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在數(shù)字化浪潮中航行

到 2030 年，全球食品飲料市場預計將達到 11.9 萬億美元。因此，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IIoT）的角色變得愈發(fā)重要。工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)通過從各種工業(yè)設(shè)備中采集關(guān)鍵信息，并將其傳輸至 IT 系統(tǒng)，從而在制造過程中實現(xiàn)信息的實時處理和數(shù)據(jù)更新。

被譽為「第四次工業(yè)革命」的工業(yè) 4.0，標志著制造業(yè)的計算機化，工廠間的互聯(lián)互通以及智能化的全面提升。在這篇文章中，我們將探討這一變革如何塑造食品行業(yè)的未來，以及 HMS 工業(yè)網(wǎng)絡(luò) 如何通過加強生產(chǎn)過程中的通信和協(xié)作能力來應(yīng)對挑戰(zhàn)。

食品行業(yè)的四次工業(yè)革命

在過去的 300 年里，技術(shù)進步不斷重塑工業(yè)界，尤其是食品行業(yè)。這一過程可以分為四次主要的工業(yè)革命。

第一次工業(yè)革命（18 世紀初）：標志著農(nóng)業(yè)進入機械化時代，煤炭成為新的能源形式，并廣泛使用蒸汽機。這不僅加快了貨物運輸，還催生了其他創(chuàng)新技術(shù)，為工業(yè)進一步發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

第二次工業(yè)革命（19 世紀下半葉）：以電力和天然氣等新能源的利用為特征，出現(xiàn)了制冷和食品加工設(shè)備等新技術(shù)，汽車和化肥提升了行業(yè)生產(chǎn)效率。

第三次工業(yè)革命（20 世紀 70 年代）：核能發(fā)現(xiàn)和電子技術(shù)的出現(xiàn)帶來了計算機、生物技術(shù)、機器人和自動化技術(shù)的發(fā)展，提高了食品飲料加工行業(yè)的效率和生產(chǎn)能力，為工業(yè) 4.0 奠定了基礎(chǔ)。

第四次工業(yè)革命（工業(yè) 4.0）：正在進行中，結(jié)合了之前所有技術(shù)和創(chuàng)新，創(chuàng)建了更加智能的自動化生產(chǎn)系統(tǒng)。依托物聯(lián)網(wǎng)（IoT）、人工智能（AI）和機器人等先進技術(shù)，領(lǐng)先的食品公司能在整個供應(yīng)鏈中進行溫度調(diào)節(jié)、產(chǎn)品跟蹤，最大限度地減少延誤。

物聯(lián)網(wǎng)對食品行業(yè)的影響

數(shù)據(jù)訪問、遠程管理和無線解決方案的結(jié)合極大增強了食品公司在市場的競爭力，特別是在工業(yè) 4.0 的背景下。這些技術(shù)推動了智能包裝的發(fā)展，通過集成的傳感器和數(shù)字技術(shù)實現(xiàn)產(chǎn)品新鮮度的實時監(jiān)控、追蹤和可追溯性，顯著提升客戶體驗。

此外，隨著包裝生產(chǎn)實現(xiàn)自動化，生產(chǎn)流程也在不斷改進，從而降低勞動力成本，提高生產(chǎn)效率，減少浪費。通過提供實時數(shù)據(jù)和深入了解生產(chǎn)過程，從而加強供應(yīng)鏈管理，使企業(yè)能夠優(yōu)化運營，提高交付速度和效率。

隨著食品飲料行業(yè)朝著更加數(shù)字化的方向發(fā)展，對未來進行投資非常重要。這超越了實體店的范疇，預計到 2024 年，在線食品飲料銷售額將達到 2500 億美元，占食品和飲料銷售總額的 15% 以上。

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食品飲料行業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型涵蓋了將數(shù)字技術(shù)和數(shù)據(jù)驅(qū)動的洞察力融入生產(chǎn)、分銷和消費的各個環(huán)節(jié)。這包括利用傳感器、軟件和云平臺等數(shù)字工具來優(yōu)化運營、提高質(zhì)量和安全性，以及增強整體客戶體驗。主要的數(shù)字化轉(zhuǎn)型舉措包括：

