Роль цифровизации в производстве пищевых продуктов

Роль цифровизации в производстве пищевых продуктов

Опубликовано в номере:
PDF версия
Интеллектуальные и действующие с упреждением событий цифровые решения способны поддерживать выполнение производственных процессов даже во время таких катастрофических событий, как пандемия COVID-19. В этой статье, кроме мнений ведущих специалистов отрасли, представлено семь советов, которые помогут выбрать правильные решения и эффективно действовать не только в критических ситуациях, но и в повседневной деятельности.

Перемены в пищевой индустрии

Пандемия коронавируса COVID-19 обнажила уязвимость и неоптимальность в организации деятельности продовольственных систем. Кроме того, сегодня производители продуктов питания сталкиваются с повышенным давлением на свою основную рабочую силу, поскольку они пытаются удовлетворить быстро меняющиеся потребности рынков. Соответственно, для того чтобы обеспечить более гибкие и эффективные процессы, необходимо изменить положение дел в продовольственной отрасли в целом.

Для таких компаний, как Tetra Pak, это означает, что, с одной стороны, ничего не изменилось, а с другой — изменилось все. Алекс Бромаж (Alex Bromage), директор по безопасности и качеству пищевых продуктов компании Tetra Pak, сказал: «Хотя производственные процессы у нас находятся, как это и было всегда, на достаточно высоком уровне, уже сейчас существует необходимость укрепить или даже восстановить доверие потребителей к качеству и безопасности пищевых продуктов. Цифровые решения помогут достичь этого, поддерживая переход к более устойчивым и рациональным данным и, что самое главное, прозрачным (в части обеспечения качества) продовольственным системам».

Кроме того, Алекс Бромаж отметил, что, по его мнению, при развертывании на объектах интеллектуальные и действующие с упреждением событий (проактивные) цифровые решения могут помочь поддерживать текущие операции даже во время разрушительных глобальных событий, в частности при нынешней пандемии коронавируса COVID-19. «В ходе пандемии цифровые технологии сыграли важную роль в оказании помощи нашим сервисным инженерам в части предоставления удаленной поддержки, что позволило нам связываться с клиентами через цифровые каналы, можно сказать, в цифровом виде, с помощью голоса, видео и даже прямого подключения к электронным системам управления упаковочным оборудованием, поддерживая качество и сохраняя жесткий контроль безопасности пищевых продуктов в ходе пандемии», — считает Алекс Бромаж.

 

Уровни сложности

Мэтью Уэллс (Matthew Wells), вице-президент по управлению продуктами в компании GE Digital, анализируя сложившуюся ситуацию, отметил, что соблюдение правил гигиены для защиты от распространения COVID-19 усложнило процессы производства продуктов питания. Он сказал, что уже сейчас цифровизация, включая прогнозную аналитику и машинное обучение, играет решающую роль в моделировании последствий действий таким образом, который всегда имеет ценность. Такой подход необходим в нестабильных обстоятельствах.

«Аналитика может оптимизировать время безотказной работы, сократить отходы и ускорить передачу знаний от одного завода к другому и от одной линии к другой, — сказал он. — Настало время для производителей сосредоточить внимание на оптимизации производства и гибкости решений упаковки. Причем это необходимо сделать не только сейчас с учетом текущей ситуации, но и для подготовки к грядущим изменениям спроса в будущем. Этот подход включает сокращение времени переналадки линий с помощью цифровых технологий, что необходимо для быстрого переключения линий и более простой передачи данных в руки операторов для оперативного принятия решений».

Роль цифровизации в производстве пищевых продуктов

Поскольку еще очень много производителей продуктов питания и напитков пока работают в «бумажной» среде, когда дело доходит до сбора информации и отчетности, сказывается пресловутый человеческий фактор. «Какими бы опытными ни были люди, они неизбежно рано или поздно, но совершают ошибки, — продолжил Мэтью Уэллс. — Ситуация может усугубиться при работе с различными типами оборудования в режиме «24×7», когда несколько сотрудников, работающих в разные смены, потенциально могут повлиять тем или иным образом на процесс в течение дня. Еще одна проблема — управление данными от различного оборудования, полученного от разных поставщиков. При поиске решения, которое поможет перейти от бумаги к данным, ищите решения для производства и цепочки поставок, которые могут взаимодействовать с широким спектром промышленного оборудования и протоколов либо напрямую, либо через соответствующие стандарты. Решающим шагом здесь является цифровая трансформация производственных операций для создания безбумажной среды».

