文 | 夏小樂 吳劍榮 陳堅（ID：YJTT2016）
*本文選自中國工程院院刊《中國工程科學(xué)》2021年第2期,；原標題：傳統(tǒng)發(fā)酵食品產(chǎn)業(yè)技術(shù)轉(zhuǎn)型升級戰(zhàn)略研究
開門七件事,，“柴米油鹽醬醋茶”，傳統(tǒng)發(fā)酵食品與人民群眾生活息息相關(guān),，且是具有鮮明中華文化特色的民生產(chǎn)業(yè),。
傳統(tǒng)發(fā)酵食品工業(yè)因其工藝傳統(tǒng),、風味獨特、富有民族特色得到人民群眾的廣泛喜愛并獲得持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展,，不僅在食品工業(yè)中占比高,、社會影響大，而且日益成為我國輕工食品領(lǐng)域的一張文化名片而被國際社會所關(guān)注,。相比國際上先進的發(fā)酵食品產(chǎn)業(yè),，我國傳統(tǒng)發(fā)酵食品產(chǎn)業(yè)仍存在產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定、環(huán)保壓力大等問題,，亟需全面轉(zhuǎn)型升級,。中國工程院陳堅院士科研團隊在中國工程院院刊《中國工程科學(xué)》2021年第2期撰文指出，在全球推進“工業(yè)4.0”背景下,，厘清我國傳統(tǒng)發(fā)酵食品這一重要民生產(chǎn)業(yè)的技術(shù)現(xiàn)狀,、技術(shù)升級面臨的挑戰(zhàn)和未來轉(zhuǎn)型升級方向，提出我國傳統(tǒng)發(fā)酵食品產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級戰(zhàn)略和政策建議具有重要意義,。文章指出,，傳統(tǒng)發(fā)酵食品產(chǎn)業(yè)應(yīng)通過深入挖掘發(fā)酵代謝機制，開發(fā)自主成套裝備等推進核心技術(shù)提升,，進一步加強技術(shù)標準統(tǒng)一,，推動端到端的集成。最后,，通過加強頂層設(shè)計與戰(zhàn)略引導(dǎo),，推動關(guān)鍵理論與技術(shù)基礎(chǔ)突破，培育共享制造新模式,，強化政策和保障措施,，建設(shè)行業(yè)標準和生態(tài)體系，建設(shè)完善面向中國制造2025的新型傳統(tǒng)發(fā)酵食品產(chǎn)業(yè),。開門七件事,，“柴米油鹽醬醋茶”，傳統(tǒng)發(fā)酵食品與人民群眾生活息息相關(guān),，且是具有鮮明中華文化特色的民生產(chǎn)業(yè),。2018年，我國傳統(tǒng)發(fā)酵食品產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值超過1.5萬億元,，約占食品工業(yè)總產(chǎn)值的11%,、國內(nèi)生產(chǎn)總值（GDP）的1.6%。傳統(tǒng)發(fā)酵食品產(chǎn)業(yè)作為我國輕工制造業(yè)的重要組成部分,，主要包括白酒,、黃酒等酒類制造行業(yè)，醬油、料酒,、食醋,、醬類等調(diào)味品制造行業(yè)。傳統(tǒng)發(fā)酵食品工業(yè)因其工藝傳統(tǒng),、風味獨特,、富有民族特色得到人民群眾的廣泛喜愛并獲得持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展，不僅在食品工業(yè)中占比高,、社會影響大,，而且日益成為我國輕工食品領(lǐng)域的一張文化名片而被國際社會所關(guān)注。
