成功秘方：智慧作業

全球食品飲料製造商面臨著產業發展的挑戰。驅使這些挑戰的三大因素為零售商和消費者的需求、主管機關對食品生產品質的要求，以及品牌或企業主製造優質產品同時，還得顧及利潤和效率的提升。

這些都使得企業和製造商投入新的產業物聯網(IIoT)和數位科技，以持續因應流程改進和製造擴展機會。

智慧製造可幫助食品飲料企業以全新且更精密的方式來營運。

智慧製造連結起先前各自為陣的流程，在同個組織中就可看到單一全貌，並使人員、資料和資產之間能夠流暢溝通。透過改進功能的即時協作和持續改善的流程，智慧製造能使作業持續進行不中斷。

適當的工具

結合異類網路、增進生產能見度和更充分控管流程的做法，有助於改善作業並且以有效率的方式提升收益，尤其益於轉換之類的複雜活動。此外，提供更廣的可用資訊能幫助製造商更敏捷回應供應鏈發展，並且提升隨需生產。

食品飲料製造商更能運用智慧製造科技進行轉型，並且提升以下製造作業：

• 更優化的智慧: 製造資訊是以深度分析改善作業的基礎。存取諸如溫度、壓力、烹煮時間和原位清洗等即時資訊參數的能力，有助於建立更主動的方式來維護食品安全與品質。自動資料收集、登入和報告也有助於減少符合規定的負擔。

• 企業製造智慧(EMI): EMI軟體組織生產資訊，加以建立關聯並展示出來，以協助作業員即時找到問題所在並進行調整。資料豐富的儀表板顯示機台或生產線的運轉情況，生產參數超過預設值限度時會通知工作人員。

• 增強管理: 新型的分散式控制系統(DCS)將所有自動化流程整合到全工廠系統。DCS功能(例如模型預測控制MPC、警報管理)有助於提升工廠效率和作業表現。視覺化的伺服器和工作站能減低IT投資、提升正常運作時間，並且延長生命週期。

• 更智慧的機台：智慧機台和設備可提供無與倫比的資料存取功能。可記錄並分析即時資料，協助工作人員做出更好的決策，除了優化機台以外，也優化整個製造流程。

充分運用生產

提到提高產量，智慧製造不僅提供生產過程中的材料流和產量追蹤的機會，同時也可深入瞭解關鍵生產領域，看出哪個作業能加以改善。

製造執行系統(MES)軟體是食品飲料業流程控制的其中一個整合方案。此方案自動進行更深入的資料收集，取得更即時的生產能見度。這能使製造商根據作業、商品市場和原材料做出更好的決策，協助管理材料差異並改善量產。

供應鏈內可追蹤能力正成為有效回應消費者需求或有助預防和管理商品召回的因素。透過應用MPC成為現有自動化系統之外的智慧層，可取得所有流程的作業參數。MPC預測流程領域和生產線的狀況，接著進行持續調整，以持續增加流程的效率。

舉例來說，Miraka的乳品加工廠採用創新的解決方案，確認流程改善，將生產達到最大化。Pavilion8® MPC軟體的導入和控制系統的智慧更新讓該企業旺季產能達到百分之四成長，而且濕度目標提高了0.04%。

對這些產品而言，即使產量只有小部分提升，也會造成顯著的財務影響。舉例來說，材料最大使用量和減少廢棄量每年只提升1%，就能省下數十萬美元的廢料成本。

Miraka在紐西蘭的設施減少了產品差異問題，並且提升了其乳品的一致性。他們也改善了蛋白質和脂肪的控管，減少脂肪，並提供更多蛋白質可達到每年100多公噸。

流暢生產力

智慧製造的應用和優點不僅限於機台，亦可為人力管理創造真正優勢。無論規模大小，所有企業和其工廠都有改善生產力和保護工作人員的相同壓力。

資深年長的工作人員退休後，由年輕資淺的人員遞補其職務。而新的人力需要新的工具和工作流程，以因應彈性靈活生產的挑戰。為了在動態性的環境中保持彈性，並且快速因應改變，必須提供工作人員資訊。

員工個別指示和歸納後的生產資訊有助於減低新員工接手工作的複雜度。行動裝置可透過互動、好上手的格式將資訊傳送給他們使用。將流程數位化也可在資深員工退休前取得重要的「部落知識」，為新人力提升作業效率和工作環境。

