在数字化浪潮中航行
到 2030 年，全球食品饮料市场预计将达到 11.9 万亿美元。因此，工业物联网（IIoT）的角色变得愈发重要。工业物联网技术通过从各种工业设备中采集关键信息，并将其传输至 IT 系统，从而在制造过程中实现信息的实时处理和数据更新。
被誉为「第四次工业革命」的工业 4.0，标志着制造业的计算机化，工厂间的互联互通以及智能化的全面提升。在这篇文章中，我们将探讨这一变革如何塑造食品行业的未来，以及 HMS 工业网络 如何通过加强生产过程中的通信和协作能力来应对挑战。
食品行业的四次工业革命
在过去的 300 年里，技术进步不断重塑工业界，尤其是食品行业。这一过程可以分为四次主要的工业革命。
第一次工业革命（18 世纪初）：标志着农业进入机械化时代，煤炭成为新的能源形式，并广泛使用蒸汽机。这不仅加快了货物运输，还催生了其他创新技术，为工业进一步发展奠定基础。
第二次工业革命（19 世纪下半叶）：以电力和天然气等新能源的利用为特征，出现了制冷和食品加工设备等新技术，汽车和化肥提升了行业生产效率。
第三次工业革命（20 世纪 70 年代）：核能发现和电子技术的出现带来了计算机、生物技术、机器人和自动化技术的发展，提高了食品饮料加工行业的效率和生产能力，为工业 4.0 奠定了基础。
第四次工业革命（工业 4.0）：正在进行中，结合了之前所有技术和创新，创建了更加智能的自动化生产系统。依托物联网（IoT）、人工智能（AI）和机器人等先进技术，领先的食品公司能在整个供应链中进行温度调节、产品跟踪，最大限度地减少延误。
物联网对食品行业的影响
数据访问、远程管理和无线解决方案的结合极大增强了食品公司在市场的竞争力，特别是在工业 4.0 的背景下。这些技术推动了智能包装的发展，通过集成的传感器和数字技术实现产品新鲜度的实时监控、追踪和可追溯性，显著提升客户体验。
此外，随着包装生产实现自动化，生产流程也在不断改进，从而降低劳动力成本，提高生产效率，减少浪费。通过提供实时数据和深入了解生产过程，从而加强供应链管理，使企业能够优化运营，提高交付速度和效率。
随着食品饮料行业朝着更加数字化的方向发展，对未来进行投资非常重要。这超越了实体店的范畴，预计到 2024 年，在线食品饮料销售额将达到 2500 亿美元，占食品和饮料销售总额的 15% 以上。
食品饮料行业的数字化转型涵盖了将数字技术和数据驱动的洞察力融入生产、分销和消费的各个环节。这包括利用传感器、软件和云平台等数字工具来优化运营、提高质量和安全性，以及增强整体客户体验。主要的数字化转型举措包括：
精准农业：运用数字工具和数据分析优化作物产量，减少浪费，提高可持续性。
自动化食品生产：借助数字技术自动化生产流程，提升效率、质量和安全性。
食品可追溯性：利用数字技术和区块链实现食品全过程追踪，确保食品安全和可持续发展。
预测性维护：通过数据分析预测和预防设备故障，降低停机时间和维护成本。
数字化转型的优势有哪些？
食品饮料加工行业的数字化转型旨在建立一个更可持续、高效的食品体系，让农民、生产商、消费者和环境等各方面都受益。
在竞争激烈的市场环境中，数字化工厂模式因以下原因具有优势：
提升效率：通过数字化生产流程，优化运营，减少浪费，提高效率，降低成本，提升生产率和质量。
加强数据洞察力：收集和分析来自传感器和生产设备的大量数据，使企业能够实时监控生产流程，作出明智决策，迅速响应市场变化。
提高敏捷性：数字化模式使企业能够快速适应市场和客户需求的变化。借助自动化生产流程和实时数据，企业可以灵活应对需求变化，快速推出新产品和服务。
加强合作：通过使用数字技术，企业能够与供应商、客户和其他利益相关者更有效合作，实时共享数据和信息，促进更好的决策。
