推進我國啤酒業智能制造的思考

韓永奇

“十四五”將是中國啤酒行業向智能化發展的重要階段。隨著5G的全面鋪開，我國社會經濟發展將進入5G智能時代，中國啤酒將面臨著由此帶來的一系列機遇與挑戰。今年是“十四五”的開局之年，也是中國啤酒業開始走向智能制造的關鍵一年。

一、我國啤酒行業智能制造發展的現狀

“十三五”以來，我國啤酒行業認真實施《中國制造2025》，政府、行業組織、企業等協同推進智能制造發展，提升了我國啤酒業制造實力和增添了啤酒企業競爭新優勢。

一是培育了一批智能制造示范企業。十三五以來，我國啤酒行業由“中國制造”向“中國智造”轉變。在《中國制造2025》的指引下，一些規模較大的啤酒企業率先進入智能制造，進行企業智能設計與規劃，企業智能化改造如火如荼。尤其是在我國的外資啤酒企業已捷足先登。如：百威啤酒武漢工廠已成為武漢市智能制造的標桿工廠之一。走進生產車間，只見龐大的機器和來回縱橫的管道，卻看不到幾個工人。從釀造，到包裝、運輸，生產高度自動化，全程數字化;坐在中央控制室，從大屏幕上，可以看到每一個生產點位，并實時顯示生產成本、設備狀態等信息。技術人員拿著手機，就可以進行設備維護。工人們頭戴的是“智能頭盔”，上面安裝有攝像頭、芯片等。這家企業還建立了“運輸控制塔”，每一輛產品運輸車都安裝了定位系統，可以實時監控;“我們利用AI高速攝像頭，對生產、物流過程進行監控，自動識別不安全行為并提出預警，有效減少不安全事件發生的頻次” 。還有青島啤酒、燕京啤酒、華潤雪花、重慶啤酒、百威啤酒中國武漢工廠等在智能制造方面走在前列，燕京惠泉啤酒公司被評為福建省智能制造示范企業，在行業起到了示范帶動作用。

二是智能生產線、智能車間和智能工廠閃亮登場。智能化啤酒釀造線不僅有助于提高生產效率，還有助于提高啤酒生產過程的監管能力，增加產能的同時提高啤酒品質。中國啤酒消費市場正進入新的階段，啤酒消費高端化已成為目前啤酒市場的發展趨勢。高端化的市場需求也在促使啤酒生產企業進行產能優化，因此，能提高啤酒品質、提升產能各的智能化啤酒釀造設備的市場需求不斷擴大。

近年來，我國啤酒行業對于一些傳統生產線進行了智能化改造，改建了一批智能車間，新建了智能工廠。兩化融合加速了傳統企業的信息化運用，啤酒企業作為傳統企業乘勢而上，改造了傳統生產線、車間，智能制造正在逐漸滲透啤酒生產經營環節。燕京惠泉啤酒公司作為福建省智能制造示范企業發揮了重要作用，該企業的智能制造啤酒聽裝車間包括智能防竄溯源系統等，形成流水線作業，能自動引酒、智能噴碼、數字機械手裝箱、碼垛，實現啤酒生產的智能制造，完成從啤酒半成品至成品的全過程自動化生產;憑借該車間的智能優勢，生產線的絕對線效率可達95%以上，所需人員只是普通瓶裝線的2/5，產品不良品率遠低于傳統包裝，提升啤酒新鮮度的同時，也提高了企業的競爭力。青島啤酒廠智能制造示范工廠引進國際一流智能化生產線，行業領先的智能包裝線、集中控制系統和生產線監控系統，無人值守的自動化立體倉庫，同時還會打造智能物流系統，實現物料供應、生產、發運和產品追溯全供應鏈智能化、自動化流水線生產;該示范工廠可以被視為青島啤酒“向智能制造要效率”的又一里程碑事件;“改造升級后，這里將變成無人工廠”青島啤酒廠廠長孟慶尚說，在包裝線與成品倉庫之間穿梭的AGV無人叉車可自動搬運物料；灌裝、貼標、包裝、驗酒等也會實現高度智能化；除了少數設備需要巡查人員外，未來工廠里將很難見到人影……[3]智能物流倉儲也出現在啤酒行業，有效地降低企業倉儲物流成本。

