智能包裝線效率、蒸汽月度消耗、過濾日濾酒量……走進(jìn)青島啤酒廠智能制造數(shù)字中心，一系列數(shù)據(jù)在屏幕上不斷更新，從原料入廠到產(chǎn)品出廠，一瓶啤酒的各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)一目了然。

這座有著121年歷史的老工廠，卻給人智能化十足的感受。

“啤酒釀造歷經(jīng)粉碎、糖化、過濾、煮沸、發(fā)酵、過濾等環(huán)節(jié)，我們在每個(gè)環(huán)節(jié)都會(huì)將二氧化碳、熱能等資源快速、精準(zhǔn)捕捉，實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用。”青島啤酒廠副廠長趙維成介紹。

2021年，青島啤酒廠成為全球首家啤酒飲料行業(yè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)“燈塔工廠”，今年該廠又入選“可持續(xù)燈塔工廠”，成為業(yè)內(nèi)少有的“雙料燈塔”。作為新晉的“可持續(xù)燈塔工廠”，青島啤酒廠積極利用人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù)和系統(tǒng)，在節(jié)能減排的同時(shí)促進(jìn)資源循環(huán)利用，實(shí)現(xiàn)了可持續(xù)發(fā)展，為我國傳統(tǒng)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)樹立了標(biāo)桿，也為全球制造業(yè)的綠色發(fā)展提供了借鑒與啟示。

生產(chǎn)切換無縫銜接降低能耗

走進(jìn)青島啤酒廠生產(chǎn)車間可以看到，不同瓶型、不同品類的產(chǎn)品可以在同一條生產(chǎn)線上實(shí)現(xiàn)快速轉(zhuǎn)換。

“原先產(chǎn)品轉(zhuǎn)換需要全線各個(gè)機(jī)臺(tái)進(jìn)行不同品種以及備件的轉(zhuǎn)換，耗費(fèi)大量時(shí)間和人力，現(xiàn)在通過智能控制實(shí)現(xiàn)一鍵切換，只需幾秒鐘就能實(shí)現(xiàn)大的生產(chǎn)線生產(chǎn)小產(chǎn)品訂單?！鼻鄭u啤酒廠工程部智能化項(xiàng)目負(fù)責(zé)人宋森介紹，在每小時(shí)能生產(chǎn)9萬罐啤酒的生產(chǎn)線上，可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)計(jì)劃的快速調(diào)整，以滿足消費(fèi)者小批量定制化的需求。

過去，青島啤酒廠里的自動(dòng)化設(shè)備更多是機(jī)械的，現(xiàn)在通過數(shù)字賦能后，這些設(shè)備具備了“思考”能力。

智能化設(shè)備取代了人工作業(yè)，機(jī)器視覺替代了人眼檢測，可以實(shí)現(xiàn)從原料投料到制造，再到成品出庫的全流程智能化……目前，青島啤酒廠已建成包裝產(chǎn)線管理等7大智能管理系統(tǒng)，覆蓋12個(gè)應(yīng)用場景，一個(gè)個(gè)數(shù)字化場景疊加成網(wǎng)，每條生產(chǎn)線、每道工序之間高效銜接。

智能化排產(chǎn)、一鍵釀造，帶來了與傳統(tǒng)啤酒釀造迥然不同的生產(chǎn)模式，也為傳統(tǒng)制造智能化、綠色化轉(zhuǎn)型打開了新空間。青島啤酒廠通過數(shù)字技術(shù)與生產(chǎn)制造融合，智能產(chǎn)線單日平均產(chǎn)量提升了60%，成品出庫效率提高了50%，廠區(qū)碳排放密度在3年間降低了62%。

“生產(chǎn)切換的無縫銜接，大大降低了能源的損耗，年節(jié)約120噸蒸汽。”趙維成說。

將老師傅經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)化為“數(shù)字語言”

工業(yè)啤酒釀造歷來是高能耗、高排放的行業(yè)。但在數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型升級(jí)過程中，青島啤酒廠將傳統(tǒng)工藝和現(xiàn)代科技加速融合，讓“老師傅”們積攢的經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)化成“數(shù)字語言”，打破了這一刻板印象。

在工廠釀造部集中控制室，糖化溫度、投料情況、閥門開度等數(shù)據(jù)信息都在大屏上呈現(xiàn)。

“閥門開度要開多少，在以前非常依賴工人經(jīng)驗(yàn)，只可意會(huì)、不能言傳?！鼻鄭u啤酒廠工程部設(shè)備技術(shù)專業(yè)主管孫丕澎介紹說，“現(xiàn)在通過簡潔明了的人機(jī)交互界面，將以往的經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)集成應(yīng)用，既解放了人工調(diào)整閥門開合，又實(shí)現(xiàn)了釀造、動(dòng)力、包裝部門之間的精準(zhǔn)回收及分配使用。”

啤酒在釀造過程中需要高溫煮沸等工藝，需要消耗大量蒸汽，而在這一過程中會(huì)散發(fā)大量的熱能，過程中產(chǎn)生的蒸汽會(huì)通過排氣筒排放到大氣中。