相比國際上先進的發(fā)酵食品產(chǎn)業(yè),，我國傳統(tǒng)發(fā)酵食品產(chǎn)業(yè)仍較多采用多菌種混合固態(tài)發(fā)酵,、手工或半機械化操作，生產(chǎn)效率低且能耗高,，存在產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定,、環(huán)保壓力大等問題；同時相關(guān)企業(yè)的研發(fā)投入較少,，行業(yè)集中度低,，核心技術(shù)不強，市場競爭力亟待提升,。因此,，我國傳統(tǒng)發(fā)酵食品產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)健康發(fā)展依賴于全面轉(zhuǎn)型升級。《中國制造2025》明確提出“創(chuàng)新驅(qū)動,、質(zhì)量為先,、綠色發(fā)展、結(jié)構(gòu)優(yōu)化,、人才為本”的基本方針,，將“智能制造工程”“綠色制造工程”作為重點實施的方向。2016年,，工業(yè)和信息化部,、財政部發(fā)布的《智能制造發(fā)展規(guī)劃（2016-2020年）》提出，加快輕工,、食品行業(yè)的智能和綠色制造升級,，推進智能化、綠色化技術(shù)在企業(yè)研發(fā)設(shè)計,、生產(chǎn)制造,、物流倉儲,、經(jīng)營管理,、售后服務(wù)等全流程的深度應(yīng)用。本文著眼于我國傳統(tǒng)發(fā)酵食品產(chǎn)業(yè)的智能制造和綠色制造升級課題，研究技術(shù)現(xiàn)狀,、發(fā)展趨勢,、面臨問題，提出針對性的轉(zhuǎn)型升級建議,，以期為傳統(tǒng)發(fā)酵食品產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展提供參考,。我國傳統(tǒng)發(fā)酵食品產(chǎn)業(yè)的經(jīng)營現(xiàn)狀我國傳統(tǒng)發(fā)酵食品種類繁多，按原料不同主要分為發(fā)酵谷物,、發(fā)酵豆類,、發(fā)酵茶、發(fā)酵乳,、發(fā)酵蔬菜、發(fā)酵肉類等,，集中在酒業(yè)、調(diào)味品兩大行業(yè),，生產(chǎn)企業(yè)則遍布全國,。傳統(tǒng)發(fā)酵食品通常采用開放式混菌發(fā)酵體系,，受環(huán)境影響較大,，極富區(qū)域和工藝特色。當前主要的傳統(tǒng)發(fā)酵產(chǎn)業(yè)按產(chǎn)值排名,，前5名是白酒,、醬油、黃酒/料酒,、食醋,、發(fā)酵醬類（見表1）。這些產(chǎn)品的共有工藝特點是基于復(fù)雜的發(fā)酵微生物群落代謝,，發(fā)酵周期較長,，代謝產(chǎn)物組成復(fù)雜且風味獨特。▲表1 我國傳統(tǒng)發(fā)酵食品產(chǎn)業(yè)營收狀況
（一）傳統(tǒng)釀酒產(chǎn)業(yè)我國傳統(tǒng)釀酒包括白酒,、黃酒,。白酒的年銷售額近5年穩(wěn)定在5500-6500億元，在傳統(tǒng)發(fā)酵食品中占比較高（接近70%）,；雖然利潤逐年上升，但是產(chǎn)值卻逐年下降,。當前白酒行業(yè)的營收與利潤呈兩極分化，類似于茅臺的大單品不斷涌現(xiàn),，行業(yè)集中度明顯提升,。2018年白酒企業(yè)營業(yè)收入超百億元的是貴州茅臺集團、五糧液集團有限公司,、洋河酒廠股份有限公司,、瀘州老窖股份有限公司,，4家企業(yè)凈利潤合計占全行業(yè)上市公司的87%，但同期全行業(yè)虧損面也超過 10%,。相較而言，黃酒行業(yè)在傳統(tǒng)四大酒種中的營收墊底,，2016年全國黃酒銷售為196億元,，2018年之后下降到170億元左右。黃酒前三強企業(yè)（古越龍山紹興酒股份有限公司,、會稽山紹興酒股份有限公司,、金楓酒業(yè)股份有限公司）營收僅占行業(yè)總收入的14%,，近年來也逐步涌現(xiàn)出張家港釀酒有限公司等優(yōu)秀企業(yè),。從調(diào)研數(shù)據(jù)分析看（見表2）,，傳統(tǒng)釀酒類企業(yè)研發(fā)投入和人員占比普遍不高，白酒行業(yè)平均為0.7%,，黃酒行業(yè)占比為0.4%-0.9%,，遠低于調(diào)味品和其他食品行業(yè),。整體來看，傳統(tǒng)釀酒行業(yè)產(chǎn)值處于下降趨勢,，屬于機中有危,；雖然大單品戰(zhàn)略對于龍頭企業(yè)有利，但其過度擴張也擠壓了中小企業(yè)的生存空間,。在知識產(chǎn)權(quán)方面,，白酒行業(yè)數(shù)量較多,，黃酒行業(yè)數(shù)量較少,，但發(fā)明專利占比不超過30%，幾乎沒有酒類企業(yè)進行全面的知識產(chǎn)權(quán)布局,。▲表2 2018年部分傳統(tǒng)發(fā)酵食品企業(yè)的研發(fā)投入情況