三是智能制造體系初露端倪。經過“十三五”的努力，我國啤酒業智能制造的體系和框架初步形成，基本實現機械化、自動化，逐步邁向數字化。如在重慶啤酒股份有限公司已經初步形成了一套智能制造體系，覆蓋啤酒生產銷售的各個環節。目前，樂堡啤酒或重慶純生的瓶蓋上已經印上了產品識別碼，相當于“身份證號”；通過識別碼，可以查詢到這瓶啤酒從釀造、灌裝、包裝、物流，直至經銷商、餐飲或零售終端等環節的信息，生產時間甚至可以精確到秒，如果出現質量問題，可以通過這套智能化系統，進行有效追溯。燕京惠泉啤酒公司總工程師程仁為介紹說，車間的‘防竄貨系統’，是近年來陸續投入巨資建立的食品安全可追溯系統。采用這一系統，可實現‘一瓶一碼’、‘ 一箱一碼’。”這一系統的采用是公司實現智能制造、全面實施品質提升工程的其中一項重要舉措，公司12條生產線均可實現二維碼產品數字化營銷。比如說，消費者購買整箱啤酒后，只要掃描啤酒包裝箱上的二維碼，即可實時了解商品批次、批號、工廠名稱等信息。即便只是購買一瓶，消費者也可用強光照射瓶蓋看到“激光碼”，再把“激光碼”發送到惠泉的短信平臺，即可查看相關信息。這一技術的突破，做到跟蹤每一瓶酒、每一個人，實現物與人的連接、人與人的連接，讓以消費者為王的目標得以真正實現，并解決啤酒行業急需解決的防偽防竄貨、產品溯源、防偽碼查詢難題。對企業來講，還可實時收集商品的消費時間、消費地點等信息，依托產品大數據，為商品的市場情況與分析提供數據依據，實現對不同地區消費者人群的精準投放。

四是加大了啤酒智能制造工廠的開發與應用。啤酒行業是傳統快消品行業，面對加速到來的信息化浪潮，傳統工業加快融入信息化，“兩化”融合快速發展。隨著新型信息技術與制造業的不斷融合，智能化成了啤酒釀造設備目前的發展方向之一。將智能化的核心裝備與啤酒釀造設備結合起來，實現從原料投入到釀造結束整個過程的實時監控以及數據采集，實現啤酒釀造過程的數字化、網絡化、智能化成為當務之急。我國啤酒已開始對智能制造進行研究，企業著手智能化研究與改造，并取得了一定的成果。如百威亞太控股有限公司和中國食品發酵工業研究院聯合完成的“啤酒智能制造工廠的開發與應用”與“提升啤酒包裝系統效能的研究與應用”兩項目，已于2020年11月5日由中國酒業協會技術委員會組織專家在百威佛山工廠對其進行了科技成果鑒定。“啤酒智能制造工廠的開發與應用”項目針對啤酒企業制造流程智能化升級，對工廠底層數據進行自動化抓取，實現數據可視化，并打造連接平臺、管理平臺、移動平臺和智慧平臺，運用大數據分析技術，完成啤酒智能制造工廠的建設；通過遠程支持，實現技術專家實時支持工廠運行和維護；利用云平臺、AR工具、CCTV和SRA系統等技術手段，進行遠程訪問、故障診斷、問題解決和系統優化；該項目利用虛擬仿真技術，建立虛擬啤酒生產線，在虛擬的生產環境中去仿真實際生產情況，識別和發現生產效率和質量改進點，有效提高產品品質和生產線效率；深入研究了啤酒生產工藝關鍵參數，開發了安全管理、質量管理、能源流體管理、浸出物管理和物流管理等系統，降低人員勞動強度，提高勞動生產率。創建了一整套適合啤酒生產關鍵績效指標收集和計算的工具，明顯提高了工廠智能化管理水平。相關技術和產品已實現產業化應用，取得了顯著的經濟效益和社會效益；總體技術達到國際領先水平。目前，中國啤酒企業的機械化階段已基本完成，正在自動化和數字化階段發力。未來，特別是十四五期間，啤酒行業的很多研究將會圍繞數字化進行破題，啤酒智能制造將會進入一個新時期。

