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》2021年第2期,;原標題:傳統(tǒng)發(fā)酵食品產業(yè)技術轉型升級戰(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,,且是具有鮮明中華文化特色的民生產業(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域的一張文化名片而被國際社會所關注,。相比國際上先進的發(fā)酵食品產業(yè),我國傳統(tǒng)發(fā)酵食品產業(yè)仍存在產品質量不穩(wěn)定、環(huán)保壓力大等問題,亟需全面轉型升級。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》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業(yè)的技術現(xiàn)狀,、技術升級面臨的挑戰(zhàn)和未來轉型升級方向,提出我國傳統(tǒng)發(fā)酵食品產業(yè)轉型升級戰(zhàn)略和政策建議具有重要意義,。文章指出,傳統(tǒng)發(fā)酵食品產業(yè)應通過深入挖掘發(fā)酵代謝機制,開發(fā)自主成套裝備等推進核心技術提升,,進一步加強技術標準統(tǒng)一,推動端到端的集成,。最后,,通過加強頂層設計與戰(zhàn)略引導,,推動關鍵理論與技術基礎突破,,培育共享制造新模式,強化政策和保障措施,,建設行業(yè)標準和生態(tài)體系,,建設完善面向中國制造2025的新型傳統(tǒng)發(fā)酵食品產業(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,,且是具有鮮明中華文化特色的民生產業(yè),。2018年,,我國傳統(tǒng)發(fā)酵食品產業(yè)總產值超過1.5萬億元,,約占食品工業(yè)總產值的11%,、國內生產總值(GDP)的1.6%,。傳統(tǒng)發(fā)酵食品產業(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域的一張文化名片而被國際社會所關注,。
相比國際上先進的發(fā)酵食品產業(yè),我國傳統(tǒng)發(fā)酵食品產業(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,,生產效率低且能耗高,存在產品質量不穩(wěn)定,、環(huán)保壓力大等問題,;同時相關企業(yè)的研發(fā)投入較少,行業(yè)集中度低,,核心技術不強,,市場競爭力亟待提升。因此,,我國傳統(tǒng)發(fā)酵食品產業(yè)的可持續(xù)健康發(fā)展依賴于全面轉型升級,。《中國制造2025》明確提出“創(chuàng)新驅動、質量為先,、綠色發(fā)展,、結構優(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、綠色化技術在企業(yè)研發(fā)設計,、生產制造,、物流倉儲、經營管理,、售后服務等全流程的深度應用,。本文著眼于我國傳統(tǒng)發(fā)酵食品產業(yè)的智能制造和綠色制造升級課題,研究技術現(xiàn)狀,、發(fā)展趨勢,、面臨問題,提出針對性的轉型升級建議,,以期為傳統(tǒng)發(fā)酵食品產業(yè)的健康發(fā)展提供參考,。我國傳統(tǒng)發(fā)酵食品產業(yè)的經營現(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)、調味品兩大行業(yè),,生產企業(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)酵產業(yè)按產值排名,前5名是白酒,、醬油,、黃酒/料酒、食醋,、發(fā)酵醬類(見表1),。這些產品的共有工藝特點是基于復雜的發(fā)酵微生物群落代謝,發(fā)酵周期較長,,代謝產物組成復雜且風味獨特,。▲表1 我國傳統(tǒng)發(fā)酵食品產業(yè)營收狀況
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%,,遠低于調味品和其他食品行業(yè),。整體來看,傳統(tǒng)釀酒行業(yè)產值處于下降趨勢,,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,。在知識產權方面,,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)進行全面的知識產權布局。▲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
近3年我國發(fā)酵調味品行業(yè)產值和利潤基本呈上升趨勢,,其中醬油占比最大,;2018年醬油產量達到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)達到較大生產規(guī)模,。食醋產業(yè)產能相對集中,,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年食醋產量接近 5×106t,,銷售額為94.8億元。調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)酵的調味品,包括郫縣豆瓣醬,、黃豆醬,、腐乳、豆豉等,,全年產量維持在7.5×105t左右,;其中海天味業(yè)有限公司憑借技術與品牌優(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,,通過地理產品標準形成了一定的產業(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)產量和利潤均上升,;調味品行業(yè)近3 年產量和利潤呈持續(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,、大單品效應日趨顯著。傳統(tǒng)發(fā)酵食品企業(yè)的技術創(chuàng)新和科技導向日益增強,,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,。