（二）發(fā)酵調(diào)味品產(chǎn)業(yè)近3年我國發(fā)酵調(diào)味品行業(yè)產(chǎn)值和利潤基本呈上升趨勢，其中醬油占比最大,；2018年醬油產(chǎn)量達到1.04×107t，銷售額為920億元,，排名前六位的企業(yè)占醬油總銷售額的23%以上,，行業(yè)集中度在傳統(tǒng)發(fā)酵食品中最高。相較而言,，食醋,、料酒,、發(fā)酵醬等行業(yè)的集中度較低,，大部分為作坊式企業(yè),，僅少數(shù)龍頭企業(yè)達到較大生產(chǎn)規(guī)模,。食醋產(chǎn)業(yè)產(chǎn)能相對集中,，江蘇恒順醋業(yè)股份有限公司的營收占比達 5.2%,，排名隨后的3家企業(yè)合計占比為9.7%；2018年食醋產(chǎn)量接近 5×106t,，銷售額為94.8億元,。調(diào)味品中料酒增長較快但競爭激烈，排名前五位企業(yè)營收合計占比約為17%,，集中在老恒和,、老才臣、王致和,、恒順等品牌。發(fā)酵醬主要是以豆類為原料發(fā)酵的調(diào)味品,，包括郫縣豆瓣醬,、黃豆醬,、腐乳,、豆豉等,，全年產(chǎn)量維持在7.5×105t左右,；其中海天味業(yè)有限公司憑借技術(shù)與品牌優(yōu)勢，占據(jù)黃豆醬市場32.8%的份額,。郫縣豆瓣醬是獨特的地理標志產(chǎn)品,，近年來發(fā)展迅速，2018年銷售接近100億元,；丹丹,、飯掃光,、鵑城等品牌占據(jù)較大份額，通過地理產(chǎn)品標準形成了一定的產(chǎn)業(yè)集群優(yōu)勢,。在我國傳統(tǒng)發(fā)酵食品中,，白酒行業(yè)近3年總產(chǎn)量下降，凈利潤卻逐年上升,；黃酒行業(yè)有所下降,，料酒行業(yè)產(chǎn)量和利潤均上升,；調(diào)味品行業(yè)近3 年產(chǎn)量和利潤呈持續(xù)上升趨勢,。傳統(tǒng)發(fā)酵食品行業(yè)集中度不斷提升,，尤其是醬油和白酒行業(yè),，大品牌,、大單品效應(yīng)日趨顯著,。傳統(tǒng)發(fā)酵食品企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新和科技導(dǎo)向日益增強，科研投入,、研發(fā)人員占比增加,，科研平臺和獨立核算研發(fā)公司的數(shù)量均有不同程度增長,。白酒產(chǎn)業(yè)雖然占據(jù)最大產(chǎn)值和利潤,，但是研發(fā)投入占比較低，僅為 0.1%~0.6%,；產(chǎn)值排名第二位的醬油產(chǎn)業(yè)的研發(fā)投入占比最高,，介于 1.4%~3.0%；白酒和醬油的部分龍頭企業(yè)擁有大量的授權(quán)發(fā)明專利,，初步實現(xiàn)了核心技術(shù)的知識產(chǎn)權(quán)布局,。在創(chuàng)新平臺方面，白酒和黃酒行業(yè)各有1個國家工程技術(shù)中心,，白酒行業(yè)擁有5個國家級企業(yè)技術(shù)中心,；調(diào)味品行業(yè)僅有兩家企業(yè)獲批國家級企業(yè)技術(shù)中心,；醬油行業(yè)沒有國家級研發(fā)平臺，僅有數(shù)個省級工程中心,。傳統(tǒng)發(fā)酵食品行業(yè)智能制造技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀我國傳統(tǒng)發(fā)酵食品生產(chǎn)一般采用固態(tài)/半固態(tài)發(fā)酵工藝,，以賦予產(chǎn)品獨特的風味，滿足消費者的需求,。