二、我國啤酒行業智能制造存在的問題

近年來，網絡信息技術和先進制造技術的快速發展為推進我國啤酒智能制造發展提供了良好的條件，提高了我國啤酒業智能化水平，推動著我國啤酒智能制造不斷向前發展。但要看到，在智能化過程中，存在缺乏核心技術自主創新能力、標準體系不夠完善、軟件與信息技術發展較弱、缺少行業優秀企業領導和相關先進制造服務業支持等問題。

一是自主創新還是弱項，核心技術還沒有真正掌握。當前，我國啤酒業整體創新有待加強，在核心技術上處于被動。在啤酒行業的智能化過程中，一些關鍵零部件、核心技術仍需依賴國外。在智能制造先進技術方面自給率低、對外依賴度高，如智能控制技術與在線分析技術以及智能化嵌入式軟件等都存在這樣的問題。此外，國產智能裝備的性能和穩定性方面還有瑕疵，給啤酒業智能化發展帶來一些麻煩。所有這些，加大了智能化改造成本，對我國啤酒智能制造的發展帶來了影響。

二是標準混亂，亟待統一。當前，智能制造上標準化存在問題，沒有統一標準，給企業智能制造帶來困難。智能化過程中標準統一是關鍵，若各種信息集成軟件、設備關鍵部件接口、信息網絡端口等不統一，各行其是，那就亂了套，沒有統一連接，就難以順利對接，實現網絡間信息的共享。現在，我們是重技術，而對標準化（設備和技術管理）不太重視。由于不同廠商技術參數標準不一，就帶來了網絡、設備間的異質異構，若這一問題不能得到解決，就勢必影響我國啤酒制造智能化的進程。

三是智能化制造水平不一，發展不平衡。首先是對于智能制造一知半解，比如在建智能產線時，因為不明確什么是智能制造，而將只建成了具有基礎自動化、MES和ERP的產線，誤認為是智能產線。此類產線缺乏的正是智能制造的核心:智能系統。這類只有數據看板的產線只有工程師可以運行，問題較多，甚至出現了對此類智能產線投入則“快死”，不投入則“慢死”的兩難境地。盡管智能制造的發展帶來了新的生產模式，很多啤酒企業對智能制造都十分感興趣，但由于認識水平、資金投入等方面的差異，導致全行業智能化制造水平不一，發展不平衡。一些啤酒大企業在智能制造上投入大、兩化融合程度深、企業智能化改造進行的早和好，而一些中小啤酒企業的智能制造就處于說說罷了的狀態，盡管對于智能制造有想法、有規劃，但由于穩定就業和囊中艱澀，智能制造就變成了一句口號而已，我國啤酒業智能制造的發展不均衡，終究會滯后我國啤酒智能化的進程。

四是啤酒業大數據應用的深度不夠。在啤酒業智能化中，太多的數據將會噴薄而出，啤酒企業要分析比對數據，大力挖掘大數據的價值，對于企業生產、服務和商業模式的優化具有重要的意義，企業智能制造的動能就會加速。但我國啤酒企業這方面重視不夠，對于由傳感器、物聯設備、生產經營業務數據、外部互聯網數據所涌現的龐大的數據，視而不見，對于這些量大而散種類繁多的數據缺乏系統的整理、缺乏對大數據分析以及啤酒業數據交換的研究，很難得到合理應用，即使有企業應用，也是膚淺的；沒有形成行業或者企業的數字創新中心，大數據在啤酒業智能化中的應用還處于表層。整體看，我國對啤酒業大數據的應用才剛起步，存在數據整合缺乏、專業數據服務匱乏等問題。目前中國的智能制造主要在制造過程的首尾兩端，比如智能倉儲、來料及成品的運送等等，而對智能制造的主體過程，比如生產過程的優化，涉及的不是很多。