 

Системы управления качеством и безопасности

Грег Хукингс (Greg Hookings), глава отдела развития бизнеса и цифровизации в компании Stratus Technologies, сказал, что, по его мнению, пандемия только увеличила потребность в цифровизации производства продуктов питания и напитков. «Даже до появления коронавируса COVID-19 это было важно, потому что сектор строго регулируется, а производители продуктов питания и напитков всегда стремятся соблюдать все необходимые стандарты соответствия. После того как COVID-19 перерос в пандемию, проблемы с соблюдением стандартов качества и безопасности при производстве продуктов питания и напитков, скорее всего, станут еще жестче. Любая проблема с гигиеной может нанести огромный ущерб репутации любого бренда, а с учетом COVID-19 несоблюдение стандартов гигиены может означать его дальнейшее распространение, которого абсолютно никто не хочет».

Ссылаясь на один пример, касающийся выполнения санитарных норм, Грег Хукингс указывает и на анализ опасностей. «Благодаря вычислительной мощности, доступной сейчас в производственных цехах, традиционно ручной процесс отбора образцов из производственных партий и отправки их в лабораторию для анализа можно легко автоматизировать, что позволит чуть ли не мгновенно представлять данные в централизованные системы контроля качества».

Кроме того, Грег Хукингс отметил, что препятствием на пути к более широкому внедрению цифровых технологий в пищевом секторе является то, что он уж очень сосредоточен на окупаемости инвестиций (return on investment, ROI). «Без измеримого числового ответа на вопрос: «А какова рентабельность инвестиций в «Интернет вещей?» — цифровизация может быстро упасть в списке приоритетов. Другие, более поддающиеся количественной оценке вопросы, которые следует задать себе производителям продуктов питания и напитков, могут быть следующими: «А какова рентабельность инвестиций при непрерывной эксплуатации завода по производству продуктов питания и напитков? Какова рентабельность инвестиций при анализе качества в реальном времени? Какая рентабельность инвестиций в предотвращение отзыва партий товара из розничной торговли?». Однако, только продвигаясь по пути цифровой трансформации, причем без задержек, предприятия потенциально могут избежать катастрофического ущерба для бренда», — завершил свою мысль Грег Хукингс.

 

«Индустрия 4.0» — это неизбежность

Энди Макферсон (Andy MacPherson), менеджер по производству продуктов питания и напитков в компании Festo, очень положительно отозвался о том, что влияние COVID-19 на сектор продуктов питания и напитков наконец-то заставило отрасль подвести итоги своей текущей деятельности и многие предприятия для максимизации эффективности существующего оборудования начали осознавать преимущества перехода на цифровые технологии.

Действительно, Энди Макферсон говорит, что некоторые крупные производители продуктов питания уже создали специальные инженерные группы, полностью сосредоточенные на цифровизации и «Индустрии 4.0» и реализующие множество проектов по цифровизации на действующих и новых технологических линиях. «В Великобритании мы наблюдаем еще и рост использования робототехники в производственных процессах», — сказал он.

Конечно, подключение к существующему унаследованному оборудованию и фабричной архитектуре данных может быть проблемой, поскольку многие машины в одном производственном узле используют разные протоколы — их взаимное связывание, а также извлечение и интерпретация данных и информации могут вызвать затруднения. В некоторых случаях получение основных данных по беспроводным технологиям может быть приостановлено из-за существующих мер кибербезопасности. Энди Макферсон предположил, что эти проблемы можно преодолеть, вовлекая в любой проект по цифровизации специалистов в области ИТ, производственников и инженеров — разработчиков систем автоматизации и контроля над производственными и технологическими процессами.

 

Источник истины

Кейт Чемберс (Keith Chambers), руководитель подразделения по выполнению операций в компании Aveva, отмечает, что при принятии критически важных решений единственным источником для их правильности являются данные, а цифровизация — единственный путь к достижению истины.

В наши нестабильные времена устойчивое производство зависит от способности адаптироваться — например, от доставок больших объемов необходимо переключаться к поставкам партий меньшего количества, чуть ли не единицам складского учета. «Эффективность и улучшение производственных процессов, которое может означать разницу между прибылью и убытком, должно быть определено и реализовано с помощью данных в реальном времени, — сказал Кейт Чемберс. — В сочетании с нехваткой рабочей силы проблемы, связанные с изменением производственных процессов, могут стать довольно серьезными. Крайне нерегулярные и даже небольшие, но критические задержки, которые инженеры не могут отслеживать без данных с датчиков индустриального «Интернета вещей», способны привести к пропущенной отгрузке или нарушению функционирования производственной линии. Сегодня операторы могут работать с сокращенным количеством сотрудников в смену, поэтому, вероятно, будет меньше коллег, которые помогут, когда возникнут непредвиденные трудности. Устранить подобные проблемы позволят новые технологии, подразумевающие цифровое сотрудничество и руководство».Роль цифровизации в производстве пищевых продуктов