除了高鹽稀態(tài)醬油和少部分黃酒,、小曲白酒等采用大罐或槽車等機械化水平較高的發(fā)酵方式之外，大部分企業(yè)仍采用傳統(tǒng)固態(tài)發(fā)酵方式,。同時,，相關(guān)行業(yè)面臨用工、能源等綜合成本增加,，消費升級和全球化激烈競爭等態(tài)勢,，促使企業(yè)必須通過轉(zhuǎn)型升級才能提高市場競爭力。從已有轉(zhuǎn)型較為成功的發(fā)酵食品行業(yè)來看,，啤酒生產(chǎn)已經(jīng)初步實現(xiàn)了數(shù)字化制造,，并開始探索供應(yīng)、制造,、設(shè)計的三鏈融合釀造,；醬油行業(yè)在綠色制造方面也有較多嘗試，龍頭企業(yè)的綠色制造水平普遍較高,。筆者前期對傳統(tǒng)發(fā)酵食品企業(yè)進行多方面調(diào)研發(fā)現(xiàn),，產(chǎn)值較高的白酒和醬油產(chǎn)業(yè)在研發(fā)上投入較多，技術(shù)和設(shè)備較為先進,。因此,，本文針對這兩個典型產(chǎn)業(yè)進行詳細分析，梳理轉(zhuǎn)型升級面臨的主要問題,。（一）白酒產(chǎn)業(yè)智能制造現(xiàn)狀工業(yè)2.0,、3.0、4.0概念在制造業(yè)各領(lǐng)域的含義和理解均有不同,。對于傳統(tǒng)發(fā)酵食品產(chǎn)業(yè),，進入工業(yè)2.0的標準是實現(xiàn)電氣化與自動化；進入工業(yè)3.0的標準是應(yīng)用電子與信息技術(shù),，進一步提高傳統(tǒng)發(fā)酵食品生產(chǎn)的自動化水平,。發(fā)酵食品產(chǎn)業(yè)的工業(yè)4.0是實體物理世界與虛擬網(wǎng)絡(luò)世界融合，生產(chǎn)全過程的數(shù)字化,、網(wǎng)絡(luò)化,、智能化是突出特點。白酒因其固態(tài)發(fā)酵工藝帶來了發(fā)酵機理不清、在線感知困難等問題,，使得機械化,、自動化水平發(fā)展較慢。“十一五”以來,，隨著龍頭企業(yè)和行業(yè)協(xié)會的努力,，尤其是中國酒業(yè)協(xié)會組織的白酒“169計劃”“158計劃”，通過資金共同投入,、成果共有共享這一新模式,，白酒行業(yè)在機械化制曲、蒸餾,、廢棄物處理等方面均取得了較大進展,，整個行業(yè)機械化、自動化,、信息化水平得到了較大提升（見圖1）,。在微生物發(fā)酵方面，開發(fā)了機械化制曲的技術(shù)裝備,，實現(xiàn)了曲料堆積機械自動化生產(chǎn),，基于物聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)了白酒發(fā)酵池部分數(shù)據(jù)的在線監(jiān)控,。白酒生產(chǎn)的后處理方面基本實現(xiàn)了自動化生產(chǎn),，開發(fā)了智能機器人上甑系統(tǒng)等管理系統(tǒng)。整體來看,，我國白酒企業(yè)在制造方面達到了工業(yè)3.0水平,，通過智能化釀造車間、生產(chǎn)線和監(jiān)控系統(tǒng)方面的必要投入,，提高了勞動生產(chǎn)效率和出酒率,；但在窖池發(fā)酵階段，受限于機理解析程度不夠,，雖有窖池物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)嘗試,，但仍處于半機械化生產(chǎn)狀態(tài)。（二）醬油產(chǎn)業(yè)智能制造現(xiàn)狀傳統(tǒng)醬油釀造方法是高鹽固態(tài)發(fā)酵工藝,，生產(chǎn)效率較低。日本企業(yè)在釀造機理解析結(jié)果的基礎(chǔ)上,，設(shè)計了純種接力高鹽稀態(tài)深層發(fā)酵工藝,，發(fā)明應(yīng)用了圓盤制曲機，顯著提高醬油生產(chǎn)效率且過程高效可控,，缺點是少量風味丟失,。