孫丕澎思考，能不能把這些被排放的熱能收集起來，用在同樣需要蒸汽的包裝車間，這樣既減少了碳排放，也提升了資源利用效率。

開源和節(jié)流是減少碳排放的基本操作，資源的循環(huán)利用則提供了另一種思路。孫丕澎提取灌裝線、煮沸鍋、熱能儲(chǔ)罐等30臺(tái)設(shè)備的壓力、溫度、流速、生產(chǎn)品種等125組生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行模型開發(fā)，帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)完成了“基于LSTM算法閥門動(dòng)態(tài)調(diào)優(yōu)的麥汁煮沸熱能回收利用”，將蒸汽回收，通過閥門動(dòng)態(tài)調(diào)優(yōu)，實(shí)現(xiàn)了蒸汽的應(yīng)收盡收。

“工廠實(shí)現(xiàn)智能化、數(shù)字化轉(zhuǎn)型并不是一蹴而就的，更多的是依靠師傅們前期的數(shù)據(jù)積累和運(yùn)作方式的優(yōu)化，設(shè)計(jì)出符合工廠工藝條件的數(shù)學(xué)模型，由系統(tǒng)來自動(dòng)根據(jù)工況的變化，驅(qū)動(dòng)設(shè)備實(shí)現(xiàn)智能化管控?！壁w維成表示。

越來越多的“老師傅”的經(jīng)驗(yàn)以數(shù)據(jù)形式呈現(xiàn)出來，其中還多了一些精打細(xì)算：很多看不見的糖化過程釋放的熱能被收集利用，繼續(xù)精準(zhǔn)發(fā)揮余熱；發(fā)酵產(chǎn)生的二氧化碳通過自主開發(fā)的“傳感網(wǎng)絡(luò)”動(dòng)態(tài)監(jiān)測，無一例外被全部精準(zhǔn)捕捉，循環(huán)運(yùn)用到灌裝生產(chǎn)中……

目前，青島啤酒廠通過利用先進(jìn)算法和物聯(lián)網(wǎng)部署的25個(gè)使用案例，降低了啤酒生產(chǎn)的能耗和碳強(qiáng)度，工廠的單位能耗降低25%。

倉儲(chǔ)物流智能化助力減碳

倉儲(chǔ)物流，關(guān)乎著啤酒從生產(chǎn)到上市的“最后一公里”，同樣也是減碳的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

2022年，青島啤酒廠一座34米高，上下共12層的智能立體倉庫建成。數(shù)字化撬動(dòng)了存量變革——其存儲(chǔ)量從原來的5萬余箱躍升至50余萬箱，倉庫的周轉(zhuǎn)率縮短至3天，每天都有10多萬箱剛下生產(chǎn)線的產(chǎn)品在這里按照指令智慧入庫、出庫。

在智能立體倉庫控制室，55歲的生產(chǎn)部叉車工段長王偉駕輕就熟地操作著倉儲(chǔ)物流及AGV（自動(dòng)導(dǎo)向車）小車管理系統(tǒng)，對(duì)立庫系統(tǒng)侃侃而談：“車終究是一個(gè)小節(jié)點(diǎn)，想要全面實(shí)現(xiàn)節(jié)能增效，還需要更高維度的把控，這就是數(shù)字化?！?/p>

兩年前，“小師傅”楊豐彬從信息管理部來到生產(chǎn)部和“大徒弟”王偉組成搭檔，王偉雖然有多年叉車維修經(jīng)驗(yàn)，但對(duì)立庫倉儲(chǔ)系統(tǒng)一竅不通，從學(xué)習(xí)每個(gè)移載的功能到每個(gè)光電的作用，再到每個(gè)輸送配電箱的使用……楊豐彬手把手地教他操作系統(tǒng)，王偉從一個(gè)叉車修理員順利轉(zhuǎn)型成為智能倉儲(chǔ)系統(tǒng)的操作員，每天調(diào)度10余萬箱啤酒的出庫入庫。

王偉和楊豐彬這對(duì)亦師亦友的組合，見證了倉儲(chǔ)物流智能化，也親歷了青啤環(huán)保工作的迭代。工廠的叉車工由60多人減到30余人，叉車數(shù)量減少六成，現(xiàn)均為電動(dòng)叉車，裝車從2小時(shí)縮減到20分鐘，有效帶動(dòng)物流車輛、周邊交通道路等全鏈條低碳減排。

從剛開始的轉(zhuǎn)型陣痛，到后來工人們駕輕就熟，如今青島啤酒釀造生產(chǎn)的操作工人，均能夠利用工廠智能化設(shè)備的敏銳反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)更高質(zhì)效的綠色生產(chǎn)。

此外，工廠還積極探索價(jià)值鏈上下游的減碳路徑，影響和指導(dǎo)上下游供應(yīng)商開展節(jié)能、減排、降碳行動(dòng)，帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈上下游共同轉(zhuǎn)型升級(jí)，采用低碳包裝材料、優(yōu)化運(yùn)輸方式等舉措，引領(lǐng)玻璃瓶、易拉罐、紙箱等供應(yīng)商向綠色生產(chǎn)邁進(jìn)。