«Плохое управление данными становится камнем преткновения для многих предприятий пищевой промышленности, стремящихся к цифровой трансформации. С таким огромным объемом и скоростью записи данных по множеству переменных предприятиям часто трудно извлечь из них реальную ценность, — продолжил Кейт Чемберс. — Поэтому для сопоставления, очищения и организации данных перед проведением любого анализа решающее значение имеет наличие соответствующих и правильных процессов управления. Анализ процессов, основанный на цифровой трансформации, будет зависеть от качества вводимых вами для этого данных», — предупреждает он. — Под цифровой трансформацией часто понимают просто внедрение новых технологий. При таком подходе выгоды могут быть невпечатляющими. Компаниям необходимо применять стратегический и целостный подход к цифровой трансформации. Речь идет о фундаментальной адаптации организации, чтобы она стала более гибкой и устойчивой и смогла лучше удовлетворять потребности клиентов. Когда решение распространяется на все предприятие в целом, ликвидируя производственную разобщенность, при которой каждый игрок играет сам по себе, а не в команде, преимущества цифровизации будут намного больше, чем простая сумма ее составляющих».

Распространенное заблуждение, особенно в среде владельцев и руководителей высшего звена предприятий, состоит в том, что цифровизация требует от компаний немедленно избавиться от устаревших систем и заменить их цифровыми процессами, для чего понадобится не просто глобальная перестройка, но и инвестирование больших средств. По мнению Кейта Чемберса, цифровизация должна быть постепенным и повторяющимся процессом. Он советует предприятиям начинать, например, с создания на заводе цифрового двойника одного из активов. После того как цифровизация уже доказала свою ценность в одном активе, технология может быть распространена и на другие активы. В итоге через сеть связанных активов, без больших разовых финансовых затрат, можно создать основу для формирования уже полноценной «умной» фабрики.

«Компании с устаревшими системами максимально позитивно настроены и готовы эффективно использовать цифровую трансформацию. При этом еще один весомый плюс — прогнозное техническое обслуживание на базе искусственного интеллекта. Оно поможет выявлять проблемы обслуживания прежде, чем они возникнут, сокращая незапланированные простои, минимизируя затраты и, соответственно, повышать производительность», — подчеркнул Кейт Чемберс.

 

Видение процессов в реальном времени и аналитика данных

По словам Кейта Торнхилла (Keith Thornhill), главы британской компании Siemens Digital Industries, специализирующейся на производстве продуктов питания и напитков, единственным реальным препятствием для внедрения промышленного «Интернета вещей» и проектов цифровизации является само отношение к нему компании. «Это единственное, что сдерживает большинство компаний, — отметил он. — Жизненно важно иметь средне­срочный и долгосрочный взгляд на то, что необходимо для удовлетворения потребностей потребителей в розничном секторе».

Далее Кейт Торнхилл сказал, что видение перспективы IIoT должно основываться на необходимости отличаться гибкостью и динамичностью в будущем, стремясь внедрить процессы, данные от которых поступают в реальном времени, и проводить аналитику данных в реальном времени. По его словам, это именно те особенности, что позволяют компаниям сформировать представление о том, как реально улучшить и сделать свой бизнес более эффективным.

«Моральное старение производства тоже не должно вызывать проблем, — сказал Кейт Торнхилл. — Его можно смягчить, приняв на вооружение правильные технологии. Как поставщики технологий, мы находимся в положении, когда можем связать технологию 1970-х годов, с одной стороны, и будущие технологии, с другой. При этом можно собирать данные из различных устаревших систем управления и сводить их вместе в некотором стандартизированном формате. Мы можем взглянуть на стареющую производственную линию и найти самое слабое звено в конкретной машине. А поскольку теперь у нас есть доказательства, полученные в реальном времени, мы можем применить анализ перво­причин и решать проблемы каждой единицы оборудования, будь то этикетировочный автомат или разливочная машина. Мы можем проанализировать каждый аспект стареющего завода и предложить решение, основанное на точных расчетах рентабельности инвестиций в его перевооружение».

 

Преодоление сопротивления на пути к широкой автоматизации

Гэри Ингрэм (Gary Ingram), менеджер по продажам в области цифровой трансформации, работающий в компании Emerson, утверждает, что экономические и операционные последствия пандемии коронавируса COVID-19 должны стать движущей силой для операционных изменений. Эти изменения, по его словам, включают внедрение более передовых технологий, таких как бесконтактные операции, технологии виртуальной и дополненной реальности, которые позволяют действовать более гибко и более эффективно достигать заданных производственных показателей и целей.