廣東省日照充足、溫度波動小,，廣式高鹽稀態(tài)醬油是對日式工藝的“揚棄”,；龍頭企業(yè)摒棄能耗高的加酵母低溫發(fā)酵過程,，采用后期陽光曬制工藝，獲得光照所帶來的醬油風味并提高了產(chǎn)能,。醬油釀造已經(jīng)達到數(shù)字化制造的初期階段,，正在探索制造與供應(yīng)鏈的融合,。以海天味業(yè)有限公司為例,，在發(fā)酵、釀造,、灌裝,、倉儲等環(huán)節(jié)基本實現(xiàn)了自動化,，部分生產(chǎn)環(huán)節(jié)實現(xiàn)了數(shù)字化制造；引入了激光直接成型（LDS）,、學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)（LMS）,、生產(chǎn)管理系統(tǒng)（MES）、企業(yè)資源計劃（ERP）,、智能立體倉庫,、機器人碼垛系統(tǒng)、極速灌裝系統(tǒng)等,。李錦記醬料集團,、加加食品集團股份有限公司均完成了2000多個先進在線傳感器的工程安裝，實時采集生產(chǎn)數(shù)據(jù),，實現(xiàn)全工段網(wǎng)絡(luò)化,，初步達到工廠數(shù)字化制造水平。（三）智能制造技術(shù)應(yīng)用情況及專利筆者對全國傳統(tǒng)發(fā)酵食品行業(yè)57家主要企業(yè)的專利和研發(fā)投入進行了比較分析,。結(jié)果表明,，傳統(tǒng)發(fā)酵食品產(chǎn)業(yè)的智能制造相關(guān)技術(shù)設(shè)備集中在包裝灌裝等環(huán)節(jié)，發(fā)酵食品產(chǎn)業(yè)智能制造尚處于起步階段,，大多數(shù)企業(yè)仍處于工業(yè)3.0及以下水平（見圖2）,。部分大型醬油企業(yè)在機械化、自動化,、數(shù)字化制造方面走在了行業(yè)前列,，達到工業(yè)3.0水平，初步實現(xiàn)數(shù)字化制造,；白酒和黃酒企業(yè)大部分處于工業(yè)2.0和工業(yè)3.0之間,；部分料酒企業(yè)采用大型發(fā)酵罐形式的連續(xù)自動化控制生產(chǎn)，基本處在工業(yè)3.0末期,；食醋企業(yè)的技術(shù)水平跨越比較大,，各個企業(yè)技術(shù)水平相差較大，從工業(yè)2.0到數(shù)字化制造企業(yè)都有；發(fā)酵醬類企業(yè)大部分處于工業(yè)2.0水平,，少數(shù)達到工業(yè)3.0水平,。另外統(tǒng)計結(jié)果表明（見圖3），32%的發(fā)酵食品企業(yè)未使用智能監(jiān)控設(shè)備,，64%的未使用智能生產(chǎn)系統(tǒng),，17%的未使用智能管理系統(tǒng)，49% 的車間沒有聯(lián)網(wǎng),，43%的未使用工業(yè)機器人,，79%的沒有自動立體倉庫。圖2 我國傳統(tǒng)發(fā)酵食品產(chǎn)業(yè)的智能制造水平▲圖3 傳統(tǒng)發(fā)酵食品企業(yè)智能制造相關(guān)技術(shù)和設(shè)備應(yīng)用情況注：OA指辦公自動化,；CRM表示客戶關(guān)系管理,；PDM/PLM表示產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理 /產(chǎn)品生命周期管理。傳統(tǒng)發(fā)酵食品行業(yè)綠色制造技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀綠色制造目標是在產(chǎn)品的設(shè)計,、制造,、包裝、運輸,、使用,、報廢處理的整個生命周期中，對環(huán)境負面影響最小,，資源利用率最高,，促進企業(yè)經(jīng)濟效益和社會效益協(xié)調(diào)優(yōu)化。工業(yè)和信息化部公布的1407家綠色工廠名單中,，食品領(lǐng)域的綠色工廠有119家,，占總量的8.5%，傳統(tǒng)發(fā)酵食品綠色工廠數(shù)量少（23 家）,、占比較小（1.6%）,；其中白酒企業(yè)16家,，醬油企業(yè)3家，食醋企業(yè)1家,，醬菜企業(yè)2家,。