開(kāi)設(shè)一家新食品廠(chǎng)通常要有很多深遠(yuǎn)的目標(biāo)，其中主要的就是增加產(chǎn)能，占據(jù)戰(zhàn)略位置，采用更先進(jìn)的技術(shù)或追求效率。在開(kāi)設(shè)新廠(chǎng)之前要先對(duì)工廠(chǎng)的高產(chǎn)量和靈活度有著清晰的愿景。
Gleeson Constructors & Engineers公司總裁Harlan Vandeschulp說(shuō)，大型食品加工商通常擁有幾十家工廠(chǎng)，這些工廠(chǎng)肯定是新舊混合，規(guī)模不等。但這些公司也有可能在投資組合中擁有一個(gè)或兩個(gè)超大規(guī)模的工廠(chǎng)。
那些超大規(guī)模工廠(chǎng)的設(shè)計(jì)通常只有少數(shù)生產(chǎn)線(xiàn)，用很高的加工速度生產(chǎn)種類(lèi)有限的產(chǎn)品。而小型工廠(chǎng)則提供更為與眾不同的產(chǎn)品。
毫無(wú)疑問(wèn)，靈活度高的工廠(chǎng)可以追求更高的效率，即便是大型工廠(chǎng)，也會(huì)依舊保留一些靈活度的空間，但不能把每家工廠(chǎng)都變得一樣，這樣容易導(dǎo)致失敗。推動(dòng)食品加工廠(chǎng)追求靈活度的主要因素有兩個(gè)：大型零售客戶(hù)對(duì)規(guī)格的要求更高，以及消費(fèi)者的口味變化更大。靈活度在過(guò)去的20年里已經(jīng)變得越來(lái)越普遍，而策略和技術(shù)在過(guò)去十多年里也向著更快節(jié)奏轉(zhuǎn)變。
靈活還是速度
當(dāng)一家擁有品牌的日常食品（如咖啡和餅干）的大型食品公司決定建造一個(gè)新廠(chǎng)房時(shí)，這個(gè)決定一定是在一個(gè)更大的戰(zhàn)略背景下做出的。其主要目標(biāo)可能是確保運(yùn)輸?shù)饺珖?guó)，乃至世界各地的產(chǎn)品擁有穩(wěn)定的質(zhì)量。也就是說(shuō)，生產(chǎn)和分銷(xiāo)的效率仍然是決定品牌持續(xù)成功的重要因素，同時(shí)也是公司的底線(xiàn)。
密蘇里州堪薩斯市Burns & McDonnell旗下過(guò)程和工業(yè)集團(tuán)區(qū)域全球?qū)嵺`經(jīng)理Bill Sokolowsky說(shuō)，公司必須決定新工廠(chǎng)的類(lèi)型，究竟是一家靈活或者高產(chǎn)的工廠(chǎng)。
“究竟大多數(shù)工廠(chǎng)里生產(chǎn)什么產(chǎn)品，考量的因素有很多。”Sokolowsky說(shuō)，“即便是你每天都賣(mài)，整天都賣(mài)的產(chǎn)品，你也不希望把所有雞蛋放在一家工廠(chǎng)里。有可能是勞工問(wèn)題或由于天氣引起的材料供應(yīng)問(wèn)題�！睋Q句話(huà)說(shuō)，靈活的生產(chǎn)線(xiàn)總是有自己的位置，甚至是價(jià)值10億美元的品牌。
一條生產(chǎn)線(xiàn)中需要提高靈活度的部分究竟在哪里，也是一個(gè)需要謹(jǐn)慎考慮的問(wèn)題。這也是設(shè)計(jì)師開(kāi)始設(shè)計(jì)前必須解決的問(wèn)題。
“以魚(yú)類(lèi)產(chǎn)業(yè)為例，很多企業(yè)需要加強(qiáng)生產(chǎn)線(xiàn)前段或末端的靈活度，以便設(shè)備的移進(jìn)移出�！狈鹆_里達(dá)州Stellar公司食品和飲料業(yè)務(wù)發(fā)展副總裁Gerry Gomolka說(shuō)。
“加工商很可能希望能夠加快調(diào)整魚(yú)塊沖壓和切片的速度，”他說(shuō)�！岸枰�(wěn)定不變的是油炸機(jī)和冷柜�！蹦切┲醒氩考�是需要將關(guān)注重點(diǎn)放在效率上，而它們附近的設(shè)備則需要有更高的靈活度。
靈活的設(shè)備，靈活的空間
食品準(zhǔn)備和包裝上的靈活性，主要來(lái)自于不同供應(yīng)商的特性。設(shè)備制造商仍然不斷提供新的原位清洗模式設(shè)計(jì)，快速連接和斷開(kāi)功能，和更大的可移動(dòng)性。對(duì)于設(shè)計(jì)和工程公司來(lái)說(shuō)，的挑戰(zhàn)在于所設(shè)計(jì)的工廠(chǎng)能夠易于移動(dòng)，而儲(chǔ)存在廠(chǎng)外的組件可以保持時(shí)刻就緒的狀態(tài)。