因此，通过优化运营、改善客户体验和快速适应市场变化，企业才能够保持竞争力，发展业务并实现长期成功。
影响食品饮料行业的趋势
自动化和数字技术正在深刻地改变食品和饮料行业，从农场到餐桌的每一个环节都受到其影响。主要的影响包括：
提高食品安全性：利用自动化系统和数字技术监控和跟踪食品，从而提高食品安全性并降低污染风险。
简化生产流程：自动化系统优化食品生产流程，减少浪费，提高效率和产能。
个性化食品饮料产品：技术使食品饮料公司能够根据消费者的喜好和需求提供个性化产品。
降低成本：通过自动化和技术降低劳动力成本，提高生产率，从而帮助公司降低成本，提高盈利能力。
提升客户体验：技术改变了消费者与公司的互动方式，使订单和配送更加快速便捷。
提高可持续性：自动化和数字技术优化运营，减少浪费，提高环境可持续性。
生产设施的改造：通过改造现有生产设施，实现成本效益的业务增长，协议网关使新旧机器有效通信。
总的来说，技术和自动化正让食品行业的公司能够更高效地生产高质量产品，降低成本，并改善用户体验。在快速变化的市场中，投资这些技术的公司将获得竞争优势，更易于脱颖而出。
食品饮料行业面临的挑战
食品饮料公司在食品污染、交叉污染和质量控制方面面临挑战，但他们正在通过以下措施应对这些挑战：
1.部署 HACCP（危害分析和关键控制点）体系：识别潜在食品安全危害，并采取控制措施以减轻危害影响，确保食品安全。
2.增强可追溯性：使用 RFID 和条形码技术追踪供应链中的食品，快速定位污染或质量问题源头。
3.改善卫生条件：实施更严格的清洁标准和使用化学消毒剂，以降低污染风险。
4.员工培训：加强对员工的食品安全培训，确保他们掌握防止污染和维持质量控制的技能。
5.加强检测：提高食品检测的频率和严格程度，确保符合高质量标准。
6.实施自动化：采用自动化提高效率和降低污染风险，例如减少食品加工过程中的人工处理环节，降低交叉污染风险。
7.价格干扰下的调整：借助数据收集技术，公司能够更好地了解生产流程并提高灵活性，从而更敏捷地响应市场趋势。
这些措施共同帮助食品饮料企业最大限度地减少污染风险，改善质量控制，确保产品安全。
「如今的价格空前地高涨。电价、工人工资和原材料价格都在上涨。这种局面让我们非常困难。」
某领先食品生产商，2022 年 3 月
深入解析数字化带来的收益
最大限度地延长正常运行时间，降低机器总拥有成本
世界各地的生产设施都有可能发生机器故障，导致派遣维修人员的高昂成本和停机带来的巨大损失。借助远程访问功能，无论机器位于何处，维修人员都可以通过安全的互联网连接快速解决任何问题。
例如，英国的 Packaging Automation Ltd (PA) 利用远程访问技术最小化机器故障和停机。他们通过安全的宽带连接远程诊断和解决全球客户的机器问题。HMS 提供的 Ewon 物联网路由器和云解决方案使这成为可能。
食品和饮料原始设备制造商面临的挑战在于制造既可靠又灵活、能够快速生产且节约成本的机器。由于终端用户的生产线常年运行，机器的停机会导致巨大的收入损失。机器需要适应产能的快速变化，并且在劳动力短缺的情况下，机器的易用性和维护变得更加重要。HMS 的 Ewon 产品允许用户、工程师和设计师快速访问机器数据，提高设备效率，轻松跟踪维护情况，改善整体运行状况。
然而，调查显示只有 15% 的机器制造商能够远程为用户提供服务，主要障碍是资源有限和对安全问题的担忧。
在法规日益严苛的当下保持竞争力
世界各地正在通过更多法规来保障食品安全。在法规日益严苛的背景下，许多企业发现自己难以获得所需的数据。使用物联网数据，企业可以监控供应链中的食品，减少浪费并防止食品安全事故。例如，企业使用传感器来遵守温度、湿度和食品保质期等具体规定。