白酒產業(yè)雖然占據(jù)最大產值和利潤,,但是研發(fā)投入占比較低,僅為 0.1%~0.6%,;產值排名第二位的醬油產業(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)擁有大量的授權發(fā)明專利,,初步實現(xiàn)了核心技術的知識產權布局,。在創(chuàng)新平臺方面,,白酒和黃酒行業(yè)各有1個國家工程技術中心,白酒行業(yè)擁有5個國家級企業(yè)技術中心,;調味品行業(yè)僅有兩家企業(yè)獲批國家級企業(yè)技術中心,;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)智能制造技術發(fā)展現(xiàn)狀我國傳統(tǒng)發(fā)酵食品生產一般采用固態(tài)/半固態(tài)發(fā)酵工藝,,以賦予產品獨特的風味,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)必須通過轉型升級才能提高市場競爭力。從已有轉型較為成功的發(fā)酵食品行業(yè)來看,,啤酒生產已經初步實現(xiàn)了數(shù)字化制造,,并開始探索供應、制造,、設計的三鏈融合釀造,;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)進行多方面調研發(fā)現(xiàn),,產值較高的白酒和醬油產業(yè)在研發(fā)上投入較多,技術和設備較為先進,。因此,,本文針對這兩個典型產業(yè)進行詳細分析,梳理轉型升級面臨的主要問題,。工業(yè)2.0,、3.0、4.0概念在制造業(yè)各領域的含義和理解均有不同,。對于傳統(tǒng)發(fā)酵食品產業(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的標準是應用電子與信息技術,,進一步提高傳統(tǒng)發(fā)酵食品生產的自動化水平。發(fā)酵食品產業(yè)的工業(yè)4.0是實體物理世界與虛擬網絡世界融合,,生產全過程的數(shù)字化,、網絡化,、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裝備,,實現(xiàn)了曲料堆積機械自動化生產,基于物聯(lián)網實現(xiàn)了白酒發(fā)酵池部分數(shù)據(jù)的在線監(jiān)控,。白酒生產的后處理方面基本實現(xiàn)了自動化生產,,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、生產線和監(jiān)控系統(tǒng)方面的必要投入,,提高了勞動生產效率和出酒率,;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)網等新技術嘗試,,但仍處于半機械化生產狀態(tài)。傳統(tǒng)醬油釀造方法是高鹽固態(tài)發(fā)酵工藝,,生產效率較低。日本企業(yè)在釀造機理解析結果的基礎上,,設計了純種接力高鹽稀態(tài)深層發(fā)酵工藝,,發(fā)明應用了圓盤制曲機,顯著提高醬油生產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能,。醬油釀造已經達到數(shù)字化制造的初期階段,,正在探索制造與供應鏈的融合。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),、學習管理系統(tǒng)(LMS),、生產管理系統(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,實時采集生產數(shù)據(jù),,實現(xiàn)全工段網絡化,,初步達到工廠數(shù)字化制造水平。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,。結果表明,,傳統(tǒng)發(fā)酵食品產業(yè)的智能制造相關技術設備集中在包裝灌裝等環(huán)節(jié),發(fā)酵食品產業(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,基本處在工業(yè)3.0末期;食醋企業(yè)的技術水平跨越比較大,,各個企業(yè)技術水平相差較大,,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)控設備,,64%的未使用智能生產系統(tǒng),,17%的未使用智能管理系統(tǒng),49% 的車間沒有聯(lián)網,,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)智能制造相關技術和設備應用情況注:OA指辦公自動化,;CRM表示客戶關系管理,;PDM/PLM表示產品數(shù)據(jù)管理 /產品生命周期管理,。傳統(tǒng)發(fā)酵食品行業(yè)綠色制造技術發(fā)展現(xiàn)狀綠色制造目標是在產品的設計、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)經濟效益和社會效益協(xié)調優(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,、清潔生產方面的企業(yè)自有標準。傳統(tǒng)發(fā)酵食品企業(yè)產生大量固液廢棄物,,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的酒糟,、含酸廢水,。針對固體廢棄物,相應處理方法酒糟燃燒產蒸汽,、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,、二產,、三產聯(lián)動;典型如茅臺生態(tài)循環(huán)經濟產業(yè)示范園區(qū),、赤水河生態(tài)修復園區(qū),、洋河生態(tài)小鎮(zhèn)等。醬油企業(yè)實現(xiàn)綠色生產不存在難以突破的技術瓶頸,,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)有限公司建設了冷凝水回收系統(tǒng),、二次蒸汽回用于預熱、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)酵食品產業(yè)的綠色制造發(fā)展良好,,后續(xù)技術升級重點在于原料綠色化,、生產潔凈化,、廢棄物資源化、能源低碳化,。