Sokolowsky說(shuō)，要實(shí)現(xiàn)這個(gè)效果，就需要獨(dú)立的清潔室和儲(chǔ)藏區(qū)，但在其他情況下，要做到這點(diǎn)可能需要一個(gè)更大的加工場(chǎng)地，所有的備用設(shè)備也必須合理安排在指定位置上。
“工廠(chǎng)里有潮濕的區(qū)域，也有干燥的區(qū)域，你不想讓員工在清洗的時(shí)候走近潮濕的區(qū)域，”他說(shuō)�！八阅銜�(huì)希望將你的運(yùn)作區(qū)域隔離開(kāi)。”
“在某個(gè)快速更換的位置，你可以用新組件替換舊組件。然后原來(lái)的舊組件經(jīng)過(guò)清洗后被放入另一個(gè)房間，進(jìn)行日常維護(hù)和存儲(chǔ)，之后就可以為下一次更換做好準(zhǔn)備�！�
“這需要一定的移動(dòng)空間，無(wú)論這些組件底部有滑輪，或是用叉車(chē)移動(dòng)。”
“靈活的工廠(chǎng)可以實(shí)現(xiàn)快速斷開(kāi)，因此我們非常希望能減少柱子的數(shù)量，”Gleeson公司的Vandeschulp說(shuō)，“柱子和燈具的位子都非常重要。目前多數(shù)制造商可提供隱藏的燈具。”
在綠色環(huán)保方面，LED照明和反射式天窗可以發(fā)揮作用，Vandeschulp補(bǔ)充說(shuō)。但是他認(rèn)為，供應(yīng)商目前在綠色節(jié)能方面也僅僅只觸及表面，特別是在工廠(chǎng)和生產(chǎn)設(shè)備方面。
“未來(lái)的幾年里，我們將看到很多新技術(shù)的誕生�！彼f(shuō)，“例如低能耗照明，它將從一個(gè)很好的創(chuàng)意轉(zhuǎn)變?yōu)檎嬲氖″X(qián)方案�！�
然而，綠色環(huán)保舉措有時(shí)會(huì)和靈活性相抵觸，尤其是頻繁更換將不可避免地增加浪費(fèi)，Burns & McDonnell公司的Sokolowsky說(shuō)。
“多年來(lái)，人們一直努力提高生產(chǎn)線(xiàn)的效率，”他說(shuō)，“從靈活性的角度來(lái)看，其實(shí)質(zhì)就是降低廢料，然而如何在頻繁更換的同時(shí)限度地減少?gòu)U料呢？它涉及到一系列高度持續(xù)改進(jìn)的過(guò)程。這需要勤奮，但它并不是高不可攀�！盨okolowsky說(shuō)。
“如果我將前一次的運(yùn)行效率作為起點(diǎn)，而在關(guān)機(jī)的時(shí)候已達(dá)到98%,理論上我應(yīng)該在下次啟動(dòng)時(shí)再次實(shí)現(xiàn)98%,”他說(shuō)，“但這一切都?xì)w結(jié)到你的轉(zhuǎn)換效率�！�
Sokolosky同時(shí)也從另一個(gè)角度考慮靈活性，那就是原材料采購(gòu)方面，比如肉和土豆。
“如果你有一個(gè)客戶(hù)想要將薯?xiàng)l切成4英寸，而另一位客戶(hù)喜歡 3 / 8,那么你可能要為這兩家采購(gòu)不同大小的土豆，從而避免浪費(fèi)，”他說(shuō)。這種辦法對(duì)加工有機(jī)土豆或草喂牛肉等原料成本高昂的企業(yè)更重要。
Stellar的Gomolka說(shuō)，只要通力協(xié)作，有很多辦法可以實(shí)現(xiàn)效率和靈活性。他舉了一個(gè)比薩餅加工商的例子。該企業(yè)一邊保持其基本產(chǎn)品的穩(wěn)定性，一邊利用快速切換在同一加工批次生產(chǎn)混合產(chǎn)品和包裝配置。
“這樣一來(lái)，在不影響基本操作效率的前提下，靈活性大大提高。”他說(shuō)。這個(gè)例子來(lái)自于Stellar的客戶(hù)，在安裝了額外的螺旋冰柜和包裝設(shè)備后，整體的生產(chǎn)力得到了提高，勞動(dòng)力也明顯減少。
經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)的設(shè)施使企業(yè)很容易將服務(wù)裝置從天花板上轉(zhuǎn)移，從而可以對(duì)生產(chǎn)線(xiàn)的配置進(jìn)行調(diào)整。
提高靈活性的多種方式
當(dāng)然，流程中的速度變化是靈活性的關(guān)鍵組成部分。馬達(dá)可能是速度變化的組件，因?yàn)樵诙鄶?shù)食品加工流程中，它們負(fù)責(zé)控制設(shè)備。
“流程中的每一個(gè)系統(tǒng)，無(wú)論是傳送機(jī)、泵、混料機(jī)、吹風(fēng)機(jī)或者包裝設(shè)備，只要有馬達(dá)，就能夠在不影響整個(gè)流程的前提下被移除生產(chǎn)線(xiàn)，或進(jìn)行更換�！笔ヂ芬姿筃idec Motor公司OEM市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)和產(chǎn)品管理總監(jiān)Tim Albers說(shuō)。