Гэри Ингрэм подчеркивает, что самой большой проблемой при развертывании проектов IIoT и цифровизации является сопротивление изменениям. «Цифровые технологии расширяют возможности сотрудников, но организации для того, чтобы максимизировать рентабельность инвестиций, должны вносить изменения в методы их работы. Это не всем удобно (мол, так еще мой дед и отец работали и прибыль приносили), и не всем, как и все новое, понятно, а потому необходимо бороться с сопротивлением изменениям. Применение таких процессов, как бережливое производство, или производство без потерь (система мероприятий, направленная на снижение издержек и повышение качества производственных процессов), шесть сигм (методика настройки бизнес-процессов, разработанная в корпорации General Electric и предназначенная для минимизации возникновения дефектов в операционной деятельности), картирование потока создания потребительской ценности, поможет устранить или свести к минимуму работу, не представляющую ценности, и изменить рабочие процессы так, чтобы сосредоточить внимание на деятельности с добавленной стоимостью. Но организации необходимо сделать свою команду частью решения, мобилизовать заинтересованные стороны, выявить источники сопротивления изменениям и реализовать стратегии для преодоления этого сопротивления».

В дополнение Гэри Ингрэм сказал, что еще одним серьезным препятствием является отсутствие четко определенной рентабельности инвестиций для приложений и программ. Недавний опрос, проведенный Emerson, показал, что более 70% компаний не имеют четкого видения аналитики данных и дорожной карты для достижения успеха в цифровизации. «Очень важно знать проблему, которую необходимо решить, но для этого взять и просто запустить аналитику данных в поисках понимания не получится. Многие производители считают IIoT и другие вспомогательные технологии слишком сложными, дорогостоящими и трудоемкими для внедрения. Производители продуктов питания и напитков уже укомплектованы персоналом, чтобы работать без каких-либо изменений. Многим производителям трудно понять, какие решения, если вообще таковые имеются, оптимальны для их конкретного предприятия. Однако реальность такова, что есть практические, простые в реализации шаги, которые можно предпринять, чтобы сделать цифровую трансформацию реальностью». В связи с этим Гэри Ингрэм отметил, что цифровая трансформация не обязательно предполагает комплексный подход — все и сразу. «После того как вы определите свои производственные цели, спроектируете свою систему и оцените цели по рентабельности инвестиций, следующим шагом станет внедрение небольшого пилотного проекта на нескольких единицах оборудования или на одной линии. Мы рекомендуем начинать с малого и при необходимости увеличивать масштаб реноваций».

 

Цифровые коммуникации: от производственного цеха до уровня директора

Не может быть никаких сомнений в том, что для обеспечения гибкости, необходимой для удовлетворения быстро меняющихся потребностей розничной торговли и потребителей, нужно стремиться к цифровизации и дальнейшей автоматизации процессов производства продуктов питания и напитков. События 2020 года подтверждают эту необходимость. Таким образом, все, кто участвует в обеспечении успеха компании, — от инженеров на заводе до директора — должны знать о преимуществах цифровизации и двигаться вперед. Таково мнение специалистов и далеко не последних людей в отрасли. Эти процессы можно вводить постепенно, управляемым способом, что позволяет инженерам доказать их преимущества и подтвердить рентабельность инвестиций. И неслучайно сегодня широко распространено мнение, что организации, которые признают и принимают цифровизацию, станут победителями в постковидном мире.

 

Семь советов по цифровизации промышленных предприятий

Цифровые решения способны помочь промышленным предприятиям внедрить управляемые данные и прозрачные производственные системы и таким образом перейти к более отказоустойчивым производствам. В этом направлении рекомендуется сделать следующее:

  • Улучшение удаленных подключений: цифровые технологии, помогающие сервисным инженерам обеспечивать удаленную поддержку, подключаться к клиентам в цифровом виде посредством голоса, видео и прямого подключения к системам управления, поддерживая качество и жестко контролируя безопасность и кибербезопасность во время пандемии.
  • Увеличение времени безотказной работы, оптимизация технического обслуживания. Цифровизация, включая прогнозную аналитику и машинное обучение, помогает моделировать действия и последствия действий, что особенно важно в нестабильных обстоятельствах.
  • Обеспечение соответствия: цифровые инструменты помогают соблюдать стандарты во многих отраслях, повышая безопасность и качество и избегая рисков.
  • Повышение эффективности унаследованного оборудования: переход на цифровые технологии может максимально повысить эффективность существующего оборудования.
  • Помощь с нехваткой рабочей силы: операторы могут работать с меньшим количеством людей в смену. Цифровые технологии могут помочь заполнить пробел с помощью цифрового сотрудничества и руководства.
  • Интегрируйте использование данных для лучшей аналитики в стандартизованных форматах: благодаря согласованным данным в реальном времени проще применять анализ первопричин для устранения каждой проблемы, чтобы предоставить решение, основанное на точных расчетах окупаемости инвестиций.
  • Применяйте другие передовые технологии автоматизации, такие как интеллектуальная робототехника, дополненная реальность и бесконтактные операции, для большей гибкости, маневренности и способности привлекать молодые таланты.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *