保健酒企業(yè)新型工業(yè)化的思考與實(shí)踐

俞建午，錢建華，楊國棋，蘭建亮，閆現(xiàn)蕾，吳方星

(1.宋都基業(yè)投資股份有限公司，浙江杭州310000； 2.浙江致中和實(shí)業(yè)有限公司，浙江新安江311600；3.浙江中控系統(tǒng)工程有限公司，浙江杭州310053)

保健酒企業(yè)新型工業(yè)化的思考與實(shí)踐

俞建午1，錢建華2，楊國棋1，蘭建亮1，閆現(xiàn)蕾3，吳方星3

(1.宋都基業(yè)投資股份有限公司，浙江杭州310000； 2.浙江致中和實(shí)業(yè)有限公司，浙江新安江311600；3.浙江中控系統(tǒng)工程有限公司，浙江杭州310053)

中華老字號(hào)致中和實(shí)業(yè)有限公司針對(duì)五加皮酒傳統(tǒng)工藝完全手工操作方式，嚴(yán)重制約保健酒生產(chǎn)規(guī)模的現(xiàn)狀,努力探索傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)新型工業(yè)化的方法，通過裝備自動(dòng)化、智能化、信息化手段對(duì)傳統(tǒng)釀造方式進(jìn)行升級(jí)，生產(chǎn)效率明顯提高，生產(chǎn)管理水平明顯提高，為實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)全過程無紙化記錄打下良好的基礎(chǔ)。

保健酒； 新型工業(yè)化； 自動(dòng)化； 無紙化

浙江致中和實(shí)業(yè)有限公司是我國最大的五加皮生產(chǎn)企業(yè),是在保健酒行業(yè)中唯一同時(shí)擁有中華老字號(hào)、中國馳名商標(biāo)、中國地理標(biāo)志產(chǎn)品的企業(yè)。從1763年至今，致中和有近300年的品牌經(jīng)營與發(fā)展歷史。特別是2014年，隨著宋都集團(tuán)的入主，企業(yè)迎來歷史上最大的發(fā)展機(jī)遇，異地搬遷技改項(xiàng)目將使產(chǎn)能成倍增長。該項(xiàng)目開始企業(yè)就特別重視技術(shù)的創(chuàng)新、科技攻關(guān)、新產(chǎn)品的開發(fā)與實(shí)施。致中和在原有的著名產(chǎn)品五加皮的基礎(chǔ)上，從裝備自動(dòng)化、智能化、信息化著手，采用了現(xiàn)代化中藥提取工藝生產(chǎn)出滋補(bǔ)和調(diào)理于一體的現(xiàn)代保健酒，促進(jìn)浙江保健酒行業(yè)的發(fā)展。

1 以創(chuàng)新促效益

針對(duì)傳統(tǒng)工藝的手工操作方式嚴(yán)重制約了保健酒生產(chǎn)的規(guī)?；潭鹊默F(xiàn)狀,致中和實(shí)行三位一體的技術(shù)創(chuàng)新模式，整合設(shè)備生產(chǎn)廠家、自動(dòng)控制企業(yè)資源，學(xué)習(xí)借鑒其他行業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的先進(jìn)理念，在集保健酒基酒、黃酒、保健酒為一體的綜合性車間建設(shè)上，通過對(duì)傳統(tǒng)釀造方式進(jìn)行智能化提升，形成釀造生產(chǎn)智能監(jiān)測(cè)、信息傳輸、數(shù)據(jù)分析反饋的生產(chǎn)全流程綜合自動(dòng)化控制。

首先科學(xué)總結(jié)了保健酒基酒、五加皮酒傳統(tǒng)工藝的精華，將傳統(tǒng)工藝與現(xiàn)代化設(shè)備工藝相結(jié)合，從原料的輸送、蒸煮、冷卻、送料、制曲、出曲、入池、出池、滅菌到包裝工序，實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化生產(chǎn)和自動(dòng)化控制。移動(dòng)式保健酒基酒固態(tài)發(fā)酵設(shè)備及優(yōu)化料醅比控制程序，可根據(jù)季節(jié)、酒種的不同，設(shè)定不同的控制參數(shù)，徹底改變?cè)械囊允止げ僮鳛橹鞯纳a(chǎn)模式，生產(chǎn)效率有了較大的提高，人力成本明顯下降。據(jù)統(tǒng)計(jì)，原始手工保健酒基酒班組人均投料量為150 kg，機(jī)械化班組人均投料量為750 kg，人均多投600 kg，生產(chǎn)效率提高4倍多。