需求隨著產(chǎn)品的變化而變化。“同一條生產(chǎn)線(xiàn)除了灌裝半加侖的牛奶，也可能需要灌裝1加侖的產(chǎn)品。灌裝機(jī)在灌裝1加侖產(chǎn)品時(shí)所需時(shí)間是半加侖的兩倍，所以整個(gè)生產(chǎn)線(xiàn)必須放緩速度，”他說(shuō)。因此，在初進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)就應(yīng)該將馬達(dá)的靈活性考慮在內(nèi)。
“你真的認(rèn)為任何配備馬達(dá)的設(shè)備都能永遠(yuǎn)以相同的速度運(yùn)作？”他問(wèn)，“從長(zhǎng)遠(yuǎn)目標(biāo)和系統(tǒng)使用壽命角度看，變速馬達(dá)將有助于你在未來(lái)調(diào)整生活計(jì)劃。”
馬達(dá)有幾種不同的方法可以改變生產(chǎn)線(xiàn)的速度。它們通常通過(guò)直接驅(qū)動(dòng)用皮帶或齒輪被連接到系統(tǒng)上。越來(lái)越多的加工商開(kāi)始采用變速馬達(dá)，尤其是變頻驅(qū)動(dòng)器。當(dāng)然，一些老的機(jī)械系統(tǒng)也能實(shí)現(xiàn)速度的變化，但變頻驅(qū)動(dòng)器通過(guò)改變電機(jī)頻率提供真正的電子速度的變化。
在你的供貨柜中，靈活性也可以等同于簡(jiǎn)單化。食品級(jí)潤(rùn)滑油現(xiàn)在可以更靈活地被用于許多應(yīng)用中，這一改變只經(jīng)過(guò)了僅僅幾年時(shí)間。
切換到食品級(jí)潤(rùn)滑油使您所有的設(shè)備的更換變得很輕松，即使是不熟練的員工也不會(huì)錯(cuò)把傳統(tǒng)的潤(rùn)滑油當(dāng)成食品級(jí)使用。如果一臺(tái)不在流水線(xiàn)上的設(shè)備噴出油霧，而這些油霧不是食品級(jí)潤(rùn)滑油，就很可能會(huì)污染食物。不僅如此，減少庫(kù)存數(shù)量總是一件好事。
在過(guò)去，食品級(jí)潤(rùn)滑油的應(yīng)用范圍非常有限。但現(xiàn)在它們的選擇非常多，包括合成產(chǎn)品。休斯敦Citgo Petroleum公司Clarion品牌產(chǎn)品經(jīng)理Ben Briseno說(shuō)。
要想要靈活性，就需要變化。但在規(guī)范的環(huán)境中，改變必須被嚴(yán)格控制并仔細(xì)記錄。賓夕法尼亞州IQity Solutions公司提供基于網(wǎng)絡(luò)的軟件解決方案，可以減少人工參與，取代紙張記錄，提高可預(yù)測(cè)性。
“所有的冗余數(shù)據(jù)現(xiàn)在都可以拿掉了，”IQity公司總裁David Gustovich說(shuō)。這樣會(huì)使企業(yè)更多的精力放在對(duì)效率的專(zhuān)注上，即便是靈活度更高的生產(chǎn)線(xiàn)。他引用了一家牛肉生產(chǎn)企業(yè)的例子，這家企業(yè)有“168個(gè)檢測(cè)員，平日需要手動(dòng)捕捉800萬(wàn)個(gè)以上的數(shù)據(jù)點(diǎn)”,之后，該公司采用了IQity基于云的IQ-Fusion智能系統(tǒng)。
IQity表示，該系統(tǒng)具備學(xué)習(xí)解決方案，并將其轉(zhuǎn)換成在線(xiàn)教程的能力，從而幫助操作人員在同一個(gè)問(wèn)題再次出現(xiàn)時(shí)迅速解決。這減少了對(duì)Gustovich所指的“內(nèi)行的依賴(lài)” .有時(shí)候一位工作經(jīng)驗(yàn)達(dá)20年的老員工離開(kāi)后就會(huì)發(fā)生這樣的狀況。
IQ-Fusion智能系統(tǒng)提供多個(gè)功能模塊和單元菜單，提供直觀(guān)和交互的觀(guān)點(diǎn)。在不同功能模塊中的單元提供生產(chǎn)運(yùn)行分析，這些分析數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)的業(yè)務(wù)績(jī)效及資金措施緊密相連。其結(jié)果是，加工商可以根據(jù)這些運(yùn)行的實(shí)時(shí)信息采取行動(dòng)，從而改進(jìn)生產(chǎn)、成本、質(zhì)量和服務(wù)。