对这些传感器进行远程监控，他们可以全天候控制机器运行，随时随地监视机器的状态。在英国，Howard Town Brewery 将传感器用于酿造过程，对生产实现全面控制。这既确保了啤酒符合最高质量标准，又节省了人力资源。通过远程监控这些传感器，甚至可以启动、停止和调整生产设备。此外，远程监控解决方案还可以通过电子邮件生成报告，绘制一段时间内性能的在线趋势图，这对于优化机器和原材料处理非常有用。
使用物联网解决方案保持竞争力
这场变革的主要阻力在于对安全的担忧。由于担心黑客攻击、劫持攻击和竞争对手窃取信息，企业在这场变革中畏手畏脚。
要想避免这些 IT 问题，关键是要选择经过认证、安全可靠且持续测试的云解决方案。HMS 将安全视为重中之重，我们将安全保障整合到解决方案框架的每个层面。
企业担心的另一个问题是技术难以落地。许多新机器都具有互联网访问功能，但他们担心一些旧款机器可能无法适配新的技术。我们的工业物联网解决方案完全没有这方面的问题，许多旧款机器经过调整后都可以使用网络设备。路由器和交换机等网络设备可直接连接互联网，将现有机器上的传感器连接到工业物 联网。
减少停机时间，打造灵活工厂
网络数据的利用主要优势在于帮助理解机器故障原因，并寻找减少停机时间的解决方案。这包括使用更坚固耐用的部件或寻找替代配置方案。
一个常见的机器网络连接问题是物理介质的机械故障，如电缆断裂或漏电。特别是在使用滑环的旋转系统中，这类故障尤为常见。滑环作为触点零件，会随时间磨损和失效，增加维护需求。此外，强效洗涤剂的频繁使用也可能损害数据线和连接器。
为应对这些问题，人们开始转向无线技术连接机器至网络。无线连接技术无需电缆和滑环，从而减少机械故障。它还提高了机器的模块化程度，使得工厂配置更加灵活。例如，瑞典面包生产商 ?stras br?d 的面团搅拌机就采用了这种技术。他们在烘焙机顶部和控制柜上安装了无线设备，这不仅降低了布线成本，还消除了潜在的故障点，从而延长了机器的正常运行时间。
降低工厂生产风险，确保工人安全
美国劳工部的 OSHA 事故数据显示，最常见的违规行为中，与自动化机器相关的包括上锁/挂牌、机器防护和电气安全。在食品饮料工厂中，确保工人安全是至关重要的。
降低这些安全风险的一种方法是提供机器数据，使机器所有者能够实时了解设备何时进入不安全状态，并采取相应的保护措施。这些数据还有助于用户更容易预测重大故障，并在危及工人安全之前及时进行纠正。边缘网关在此过程中起到关键作用，它将数据提供给多个计算平台。
最有效保护工人的方法是减少他们与自动化机器的物理交互。实现这一目标的技术包括使用无线网络进行机器外的本地连接和使用远程访问网关，使维护人员能够随时随地进行机器的软件管理和更改。
与 HMS 携手，拥抱工业 4.0
HMS 工业网络是一家领先的工业网络和通信解决方案提供商，专注于为食品饮料行业提供多种产品和服务。这些解决方案旨在帮助客户应对行业关键挑战，包括：
食品安全性监控：HMS 提供的工业通信解决方案能实时监控食品生产过程中的温度、湿度等关键参数，以防止食品变质。
可追溯性和质量控制：公司的解决方案能够在整个供应链中跟踪产品轨迹，快速定位食品污染或质量问题的源头。
生产流程自动化：HMS 为制造商提供工业通信技术，以实现生产流程的自动化，从而提高生产效率并降低成本。
数据管理和分析：该公司提供的解决方案还包括管理和分析工业设备和机器生成的数据，帮助客户洞悉运营状况，提取有价值的信息，以作出更明智的决策。
HMS 的技术将为客户带来包括节约成本、减少停机时间、追踪产品、提高安全性等多项优势。