黃酒機(jī)械化班人均投料量3000 kg糧食，原始手工生產(chǎn)班組人均投料量為500 kg，人均多投2500 kg，生產(chǎn)效率提高6倍。

蓮子酒車間保健酒基酒線實(shí)際生產(chǎn)人員6人，原始手工生產(chǎn)班組50人,人力成本下降88%。蓮子酒車間黃酒線實(shí)際生產(chǎn)人員3人，原始手工生產(chǎn)班組18人，人力成本下降83%。

2 工藝管路設(shè)計(jì)創(chuàng)新與綜合自動(dòng)化特點(diǎn)

2.1 工藝管路設(shè)計(jì)特點(diǎn)

對(duì)于一個(gè)集保健酒基酒、黃酒、保健酒為一體的綜合性車間的工藝管路與自控設(shè)計(jì)，浙江中控技術(shù)人員與致中和酒業(yè)的保健酒基酒、黃酒、保健酒工藝技術(shù)人員反復(fù)交流生產(chǎn)工藝。浙江中控根據(jù)車間工藝設(shè)備布局，結(jié)合生產(chǎn)工藝要求和自動(dòng)化信息化要求，提供一整套工藝管路設(shè)計(jì)圖紙。合理的工藝流程管路和工藝管路布局，確保保健酒基酒、黃酒、保健酒可以靈活地共同使用勾兌罐區(qū)，可以同時(shí)生產(chǎn)、分批過濾、勾兌的靈活生產(chǎn)模式。

2.2 綜合自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)

項(xiàng)目采取總體規(guī)劃、初步設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)三步走的方式，在設(shè)計(jì)具有靈活的工藝管路的基礎(chǔ)上，共同規(guī)劃制定了集控制、優(yōu)化、管理于一體的綜合自動(dòng)化整體解決方案。

根據(jù)本項(xiàng)目工藝自動(dòng)控制的復(fù)雜性和特殊性，控制系統(tǒng)采用上、下位機(jī)結(jié)構(gòu)形式，整個(gè)項(xiàng)目采取了分散就地控制、集中調(diào)度管理的思路，各控制子站、現(xiàn)場觸摸屏分散在生產(chǎn)現(xiàn)場，通過網(wǎng)絡(luò)連接到中央控制室集中管理。工程師站還留有與工廠信息管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)硬件接口，通過OPC技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)整個(gè)項(xiàng)目的系統(tǒng)數(shù)據(jù)與上層管理網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)共享。

綜合自動(dòng)化系統(tǒng)以生產(chǎn)自動(dòng)化系統(tǒng)為核心，廠區(qū)視頻監(jiān)控系統(tǒng)為輔。具體包括生產(chǎn)自動(dòng)化子系統(tǒng)、生產(chǎn)管理子系統(tǒng)、能源管理子系統(tǒng)、車間酒精氣體濃度檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)、安防監(jiān)控系統(tǒng)等?？刂葡到y(tǒng)對(duì)生產(chǎn)整個(gè)過程各工藝參數(shù)的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集，上位機(jī)整理和匯總生產(chǎn)數(shù)據(jù),形成釀造生產(chǎn)智能監(jiān)測(cè)、信息傳輸、數(shù)據(jù)分析反饋的生產(chǎn)信息管理系統(tǒng)，方便工藝人員最優(yōu)生產(chǎn)參數(shù)的決策；對(duì)各工藝控制點(diǎn)進(jìn)行自動(dòng)控制，保證了生產(chǎn)工作安全、均衡、穩(wěn)定；現(xiàn)場操作工、生產(chǎn)調(diào)度員可通過計(jì)算機(jī)隨時(shí)操控和查看生產(chǎn)情況，生產(chǎn)過程自動(dòng)化、信息化控制水平和生產(chǎn)管理水平得到明顯提高，系統(tǒng)在生產(chǎn)中取得了良好的應(yīng)用效果。

首先，上位機(jī)直觀顯示整個(gè)生產(chǎn)過程的溫度、液位、流量、電導(dǎo)率等各項(xiàng)工藝參數(shù)，各個(gè)調(diào)節(jié)閥及控制參數(shù)都能根據(jù)生產(chǎn)要求進(jìn)行實(shí)時(shí)設(shè)定，控制系統(tǒng)更能快速地反應(yīng)及調(diào)節(jié)物料，使物料輸送、溫度和液位等控制均衡穩(wěn)定。使用自動(dòng)控制系統(tǒng)后，由頻繁、緊張、費(fèi)力的人工手動(dòng)操作模式轉(zhuǎn)換成簡單、清晰的電腦界面操作，極大減輕了崗位操作工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。

其次，系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)集中貯存與管理所有生產(chǎn)數(shù)據(jù)與現(xiàn)場能源消耗數(shù)據(jù)，能記錄和保存設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)以及各操作站的通訊狀態(tài)，生產(chǎn)數(shù)據(jù)管理、能源管理和設(shè)備管理數(shù)據(jù)庫可以提供歷史數(shù)據(jù)的查詢、打印，便于廠方技術(shù)人員查尋歷史生產(chǎn)情況和生產(chǎn)優(yōu)化分析。

第三，系統(tǒng)權(quán)限登錄提高系統(tǒng)的可操作性、可靠性與保密性，只有具有授權(quán)的人員才可進(jìn)行上位機(jī)操作；對(duì)于一些保密的配方工藝參數(shù)等，可以設(shè)定只有具備高權(quán)限授權(quán)的人員才能看到；系統(tǒng)授權(quán)等級(jí)至少可設(shè)置四級(jí)口令保護(hù)：操作員級(jí)、工藝技術(shù)員級(jí)、工程師級(jí)和總工程師級(jí)。工程師級(jí)別權(quán)限可以授權(quán)運(yùn)行系統(tǒng)快速診斷，系統(tǒng)可以圖形和文字描述方式直觀反映系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行狀態(tài)；各板卡的運(yùn)行狀態(tài)；板卡各通道的運(yùn)行狀態(tài)；各通道的實(shí)時(shí)檢測(cè)數(shù)值。

本綜合自動(dòng)化整體解決方案，集控制、優(yōu)化、管理于一體的綜合自動(dòng)化新模式，全面提升企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)量和綜合競爭力。

2.3 釀造自動(dòng)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)

保健酒基酒釀造控制過程包括原料輸送、泡糧、原料蒸煮、攤晾、糖化、冷糟機(jī)、發(fā)酵、蒸餾各工序。

原料輸送過程的自動(dòng)控制主要是對(duì)原料氣力輸送的順序控制和連鎖控制；對(duì)輸入泡糧槽糧食的定量控制。泡糧的過程根據(jù)工藝設(shè)定的泡糧水溫、水量和時(shí)間要求，自動(dòng)控制泡糧流程。

原料蒸煮過程主要是對(duì)連續(xù)蒸煮機(jī)的驅(qū)動(dòng)、攪拌的運(yùn)動(dòng)控制以及溫度檢測(cè)與蒸汽控制。在連續(xù)蒸煮機(jī)中對(duì)蒸熟的物料進(jìn)行初步冷卻，到出料口后與來自酒甑的部分酒糟混合，進(jìn)入攤晾機(jī)進(jìn)行冷卻。攤晾過程主要是根據(jù)物料的實(shí)際溫度以及設(shè)定的溫度，自動(dòng)控制風(fēng)機(jī)開啟臺(tái)數(shù)或風(fēng)機(jī)頻率。溫度過高，增加風(fēng)機(jī)開啟臺(tái)數(shù)或提高風(fēng)機(jī)頻率，如果溫度低于設(shè)定溫度，降低風(fēng)機(jī)頻率。物料經(jīng)攤晾機(jī)降溫后，再由加曲機(jī)和加稻殼機(jī)添加曲和稻殼，攪拌機(jī)速率恒定，加曲機(jī)速率與物料多少成比例。物料經(jīng)過混合絞龍和輸送板鏈進(jìn)入糖化床。糖化過程主要控制糖化機(jī)進(jìn)料，進(jìn)料完成后自動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)入保溫控制過程，開始自動(dòng)繪制本次生產(chǎn)的溫度曲線。在保溫過程中，自動(dòng)控制系統(tǒng)根據(jù)各段糖化箱內(nèi)溫度設(shè)定值，通過溫控回路自動(dòng)調(diào)節(jié)糖化箱內(nèi)溫度，由實(shí)測(cè)溫度和設(shè)定溫度比較后進(jìn)行偏離報(bào)警。糖化完成的物料經(jīng)過攤晾輸送鏈板進(jìn)入發(fā)酵裝料裝置。

保健酒基酒釀造自動(dòng)化中蒸糧、勾兌等方面的自控都比較成熟，發(fā)酵移動(dòng)窖池是一相對(duì)的難點(diǎn)。保健酒基酒發(fā)酵移動(dòng)窖池以先進(jìn)先出的流水線方式，經(jīng)過工藝技術(shù)研發(fā)，采用分段自動(dòng)控制各個(gè)階段發(fā)酵環(huán)境的溫度，監(jiān)控發(fā)酵基質(zhì)pH值，提供本階段的主要作用微生物最優(yōu)化的生長環(huán)境，優(yōu)化各階段菌群，從而得到有益于產(chǎn)品質(zhì)量的微生物代謝產(chǎn)物，保證產(chǎn)品獨(dú)有風(fēng)味口感。

蒸餾過程自動(dòng)控制系統(tǒng)提示操作員現(xiàn)場是否具備升溫條件。現(xiàn)場具備升溫條件后系統(tǒng)智能調(diào)節(jié)蒸汽加熱閥進(jìn)行升溫，通過蒸汽調(diào)節(jié)閥穩(wěn)定蒸汽流量。勾兌過濾罐區(qū)設(shè)計(jì)主要采用接管形式，實(shí)現(xiàn)保健酒基酒、黃酒/蜜酒的過濾與定量勾兌。

前酵罐和后酵罐根據(jù)溫度計(jì)檢測(cè)的溫度反饋信號(hào)控制冷卻水自控閥門的開關(guān)，達(dá)到控制發(fā)酵溫度的目的，罐體底部的自動(dòng)開耙氣動(dòng)裝置同樣由自控閥門控制，根據(jù)工藝需要自動(dòng)開耙控制，發(fā)酵溫度、液位等均能在控制室完成控制顯示。

3 以自動(dòng)化為平臺(tái)，進(jìn)一步提升管理水平

“致中和”是一家以中藥五加皮為主要藥材原料的保健酒企業(yè)，中藥材的配伍、提取、勾兌比例等環(huán)節(jié)都會(huì)涉及到食品安全，因此非常重視以GMP合規(guī)的為標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格要求，制定了一套符合集保健酒基酒、黃酒、保健酒為一體的綜合性車間生產(chǎn)特點(diǎn)，具有很強(qiáng)可操作性的標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)規(guī)范(SOP)，同時(shí)在SOP管理工作的實(shí)施過程中不斷對(duì)SOP進(jìn)行補(bǔ)充、修訂和完善。通過推行SOP管理，生產(chǎn)原輔料、菌種與曲藥安全性、發(fā)酵代謝產(chǎn)物、工藝設(shè)備、包裝材料等方面的質(zhì)量安全得到了有效控制，車間衛(wèi)生環(huán)境得到明顯改善，生產(chǎn)操作的規(guī)范化更減少了員工在生產(chǎn)過程中出錯(cuò)的概率。