傳統(tǒng)發(fā)酵食品產業(yè)升級面臨的問題(一)產業(yè)研發(fā)創(chuàng)新投入不足,,知識產權保護意識淡薄我國傳統(tǒng)發(fā)酵食品產業(yè)的發(fā)展由以家庭為單位的小作坊式生產模式逐步向工業(yè)化高度集成的工廠生產模式發(fā)展,縱觀產業(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%,。在知識產權方面,傳統(tǒng)發(fā)酵食品產業(yè)共申請專利56729項,,而其中的 47.64%為外觀設計專利;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品全生命周期中的經濟效益與社會效益協(xié)調優(yōu)化,。我國傳統(tǒng)發(fā)酵食品產業(yè)始終存在能耗高,、污染壓力大,、新技術應用不足的問題。產業(yè)細分領域的龍頭企業(yè)在轉型升級方面聚焦于加強資源利用,、提升清潔生產水平,,而對于綠色制造核心技術研究與應用創(chuàng)新關注較少。相關的中小企業(yè)升級能力嚴重不足,,基本處于被動應付狀態(tài),,且業(yè)內不同細分領域之間發(fā)展不均衡。(三)產業(yè)智能制造轉型處于初級階段,,核心裝備進口依賴度偏高我國傳統(tǒng)發(fā)酵食品產業(yè)生產技術水平整體較低,,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,,較高的技術和設備要求導致體系化構建較為困難,,因而國產成套通用裝備匱乏,核心關鍵裝備60%以上依賴進口,。我國傳統(tǒng)發(fā)酵產業(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,,關鍵共性技術研究不充分,,軟硬件銜接研究與應用尚不成熟。(四)產業(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)酵食品產業(yè)總產值和利潤保持了3%-5%的年增長率,,但不同行業(yè)之間差異較大。以產業(yè)內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)酵食品產業(yè)構成了明顯影響。加強傳統(tǒng)發(fā)酵工藝機理研究對于產業(yè)的智能與綠色制造升級具有重要作用,,可以支持發(fā)酵過程共性技術研發(fā),,厘清關鍵機理,。傳統(tǒng)發(fā)酵食品產業(yè)的核心競爭力是微生物群落交替與代謝調控機理,主要功能菌群尤為重要,;可推動現(xiàn)代生物學,、生物信息學、計算機科學的交叉應用,,實現(xiàn)在傳承工藝與產品特色基礎上對發(fā)酵工藝進行有效的調控,。采用合成微生物群落技術、活細胞高通量篩選技術,,推動實現(xiàn)基于釀造本質的新一代智能高效釀造生產技術,,這是推動釀造標準化、實施智能化改造的關鍵舉措(見圖4),。此外,,針對傳統(tǒng)發(fā)酵食品行業(yè)制定關鍵共性技術規(guī)劃和戰(zhàn)略布局,引導上下游企業(yè)參與關鍵共性技術攻關也顯迫切,,具體包括:加強發(fā)酵過程關鍵機理研究,,加強大數(shù)據(jù)驅動的發(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,、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)用于供應鏈及上游,、生產制造及物流、渠道及消費者,、產品設計研發(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,、產品制造智能化,。底層數(shù)據(jù)采集通信是關鍵環(huán)節(jié),應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)結構和接口,,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)同一產業(yè)鏈中跨行業(yè)的相互協(xié)調,。在政策層面,,重點支持標準制定和修訂工作,將標準建設工作的階段性成果及時應用于試點企業(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(請旋轉手機查看)注:SAP表示企業(yè)管理解決方案;CRM表示客戶關系管理,;SFA指銷售自動化系統(tǒng),;PIM表示個人信息管理器;MDM表示移動設備管理,;LIMS表示實驗室信息管理系統(tǒng),;QC表示質量控制,;KPI表示關鍵績效指標,。對于缺乏升級能力的中小企業(yè)和細分行業(yè),,積極推進共享經濟模式,,通過能力共享提升行業(yè)技術裝備水平,,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,,從而減少中小型企業(yè)轉型升級成本,,快速提升行業(yè)技術水平。通過多種形式的“產學研”合作,,建立創(chuàng)新能力共享新模式,,整合資源并全力服務中小企業(yè)。在服務能力共享方面,,圍繞物流倉儲,、產品檢測、設備維護,、驗貨驗廠,、供應鏈管理、數(shù)據(jù)存儲與分析等企業(yè)普遍存在的共性服務需求,,整合社會服務資源,,探索集約化,、智能化、個性化的發(fā)展模式,,保障傳統(tǒng)發(fā)酵食品產業(yè)全面發(fā)展,。此外,在采用共享模式推動技術進步的同時,,也要避免未來產品的同質化,、生產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)新并保護知識產權等方面前瞻應對,。(四)創(chuàng)新綠色制造和清潔生產技術,提升資源利用水平加強釀造原料全值化利用技術的研發(fā),,在每一個環(huán)節(jié)都“吃干榨盡”,;在保證或提升產品風味品質的基礎上,集成應用提取,、分離,、干燥等類型過程加工技術,有效提升生產各環(huán)節(jié)的資源利用率,。此外,,通過多種途徑技術集成來提升能源利用效率:采用先進節(jié)能技術裝備,強化技術節(jié)能策略,,推進落后設備淘汰更新,;創(chuàng)新生產過程技術(如高產菌株、熱泵技術等),,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,。