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食品工业4.0模型描述20150915.pdf
中国特色食品工业4.0 模型描述
任智猛
我们都知道,《中德合作行动纲要》宣布两国将开展以智能制造为
主导的“工业 4.0”合作,该领域合作有望成为中德未来产业合作的
新方向。工业4.0 也被一部分专家定义为第四次工业革命。
我深信,工业4.0 在不久的将来,将对中国传统食品制造业带来颠
覆性的革命,也会给新兴食品工业带来更多的机遇和发展空间。
本模型描述引导性地提出“中国特色食品工业4.0 模型”,希望能
对中国食品工业的智能化发展起到抛砖引玉的作用,更希望中国的食
品工业能够在世界工业大舞台上占有一席之地。
第一节、食品工业4.0 模型的四大主题
在我看来,中国特色食品工业4.0 不应该只有智能工厂和智能生产,还
应该打通从终端消费者到种子时的全程可听可视系统智能信息系统。
并且智能信息系统灌穿整个循环链中,形成独立的系统。所以在食品工业
4.0 中,应该分成智能工厂、智能生产、智能物流、智能信息等四大系统来
探讨或者来实现。
“智能工厂”,重点研究智能化生产系统及过程,以及网络化分布式生
产设施的实现;
“智能生产”,主要涉及整个企业的生产物流管理、人机互动以及3D
技术在工业生产和物流过程中的应用等。
“智能物流”,主要通过互联网、物联网、务联网,整合物流资源,充
分发挥现有物流资源供应方的效率,而需求方,则能够快速获得服务匹配,
得到物流支持。
“智能信息系统”,主要是智能工厂、智能生产、智能物流各系统内部
以及系统之间的信息交换,智能物流系统里面包含了作为终端消费者的产
品需求和服务需求。
这四个部分又都分别由各个跨越行业的企业和部门组成。所有智能生
产、智能工厂、智能物流都需要智能信息系统的支持才可能实现其运行。
这是一个立体空间式跨行业边界的可听可视的协作系统。更透明、更直接
的信息获取系统和获取更为高效便捷的产品与服务。
第二节、智能食品工厂模型
一个智能食品工厂可能与七个体系多个行业有关。由不同的单位为智能
食品工厂提供不同的产品和服务,在先进通讯技术和网络虚拟空间环境下
充分协作,跨越时间和空间的即时反应来实现需求方的订单。
智能运输工具厂接到食品工厂、食品研究院、食品技校、陆海空物流企
业、智能农场、食品原料供应商、食品机械厂对运输工具的采购需求后,
通过系统审核,通过后由系统回复需求方接受订单并进入订单生产阶段,
未通过则由系统回复需求方需作订单修改或者协商订单。需求方接到回复
提示后系统自动作出下一步的安排。
食品研究院生产流程设计。在一个智能化工厂里,产品零部件、工具、
运输箱、机器等每一个环节都配备有传感器和通信设备,以便进行数据交
换和业务沟通。这种全面的信息自动化代表了当前最先进的制造业水平。
为进一步优化生产,企业需按以下顺序不断改进工业流程:产品设计、生
产规划、生产工程、生产实施以及生产服务。其中,服务环节还包括:产
品维修及维护,以及节能环保服务等。食品生产流程的设计首先要考虑食
品品种的不同特性,在每一个生产过程中可能产生的物理的和化学的变化。
食品在各生产环节发现的次品的返工返修,废品的报废流程、食品经销商
及终端消费者反馈回来的产品缺陷信息处理等。食品下脚料、报废品、附
属废品的处理是否实现节能环保的规范要求等等。所有上述流程都需要智
能设备的监控和实施。
食品职业技校培训体系应该在食品生产流程的基础上,充分考虑食品流
程需要配备什么样的技术人才,技术人才需要哪方面的知识等来设计课程,
以满足智能生产的需要,更要考虑到智能设备设施的更新换代所需要的技
术知识和技能,针对性的分别设计理论和实践课程。
陆海空物流供应体系的建立,需要满足各环节智能设备的需要以及供应
物资及产品的及时性、准确性送达,不同客户需求,选择不同的运输工具、
运输方式、收费标准等。物资移动的智能化自动化程度的实现过程设计。
智能农场供应链和食品材料供应链:此供应链的支持软件应该具备分析
食品的生产周期,食品原材料、包装材料、农产品的生产周期,材料运输
周期、材料供应周期、预估订单量和最大产能,运动或者变化中的安全库
存量自动计算与报警系统链接等,此供应链的智能化可能可以实现各种材
料在使用时准确的时间点送到工厂现场,当食品产成品刚生产出来后,物
流系统的运输工具刚好到了装卸现场,及时地将产成品运输到需求方指定
的地点。并且努力实现从现场A 到现场B
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