舉例來說，Milk Specialties Global在其三個原牛乳設施推行新的製造智慧系統後，生產控制系統不再有資料孤立的問題，而且產出報告的能力也不再過時又耗費人工。有了FactoryTalk® VantagePoint®企業製造智慧(EMI)軟體，廠區的每個人都有即時的能見度，員工能快速看到資料，並且在多項上下文記錄中瞭解諸如產品化學物(CIP)等化學物使用和追蹤的生產資料。

軟體提供主要生產階段的自訂計分板，讓員工可看到不同領域的工廠概覽資料。此外，報告的功能也更具智慧性，自動產出的報告可比人工報告更省時間。讓員工有能力能夠符合生產目標。

另外，整合了機械設備控制系統的安全性系統可緩解風險，比舊型的接線系統較不容易發生惱人的停機情況。有了安全事件相關資料，製造商可找出風險所在，並調整安全相關停機發生的領域。

測量儀表

企業運用智慧製造來處理水、空氣、瓦斯、蒸氣(WAGES)等資源管理，必然能提高生產的好處。

因為能源成本持續提高，食品飲料業者對這些花費的控管更嚴謹，以取得重要的競爭優勢。減少能源相關成本的關鍵在於瞭解能源何處、何時消耗以及消耗了多少。取得這些資訊後，企業就能主動管理加載須求、改善系統效能並減低成本。

能源管理的智慧科技協助製造商追蹤能源消耗到一定程度，瞭解是否維持在現場層級或低於特定的生產線。透過監測消耗量，這些企業可改變作業，以減少能源消耗和成本。

歷史資料的使用讓管理人員能因應間歇性或持續性的電力品質問題，例如電壓驟降或諧波。如此可節省設備損壞或不良產品導致的大筆金額成本，並且避免因為在電網上的電力因素相關問題而導致的罰款。這種資料監控和分析對改善工廠來說至關重要，企業可以因此先行評估，接著針對控制能源使用制定更有智慧的決策。

舉例來說，Faribault Foods的豆子工廠以流程解決方案取代了現有的生產基礎建設，以提升管理WAGES消耗資訊的效率。有了全新的Allen-Bradley®智慧驅動和控制器套組，並且在全廠部署更有智慧的馬達控制器後，他們每年減少超過38%的天然氣用量，而且整體用水減少超過1億加侖。

Faribault Foods瞭解整個食物供應鏈環保化的重要性。透過智慧製造，該公司提高了產品品質以及法規遵循的程度。此外，他們還成功改善了生產的穩定性，並且將生產速度從七天減少至五天。

保護資料和配方

科技的新發展正在重新定義食品飲料製造。藉由結合物聯網、無線網路和行動科技，以及資料分析和網路基礎建設，企業可取得其作業相關資料並據以行動。為了擁有智慧製造提供的所有優點，企業也需要更全面的安全性措施。

在食品飲料業中，製造商不僅要保護正常運作時間和智慧財產權，也得保護流程、設備及負責產品安全與高品質的員工。

舉例來說，Arnott將他們在澳洲阿得萊德的製造工廠轉移到新的控制平台上，藉此開始實施智慧工廠作業。他們在EtherNet/IP™網路上運用PowerFlex®變速驅動的智慧，協助作業人員在工廠安全取得即時資訊。因為系統的集中化，以及現場彈性與靈活性提升，該企業成功減少了工程設計時間與工廠升級的生產損失。

由於此次升級，Arnott的工廠獲得了靈活彈性和連線能力。系統的改變簡化了選擇及設定流程，並且減少了人工錯誤。

保持領先的關鍵

任何事都不是一體適用。而且智慧製造並不是可以購得的產品或是可以安裝的機械。這是一種歷程，是協助製造商瞭解從何處著手的案例。

有些企業已經做到智慧製造。他們的成功證明智慧製造有可能改造食品飲料業的作業。

能使用即時、相關且以角色為基礎的資訊，有助於促使各階層制定更明智的決策，並且創造幾乎無止盡的流程改善機會。進階的設備、控制系統和資訊系統能幫助建立更彈性且更為敏捷的作業。

因此，智慧製造的好處遠遠超過單純改善作業。安全網路基礎建設、更大的連線能力及取得可行動的資訊創造出強化品質、食品安全和員工安全的機會，同時有助於更輕鬆達到法規要求。