五是啤酒行業智能制造相關的現代服務業發展滯后與技術人才短缺。啤酒行業智能制造需要良好的現代服務業作為后盾，先進制造服務業對智能流程設計與智能監控技術以及智能信息集成管理軟件等都意義很大。而我們在先進生產性服務業方面還存在著不少短板，如在智能制造服務業市場和相關政策體系以及市場化等方面;還存在先進生產性服務產業占比不大，供給存在一定的問題；啤酒行業智能制造實施離不開相應的人才，而我們智能制造專業人才培訓服務體系發展滯后，相關技術人才缺乏，智能制造技術性人才需求就顯得力不從心。在智能制造中，大量工作都編入智能系統中了，工程師或技術人員主要在后臺持續優化此系統;優化后的系統由現場人員操作以完成生產；同時經理人員注重觀察此系統。因此，需要智能制造的各類人才，特別是高端復合型人才。

三、關于加快我國啤酒業智能制造步伐的建議

“十四五”期間，我國啤酒發展進入高質量發展階段，中國啤酒發展將面臨國內外社會形勢的轉變、國家總體戰略布局優化以及信息技術革命帶來的機遇與挑戰。百年未有之大變局下的中國啤酒行業必須加快我國啤酒業智能制造步伐，大力發展人工智能、虛擬現實、大數據、區塊鏈等新興信息技術，才能應對前所未有的機遇與挑戰。

一是產學研用融合，筑就創新高地。今年3月24日，國務院常務會議明確，將制造業企業研發費用加計扣除比例由75%提高至100%，同時改革研發費用加計扣除清繳核算方式，激勵企業創新，促進產業升級。國家在政策上大力支持企業創新，而創新必須以企業為主題搞好產學研用，為此，發展啤酒智能制造，必須狠抓自主創新，促進產學研用結合。以啤酒智能制造實際應用為導向，著力培養創新型人才。進一步發揮人才和技術的作用，逐步構建完善的智能制造創新研究基地，著力發展自主創新技術，強化前沿關鍵技術研發，促進智能需求與應用間聯動，實現“產、學、研、用”一體化創新和融合發展。對于政府和企業來說，要遵循創新人才成長規律，為一流的人才創造一流的環境和更多發揮才能的舞臺，打造政產學研用融合的創新生態；要統籌考慮各方需求，加強基礎研究，系統謀劃未來啤酒產業智能制造發展；要發揮好企業在市場前瞻性、需求敏感性方面的優勢，支持啤酒企業和科研院校與科創企業的深度合作，激發企業可持續的創新動力。

二是統一智能制造標準，推動智能化進程。標準問題事關啤酒行業智能制造，標準統一先行將成為智能制造的關鍵。信息技術和先進制造深度融合并集成是智能制造的核心，其綜合性強、生產組織方式新、商業模式先進。但這一切離不開標準的統一和推廣。要發揮政府作用，在行業標準的制定和推廣中，應結合實際，總體要求、建設思路、建設內容和組織實施方式等要科學把握，構建體系框架、參考模型要多維度，如系統層級、生命周期、智能功能等等。一些重要技術制定標準要從產教研綜合考慮。政府主導，企業主體，分階段、分層次推行應用，以打造完善的智能化綜合標準技術體系，并充分發揮標準化的基礎性和引導性作用，指導當前和未來一段時間內智能裝備制造標準化工作。