精準農(nóng)業(yè)：運用數(shù)字工具和數(shù)據(jù)分析優(yōu)化作物產(chǎn)量，減少浪費，提高可持續(xù)性。

自動化食品生產(chǎn)：借助數(shù)字技術(shù)自動化生產(chǎn)流程，提升效率、質(zhì)量和安全性。

食品可追溯性：利用數(shù)字技術(shù)和區(qū)塊鏈實現(xiàn)食品全過程追蹤，確保食品安全和可持續(xù)發(fā)展。

預測性維護：通過數(shù)據(jù)分析預測和預防設(shè)備故障，降低停機時間和維護成本。

數(shù)字化轉(zhuǎn)型的優(yōu)勢有哪些？

食品飲料加工行業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型旨在建立一個更可持續(xù)、高效的食品體系，讓農(nóng)民、生產(chǎn)商、消費者和環(huán)境等各方面都受益。

Ewon i4 Connected 解決方案

在競爭激烈的市場環(huán)境中，數(shù)字化工廠模式因以下原因具有優(yōu)勢：

提升效率：通過數(shù)字化生產(chǎn)流程，優(yōu)化運營，減少浪費，提高效率，降低成本，提升生產(chǎn)率和質(zhì)量。

加強數(shù)據(jù)洞察力：收集和分析來自傳感器和生產(chǎn)設(shè)備的大量數(shù)據(jù)，使企業(yè)能夠?qū)崟r監(jiān)控生產(chǎn)流程，作出明智決策，迅速響應(yīng)市場變化。

提高敏捷性：數(shù)字化模式使企業(yè)能夠快速適應(yīng)市場和客戶需求的變化。借助自動化生產(chǎn)流程和實時數(shù)據(jù)，企業(yè)可以靈活應(yīng)對需求變化，快速推出新產(chǎn)品和服務(wù)。

加強合作：通過使用數(shù)字技術(shù)，企業(yè)能夠與供應(yīng)商、客戶和其他利益相關(guān)者更有效合作，實時共享數(shù)據(jù)和信息，促進更好的決策。

因此，通過優(yōu)化運營、改善客戶體驗和快速適應(yīng)市場變化，企業(yè)才能夠保持競爭力，發(fā)展業(yè)務(wù)并實現(xiàn)長期成功。

影響食品飲料行業(yè)的趨勢

自動化和數(shù)字技術(shù)正在深刻地改變食品和飲料行業(yè)，從農(nóng)場到餐桌的每一個環(huán)節(jié)都受到其影響。主要的影響包括：

提高食品安全性：利用自動化系統(tǒng)和數(shù)字技術(shù)監(jiān)控和跟蹤食品，從而提高食品安全性并降低污染風險。

簡化生產(chǎn)流程：自動化系統(tǒng)優(yōu)化食品生產(chǎn)流程，減少浪費，提高效率和產(chǎn)能。

個性化食品飲料產(chǎn)品：技術(shù)使食品飲料公司能夠根據(jù)消費者的喜好和需求提供個性化產(chǎn)品。

降低成本：通過自動化和技術(shù)降低勞動力成本，提高生產(chǎn)率，從而幫助公司降低成本，提高盈利能力。

提升客戶體驗：技術(shù)改變了消費者與公司的互動方式，使訂單和配送更加快速便捷。

提高可持續(xù)性：自動化和數(shù)字技術(shù)優(yōu)化運營，減少浪費，提高環(huán)境可持續(xù)性。

生產(chǎn)設(shè)施的改造：通過改造現(xiàn)有生產(chǎn)設(shè)施，實現(xiàn)成本效益的業(yè)務(wù)增長，協(xié)議網(wǎng)關(guān)使新舊機器有效通信。

總的來說，技術(shù)和自動化正讓食品行業(yè)的公司能夠更高效地生產(chǎn)高質(zhì)量產(chǎn)品，降低成本，并改善用戶體驗。在快速變化的市場中，投資這些技術(shù)的公司將獲得競爭優(yōu)勢，更易于脫穎而出。

食品飲料行業(yè)面臨的挑戰(zhàn)

食品飲料公司在食品污染、交叉污染和質(zhì)量控制方面面臨挑戰(zhàn)，但他們正在通過以下措施應(yīng)對這些挑戰(zhàn)：

1. 部署 HACCP（危害分析和關(guān)鍵控制點）體系：識別潛在食品安全危害，并采取控制措施以減輕危害影響，確保食品安全。
2. 增強可追溯性：使用 RFID 和條形碼技術(shù)追蹤供應(yīng)鏈中的食品，快速定位污染或質(zhì)量問題源頭。
3. 改善衛(wèi)生條件：實施更嚴格的清潔標準和使用化學消毒劑，以降低污染風險。
4. 員工培訓：加強對員工的食品安全培訓，確保他們掌握防止污染和維持質(zhì)量控制的技能。
5. 加強檢測：提高食品檢測的頻率和嚴格程度，確保符合高質(zhì)量標準。
6. 實施自動化：采用自動化提高效率和降低污染風險，例如減少食品加工過程中的人工處理環(huán)節(jié)，降低交叉污染風險。
7. 價格干擾下的調(diào)整：借助數(shù)據(jù)收集技術(shù)，公司能夠更好地了解生產(chǎn)流程并提高靈活性，從而更敏捷地響應(yīng)市場趨勢。

這些措施共同幫助食品飲料企業(yè)最大限度地減少污染風險，改善質(zhì)量控制，確保產(chǎn)品安全。

Ewon Flexy 205 IIoT 及遠程訪問網(wǎng)關(guān)

「如今的價格空前地高漲。電價、工人工資和原材料價格都在上漲。這種局面讓我們非常困難。」

某領(lǐng)先食品生產(chǎn)商，2022 年 3 月

深入解析數(shù)字化帶來的收益

最大限度地延長正常運行時間，降低機器總擁有成本

世界各地的生產(chǎn)設(shè)施都有可能發(fā)生機器故障，導致派遣維修人員的高昂成本和停機帶來的巨大損失。借助遠程訪問功能，無論機器位于何處，維修人員都可以通過安全的互聯(lián)網(wǎng)連接快速解決任何問題。

例如，英國的 Packaging Automation Ltd (PA) 利用遠程訪問技術(shù)最小化機器故障和停機。他們通過安全的寬帶連接遠程診斷和解決全球客戶的機器問題。HMS 提供的 Ewon 物聯(lián)網(wǎng)路由器和云解決方案使這成為可能。

食品和飲料原始設(shè)備制造商面臨的挑戰(zhàn)在于制造既可靠又靈活、能夠快速生產(chǎn)且節(jié)約成本的機器。由于終端用戶的生產(chǎn)線常年運行，機器的停機會導致巨大的收入損失。機器需要適應(yīng)產(chǎn)能的快速變化，并且在勞動力短缺的情況下，機器的易用性和維護變得更加重要。HMS 的 Ewon 產(chǎn)品允許用戶、工程師和設(shè)計師快速訪問機器數(shù)據(jù)，提高設(shè)備效率，輕松跟蹤維護情況，改善整體運行狀況。

然而，調(diào)查顯示只有 15% 的機器制造商能夠遠程為用戶提供服務(wù)，主要障礙是資源有限和對安全問題的擔憂。

在法規(guī)日益嚴苛的當下保持競爭力

世界各地正在通過更多法規(guī)來保障食品安全。在法規(guī)日益嚴苛的背景下，許多企業(yè)發(fā)現(xiàn)自己難以獲得所需的數(shù)據(jù)。使用物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)，企業(yè)可以監(jiān)控供應(yīng)鏈中的食品，減少浪費并防止食品安全事故。例如，企業(yè)使用傳感器來遵守溫度、濕度和食品保質(zhì)期等具體規(guī)定。

對這些傳感器進行遠程監(jiān)控，他們可以全天候控制機器運行，隨時隨地監(jiān)視機器的狀態(tài)。在英國，Howard Town Brewery 將傳感器用于釀造過程，對生產(chǎn)實現(xiàn)全面控制。這既確保了啤酒符合最高質(zhì)量標準，又節(jié)省了人力資源。通過遠程監(jiān)控這些傳感器，甚至可以啟動、停止和調(diào)整生產(chǎn)設(shè)備。此外，遠程監(jiān)控解決方案還可以通過電子郵件生成報告，繪制一段時間內(nèi)性能的在線趨勢圖，這對于優(yōu)化機器和原材料處理非常有用。

使用物聯(lián)網(wǎng)解決方案保持競爭力

這場變革的主要阻力在于對安全的擔憂。由于擔心黑客攻擊、劫持攻擊和競爭對手竊取信息，企業(yè)在這場變革中畏手畏腳。

要想避免這些 IT 問題，關(guān)鍵是要選擇經(jīng)過認證、安全可靠且持續(xù)測試的云解決方案。HMS 將安全視為重中之重，我們將安全保障整合到解決方案框架的每個層面。

企業(yè)擔心的另一個問題是技術(shù)難以落地。許多新機器都具有互聯(lián)網(wǎng)訪問功能，但他們擔心一些舊款機器可能無法適配新的技術(shù)。我們的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)解決方案完全沒有這方面的問題，許多舊款機器經(jīng)過調(diào)整后都可以使用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。路由器和交換機等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可直接連接互聯(lián)網(wǎng)，將現(xiàn)有機器上的傳感器連接到工業(yè)物 聯(lián)網(wǎng)。

減少停機時間，打造靈活工廠

網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的利用主要優(yōu)勢在于幫助理解機器故障原因，并尋找減少停機時間的解決方案。這包括使用更堅固耐用的部件或?qū)ふ姨娲渲梅桨浮?/p>

一個常見的機器網(wǎng)絡(luò)連接問題是物理介質(zhì)的機械故障，如電纜斷裂或漏電。特別是在使用滑環(huán)的旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)中，這類故障尤為常見。滑環(huán)作為觸點零件，會隨時間磨損和失效，增加維護需求。此外，強效洗滌劑的頻繁使用也可能損害數(shù)據(jù)線和連接器。

為應(yīng)對這些問題，人們開始轉(zhuǎn)向無線技術(shù)連接機器至網(wǎng)絡(luò)。無線連接技術(shù)無需電纜和滑環(huán)，從而減少機械故障。它還提高了機器的模塊化程度，使得工廠配置更加靈活。例如，瑞典面包生產(chǎn)商 Östras bröd 的面團攪拌機就采用了這種技術(shù)。他們在烘焙機頂部和控制柜上安裝了無線設(shè)備，這不僅降低了布線成本，還消除了潛在的故障點，從而延長了機器的正常運行時間。

降低工廠生產(chǎn)風險，確保工人安全

美國勞工部的 OSHA 事故數(shù)據(jù)顯示，最常見的違規(guī)行為中，與自動化機器相關(guān)的包括上鎖/掛牌、機器防護和電氣安全。在食品飲料工廠中，確保工人安全是至關(guān)重要的。

降低這些安全風險的一種方法是提供機器數(shù)據(jù)，使機器所有者能夠?qū)崟r了解設(shè)備何時進入不安全狀態(tài)，并采取相應(yīng)的保護措施。這些數(shù)據(jù)還有助于用戶更容易預測重大故障，并在危及工人安全之前及時進行糾正。邊緣網(wǎng)關(guān)在此過程中起到關(guān)鍵作用，它將數(shù)據(jù)提供給多個計算平臺。

最有效保護工人的方法是減少他們與自動化機器的物理交互。實現(xiàn)這一目標的技術(shù)包括使用無線網(wǎng)絡(luò)進行機器外的本地連接和使用遠程訪問網(wǎng)關(guān)，使維護人員能夠隨時隨地進行機器的軟件管理和更改。

與 HMS 攜手，擁抱工業(yè) 4.0

HMS 工業(yè)網(wǎng)絡(luò)是一家領(lǐng)先的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)和通信解決方案提供商，專注于為食品飲料行業(yè)提供多種產(chǎn)品和服務(wù)。這些解決方案旨在幫助客戶應(yīng)對行業(yè)關(guān)鍵挑戰(zhàn)，包括：

食品安全性監(jiān)控：HMS 提供的工業(yè)通信解決方案能實時監(jiān)控食品生產(chǎn)過程中的溫度、濕度等關(guān)鍵參數(shù)，以防止食品變質(zhì)。

可追溯性和質(zhì)量控制：公司的解決方案能夠在整個供應(yīng)鏈中跟蹤產(chǎn)品軌跡，快速定位食品污染或質(zhì)量問題的源頭。

生產(chǎn)流程自動化：HMS 為制造商提供工業(yè)通信技術(shù)，以實現(xiàn)生產(chǎn)流程的自動化，從而提高生產(chǎn)效率并降低成本。

數(shù)據(jù)管理和分析：該公司提供的解決方案還包括管理和分析工業(yè)設(shè)備和機器生成的數(shù)據(jù)，幫助客戶洞悉運營狀況，提取有價值的信息，以作出更明智的決策。

HMS 的技術(shù)將為客戶帶來包括節(jié)約成本、減少停機時間、追蹤產(chǎn)品、提高安全性等多項優(yōu)勢。