下一步將考慮在現(xiàn)有生產(chǎn)控制系統(tǒng)平臺(tái)的基礎(chǔ)上，搭建以電子批記錄EBR系統(tǒng)為核心的MES管理層，對(duì)發(fā)酵移動(dòng)窖池、大米、高粱等糧食采用條碼標(biāo)簽或電子標(biāo)簽RFID實(shí)現(xiàn)過程物料跟蹤；通過加裝電子簽名等軟件，以密碼或智能卡簽名方式電子簽名，做到復(fù)核到人；質(zhì)量控制人員可以實(shí)時(shí)進(jìn)行偏差審核，實(shí)現(xiàn)偏差在線實(shí)時(shí)控制及在線質(zhì)量監(jiān)控與質(zhì)量分析；以關(guān)鍵工藝參數(shù)趨勢(shì)查看等功能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的在線審批放行等；將生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的大量批次數(shù)據(jù)通過電子批記錄準(zhǔn)確記錄，由人工填寫記錄向自動(dòng)化記錄方向發(fā)展，做到生產(chǎn)全過程記錄無紙化，確保記錄可以長期儲(chǔ)存，可以追溯，并可以按需求對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分析，達(dá)到GMP合規(guī)和計(jì)算機(jī)化系統(tǒng)認(rèn)證的要求。

4 結(jié)束語

通過保健酒裝備自動(dòng)化、智能化、信息化的實(shí)踐,形成釀造生產(chǎn)智能監(jiān)測(cè)、信息傳輸、數(shù)據(jù)分析反饋的生產(chǎn)信息系統(tǒng)，有效解決了傳統(tǒng)工藝受到季節(jié)和天氣的影響的問題，生產(chǎn)能力得到明顯的提升，勞動(dòng)生產(chǎn)率得到明顯的提高。系統(tǒng)便于工藝技術(shù)人員生產(chǎn)優(yōu)化分析，為探索最優(yōu)生產(chǎn)參數(shù)提供有力的保證，增強(qiáng)了所生產(chǎn)的產(chǎn)品品質(zhì)一致性和食品安全性。本工程通過了杭州市經(jīng)濟(jì)和信息化委員會(huì)2016年工廠物聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)試點(diǎn)項(xiàng)目的驗(yàn)收，為浙江省酒業(yè)的發(fā)展起到一定的促進(jìn)作用和示范作用。在此項(xiàng)目的基礎(chǔ)上還將不斷提升管理水平，以GMP合規(guī)為標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)全過程無紙化記錄?！?/p>

Thought and Practice of New Industrialization of Healthcare Wine Enterprises

YU Jianwu1,QIAN Jianhua2,YANG Guoqi1,LAN Jianliang1,YAN Xianlei3and WU Fangxing3
(1.Sundy Land Investment Co.Ltd.,Hangzhou,Zhejiang 310000;2.Zhejiang Zhizhonghe Industry Co.Ltd.,Hangzhou,Zhejiang 311600;3.Zhejiang SUPCON Co.Ltd.,Hangzhou,Zhejiang 310053,China)

The manual operation of Wu Chia Pee wine has seriously restricted the production scale of healthcare wine in Zhizhonghe Industry Co.Ltd.at present.The new industrialization path was explored.Through the upgrading of traditional wine-making modes by automated and intelligent measures,the production efficiency of Wu Chia Pee wine got improved evidently,and the production management level got improved significantly,which laid a good foundation for achieving paperless record in the whole production process.

healthcare wine;new industrialization;automation;paperless

TS262.91；TS261.4

A

1001-9286（2017）10-0133-03

10.13746/j.njkj.2017122

2017-05-07

俞建午（1966-），男，浙江杭州人，宋都基業(yè)投資股份有限公司董事長、總裁，高級(jí)經(jīng)濟(jì)師。

吳方星（1963-），男，浙江杭州人，高級(jí)工程師，本科，主要從事制藥行業(yè)流程自動(dòng)化控制，E-mail：wufangxing@supcon.com。

優(yōu)先數(shù)字出版時(shí)間：2017-06-28；地址：http://kns.cnki.net/kcms/detail/52.1051.TS.20170628.1415.004.html。