分析調(diào)研企業(yè)的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)發(fā)酵食品企業(yè)在綠色制造創(chuàng)新方面重點提升資源利用和清潔生產(chǎn)的水平,，包括節(jié)能減排,、循環(huán)利用、使用新能源等,，而在綠色制造技術(shù)創(chuàng)新方面考慮較少,。大部分的白酒、醬油、食醋企業(yè)已制定了相應(yīng)的企業(yè)標準和規(guī)范,，明確資源利用水平的評價指標,，2019年開始執(zhí)行新的谷物釀造料酒的團體標準；黃酒和發(fā)酵醬企業(yè)尚未制定節(jié)能,、清潔生產(chǎn)方面的企業(yè)自有標準,。傳統(tǒng)發(fā)酵食品企業(yè)產(chǎn)生大量固液廢棄物，如白酒方面是富含稻殼的酒糟,，醬油方面是大量醬渣,，黃酒和料酒方面是副產(chǎn)的酒糟、含酸廢水,。針對固體廢棄物,，相應(yīng)處理方法酒糟燃燒產(chǎn)蒸汽、將酒糟用作牛羊飼料原料,。另外,，不少白酒企業(yè)建立自有原料基地并將酒糟還田，不少白酒企業(yè)建立了綠色園區(qū)并形成一產(chǎn),、二產(chǎn),、三產(chǎn)聯(lián)動；典型如茅臺生態(tài)循環(huán)經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)示范園區(qū),、赤水河生態(tài)修復(fù)園區(qū),、洋河生態(tài)小鎮(zhèn)等。醬油企業(yè)實現(xiàn)綠色生產(chǎn)不存在難以突破的技術(shù)瓶頸,，目前龍頭企業(yè)研發(fā)投入力度,、綠色制造水平均較高；如在節(jié)能減排方面,，海天味業(yè)有限公司建設(shè)了冷凝水回收系統(tǒng),、二次蒸汽回用于預(yù)熱、中水回用,、壓縮機余熱回收等節(jié)能系統(tǒng),。整體來看，我國傳統(tǒng)發(fā)酵食品產(chǎn)業(yè)的綠色制造發(fā)展良好,，后續(xù)技術(shù)升級重點在于原料綠色化,、生產(chǎn)潔凈化、廢棄物資源化,、能源低碳化,。傳統(tǒng)發(fā)酵食品產(chǎn)業(yè)升級面臨的問題（一）產(chǎn)業(yè)研發(fā)創(chuàng)新投入不足，知識產(chǎn)權(quán)保護意識淡薄我國傳統(tǒng)發(fā)酵食品產(chǎn)業(yè)的發(fā)展由以家庭為單位的小作坊式生產(chǎn)模式逐步向工業(yè)化高度集成的工廠生產(chǎn)模式發(fā)展,，縱觀產(chǎn)業(yè)發(fā)展歷程,，對研發(fā)創(chuàng)新的重視程度及實際投入始終處于低位,，如調(diào)味品行業(yè)企業(yè)研發(fā)投入比重介于1.4%-3.0%，釀酒行業(yè)僅為0.1%-0.6%,。在知識產(chǎn)權(quán)方面,，傳統(tǒng)發(fā)酵食品產(chǎn)業(yè)共申請專利56729項，而其中的 47.64%為外觀設(shè)計專利,；全行業(yè)擁有最多專利數(shù)的單一公司僅有900 余項,，遠低于其他行業(yè)的合理水平。（二）產(chǎn)業(yè)整體能耗高,、環(huán)保壓力大,，綠色制造體系不完善綠色制造就是使產(chǎn)品全生命周期中的經(jīng)濟效益與社會效益協(xié)調(diào)優(yōu)化。我國傳統(tǒng)發(fā)酵食品產(chǎn)業(yè)始終存在能耗高,、污染壓力大,、新技術(shù)應(yīng)用不足的問題。產(chǎn)業(yè)細分領(lǐng)域的龍頭企業(yè)在轉(zhuǎn)型升級方面聚焦于加強資源利用,、提升清潔生產(chǎn)水平,，而對于綠色制造核心技術(shù)研究與應(yīng)用創(chuàng)新關(guān)注較少。相關(guān)的中小企業(yè)升級能力嚴重不足,，基本處于被動應(yīng)付狀態(tài),，且業(yè)內(nèi)不同細分領(lǐng)域之間發(fā)展不均衡。