三是強化行業大數據的應用，建設行業和企業的數字中心。啤酒業大數據必須得到應用，才能彰顯其價值。在大數據應用上，可以由行業或者企業與高校科研院所一起出資建設數字服務中心，在提高運算能力能力的基礎上，深入研究各種數據庫與數據應用軟件以及數據集成平臺;對啤酒生產中產品設計、制造、物流、銷售、售后服務等大數據應用進行標準規劃，多維度梳理大數據應用標準，逐步完善健全啤酒大數據標準體系。此外，要把實際應用與推廣密切起來，引導企業進行大數據應用，并針對重點領域，開展大數據標準驗證，培養示范型企業，引領更多領域企業，推動發展工業大數據和傳統工業協同發展的新模式，使工業大數據更高效地為啤酒智能制造發揮價值。

四是積極培育與啤酒智能制造相配套的現代智能裝備制造服務業，推動智能管理服務企業發展，搞好智能人才培訓和培養。隨著啤酒業兩化融合的加快，啤酒業智能制造將如火如荼，對于啤酒生產線、倉儲等裝備的智能改造的要求也將越來越迫切，還有新建啤酒企業以及生產線對先進制造服務業更加青睞。新時代新格局下，啤酒智能制造的步伐加快，尤其是十四五期間，方興未艾的啤酒業智能制造迫切需求裝備制造服務業與之同步發展，在這樣的背景下，我國啤酒行業也要把推進啤酒智能制造與發展相關高端服務業有機結合起來，采取有效措施促進服務業發展，以支持啤酒智能制造。針對發展相對滯后的我國啤酒智能裝備制造服務業這一短板，要做好如下工作來加以解決：首先，把智能生產網絡平臺搞起來，以實現共享（企業間的信息資源）與優化生產配置。政府要在政策上傾斜，鼓勵支持越來越多企業加入，把相關服務業市場培育壯大起來。其次，要搞多元投入，把各方社會資本的積極性調動起來，主動把資金投入到啤酒智能制造相關服務管理領域，為啤酒智能制造（裝備制造業智能化）技術與系統研發打下根基。最后，要搞好創新人才的培養，加大對技術工人的培訓，搞好相關服務體系建設，以科學的政策為杠桿，來撬動相關人才的培養，高等職業院校要根據啤酒智能化所需做好專業性人才培養，為啤酒企業輸送合格的智能制造人才。啤酒企業也要千方百計提高工作待遇尤其是提高收入水平，讓智能制造人才，能夠招進來，留得住，讓他們義無反顧地投入到啤酒行業的智能制造的建設上來，為中國啤酒工業的智能化做出應有的貢獻。

總之，智能制造離不開智能裝備，更離不開市場的支撐，中國啤酒智能制造有強大的市場支撐，中國擁有14億人口、4億多中等收入群體，是全球最具成長性的內需市場和超大規模市場。盡管市場大，但中國啤酒企業傳統發展優勢以及不明顯。事實上，啤酒行業的生產線效率差別很大。一方面，用工人數差異很大，產能相同的生產線用工數動輒相差數倍；另一方面，設備效率差異很大，這意味著噸酒成本也會相應相差數倍。在人工成本飛速提升的當下，智能制造無疑是降低成本、提高效率的重要砝碼。據測算，青島啤酒廠智能制造升級后，人工成本將降低20%，同期生產效率將提高30%。十四五，隨著互聯網技術、信息數字技術的迅速進步，中國啤酒行業需要更多的新型傳感器的智能機器人、智能化成套生產線等，也需要更優良的智能制造系統與智能制造服務。青島啤酒宣告，根據計劃，未來青島啤酒將陸續對全國多個工廠實施智能化改造，從而大幅提升生產效率。隨著智能化水平的提高與成本、質量控制以及單位GDP能耗下降的要求，中國需要越來越多的智能制造啤酒企業，智能制造將會在行業大范圍推廣應用，中國啤酒智能制造春天將很快到來。只要我們立足新發展階段、貫徹新發展理念、構建新發展格局，堅定信心，抓住關鍵，補齊短板，迎頭趕上，就一定能夠推動智能制造在全行業普及，就能把中國啤酒由“大”變“強”的夢想變為現實，為全面建設社會主義現代化國家做出應有的貢獻。