（三）產(chǎn)業(yè)智能制造轉(zhuǎn)型處于初級階段,，核心裝備進口依賴度偏高我國傳統(tǒng)發(fā)酵食品產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)水平整體較低,，工藝個性突出，發(fā)酵階段不僅具有流程性制造過程不間斷的特征,，而且微生物反應(yīng)使得體系組分不斷變化,。引入的智能制造系統(tǒng)需要同時具備實時感知、主動決策（甚至自主決策）能力,，較高的技術(shù)和設(shè)備要求導(dǎo)致體系化構(gòu)建較為困難,，因而國產(chǎn)成套通用裝備匱乏，核心關(guān)鍵裝備60%以上依賴進口,。我國傳統(tǒng)發(fā)酵產(chǎn)業(yè)缺乏明確的,、具有可操作性的智能化升級路徑，智能制造體系不完善,，關(guān)鍵共性技術(shù)研究不充分，軟硬件銜接研究與應(yīng)用尚不成熟,。（四）產(chǎn)業(yè)離散度高,，企業(yè)盈利能力不足從傳統(tǒng)發(fā)酵食品產(chǎn)業(yè)的發(fā)展歷史沿革看，行業(yè)呈離散型分布,，中小企業(yè)數(shù)量占比高,，整體技術(shù)水平較低,，抗風險能力較弱。近年來,，我國傳統(tǒng)發(fā)酵食品產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值和利潤保持了3%-5%的年增長率,，但不同行業(yè)之間差異較大。以產(chǎn)業(yè)內(nèi)體量最大的白酒行業(yè)（體量占比約為70%）為例,，近5年銷售總額穩(wěn)定在5500-6500億元,，但行業(yè)整體虧損面接近10%。受新型冠狀病毒肺炎疫情影響,，2020年中小型企業(yè)受到劇烈沖擊,，對我國傳統(tǒng)發(fā)酵食品產(chǎn)業(yè)構(gòu)成了明顯影響。（一）推動關(guān)鍵理論與技術(shù)裝備突破加強傳統(tǒng)發(fā)酵工藝機理研究對于產(chǎn)業(yè)的智能與綠色制造升級具有重要作用,，可以支持發(fā)酵過程共性技術(shù)研發(fā),，厘清關(guān)鍵機理。傳統(tǒng)發(fā)酵食品產(chǎn)業(yè)的核心競爭力是微生物群落交替與代謝調(diào)控機理,，主要功能菌群尤為重要,；可推動現(xiàn)代生物學(xué)、生物信息學(xué),、計算機科學(xué)的交叉應(yīng)用,，實現(xiàn)在傳承工藝與產(chǎn)品特色基礎(chǔ)上對發(fā)酵工藝進行有效的調(diào)控。采用合成微生物群落技術(shù),、活細胞高通量篩選技術(shù),，推動實現(xiàn)基于釀造本質(zhì)的新一代智能高效釀造生產(chǎn)技術(shù)，這是推動釀造標準化,、實施智能化改造的關(guān)鍵舉措（見圖4）,。此外，針對傳統(tǒng)發(fā)酵食品行業(yè)制定關(guān)鍵共性技術(shù)規(guī)劃和戰(zhàn)略布局,，引導(dǎo)上下游企業(yè)參與關(guān)鍵共性技術(shù)攻關(guān)也顯迫切,，具體包括：加強發(fā)酵過程關(guān)鍵機理研究，加強大數(shù)據(jù)驅(qū)動的發(fā)酵工業(yè)過程運行動態(tài)的智能建模,，強化“算法+工藝”融合基礎(chǔ)理論,，推動工藝和裝備間的融合與協(xié)同發(fā)展，推動通用型技術(shù),、裝備和控制系統(tǒng)與發(fā)酵食品的融合,。在未來“工業(yè)4.0”示范工廠中（見圖5）,，多種軟硬件系統(tǒng)用于供應(yīng)鏈及上游,、生產(chǎn)制造及物流、渠道及消費者,、產(chǎn)品設(shè)計研發(fā)的高效管理,，通過各種傳感器收集工廠各個工段的數(shù)據(jù),，實現(xiàn)工廠數(shù)字化、產(chǎn)品制造智能化,。底層數(shù)據(jù)采集通信是關(guān)鍵環(huán)節(jié),，應(yīng)強化不同條塊之間標準的統(tǒng)一。在國際層面,，融合國家概念（集成標準化）,、系統(tǒng)級標準化（用例標準化）、標準化連接協(xié)議（通信標準化）,，建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)規(guī)范和數(shù)據(jù)口徑,。加強不同硬件供應(yīng)商之間軟硬件的兼容，建立各單元之間的標準化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和接口,，對各流程環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)處理方式進行梳理和統(tǒng)一,，最終實現(xiàn)同一產(chǎn)業(yè)鏈中跨行業(yè)的相互協(xié)調(diào)。在政策層面,，重點支持標準制定和修訂工作,，將標準建設(shè)工作的階段性成果及時應(yīng)用于試點企業(yè)，形成邊制定,、邊驗證,、邊推廣的發(fā)展模式，引導(dǎo)基于智能制造的企業(yè)升級工作不斷走向深入,。▼圖5 傳統(tǒng)發(fā)酵食品企業(yè)未來“工業(yè)4.0”示范工廠（請旋轉(zhuǎn)手機查看）注：SAP表示企業(yè)管理解決方案,；CRM表示客戶關(guān)系管理；SFA指銷售自動化系統(tǒng),；PIM表示個人信息管理器,；MDM表示移動設(shè)備管理；LIMS表示實驗室信息管理系統(tǒng),；QC表示質(zhì)量控制,；KPI表示關(guān)鍵績效指標。（三）培育共享制造新模式,，推動技術(shù)進步對于缺乏升級能力的中小企業(yè)和細分行業(yè),，積極推進共享經(jīng)濟模式，通過能力共享提升行業(yè)技術(shù)裝備水平,，主要措施包括制造能力共享,、創(chuàng)新能力共享、服務(wù)能力共享,。通過培育共享制造模式,，匯集社會多元化的智力資源，發(fā)展多工廠協(xié)同的共享制造服務(wù),，從而減少中小型企業(yè)轉(zhuǎn)型升級成本,，快速提升行業(yè)技術(shù)水平。通過多種形式的“產(chǎn)學(xué)研”合作,，建立創(chuàng)新能力共享新模式,，整合資源并全力服務(wù)中小企業(yè)。在服務(wù)能力共享方面,，圍繞物流倉儲,、產(chǎn)品檢測、設(shè)備維護,、驗貨驗廠,、供應(yīng)鏈管理、數(shù)據(jù)存儲與分析等企業(yè)普遍存在的共性服務(wù)需求,，整合社會服務(wù)資源,，探索集約化、智能化,、個性化的發(fā)展模式,，保障傳統(tǒng)發(fā)酵食品產(chǎn)業(yè)全面發(fā)展。此外,，在采用共享模式推動技術(shù)進步的同時,，也要避免未來產(chǎn)品的同質(zhì)化、生產(chǎn)工藝的非特色化問題,，可在管理部分統(tǒng)籌規(guī)劃,、鼓勵創(chuàng)新并保護知識產(chǎn)權(quán)等方面前瞻應(yīng)對。（四）創(chuàng)新綠色制造和清潔生產(chǎn)技術(shù),，提升資源利用水平加強釀造原料全值化利用技術(shù)的研發(fā),，在每一個環(huán)節(jié)都“吃干榨盡”；在保證或提升產(chǎn)品風味品質(zhì)的基礎(chǔ)上,，集成應(yīng)用提取,、分離、干燥等類型過程加工技術(shù),，有效提升生產(chǎn)各環(huán)節(jié)的資源利用率,。此外，通過多種途徑技術(shù)集成來提升能源利用效率：采用先進節(jié)能技術(shù)裝備,，強化技術(shù)節(jié)能策略,，推進落后設(shè)備淘汰更新；創(chuàng)新生產(chǎn)過程技術(shù)（如高產(chǎn)菌株,、熱泵技術(shù)等）,，降低單位工業(yè)增加值能耗；建立能源管理體系,，提升節(jié)能管理水平,；開發(fā)可再生資源,，創(chuàng)建廢物資源化、能源低碳化的綠色工廠,，提高一次能源利用率,。
