Branża spożywcza staje przed rosnącymi wyzwaniami, które dotyczą zapewniania produkcji jakościowej i zgodnej z wymogami prawnymi, ale jednocześnie ekonomicznej, a do tego dopasowanej do potrzeb klientów. Te ostatnie ulegają okresowym zmianom, a dodatkowo też liczne wymogi – np. w zakresie dostępności produktów bezglutenowych, tych o niskiej zawartości cukru czy o specjalnym składzie – stały się dzisiaj na rynku czymś oczywistym i standardowym. Prezentujemy dwa spojrzenia na przyszłość branży – przedstawione przez reprezentantów konkurentów rynkowych, choć w praktyce podobne do siebie i wskazujące na ten sam kierunek zmian – cyfryzację.

Połączenie zmieniającego się zapotrzebowania konsumentów, coraz bardziej rygorystycznych przepisów, zmian w łańcuchach logistycznych, a także powstawanie zagrożeń ze strony nowych konkurentów sprawiają, że spółki z branży spożywczej i napojowej muszą dzisiaj szybko iść do przodu. Zgodnie z prognozami rynkowymi w ciągu kolejnych pięciu lat nastąpić może więcej zmian w pakowanych produktach konsumenckich, a więc m.in. w zakresie żywności i napojów (F&B), niż miało to miejsce w ostatnich pięciu dekadach. Sposobem na dotrzymanie kroku jest digitalizacja, która umożliwia skrócenia czasu dostarczania towarów na rynek, zwiększenie wydajności produkcji i przygotowanie się na przyszłe innowacje.

Filip Schiettecat, Senior Director Industry Management w firmie Siemens PLM Software

„Branża spożywcza i napojowa podlega szybkim zmianom. Towary te muszą być na bieżąco uzupełniane, dopasowując się do coraz to nowych oczekiwań ze strony rynku” – mówi Filip Schiettecat

Jaką strategię mają przedsiębiorstwa w branży F&B? Jak działają?

Często w sposób fragmentaryczny. I nie chodzi tylko o problemy w komunikacji różnych działów, takich jak R&D oraz marketingu, ale o to, że za różne linie produktowe odpowiadają różne zespoły, które nie współpracują ze sobą na co dzień. Jeżeli firma wytwarza przykładowo zarówno makarony oraz sery, to mogą one trafić do tego samego koszyka zakupów, a nawet na ten sam talerz. Jeśli jednak komunikacja pomiędzy zespołami stojącymi za produkcją tych towarów jest niewystarczająca, tracona jest szansa na zaoszczędzenie czasu i pieniędzy dzięki współdzieleniu informacji o dostawcach i składnikach, technologiach przetwarzania oraz konsumentach.

Patrząc na temat z drugiej strony, można stwierdzić, że nawet w ramach jednej samej linii produktów wprowadzanie tych samych informacji o składnikach wiele razy na różnych etapach produkcji oznacza możliwość zrobienia błędu za każdym razem, gdy informacje te są rejestrowane. Stosowanie ścieżki cyfrowej oznacza, że informacje muszą zostać wprowadzone tylko raz, a następnie mogą być ponownie wykorzystane na każdym etapie procesu: od tworzenia pierwszego modelu produktu, który pozwala na wyliczenie jego profilu składników odżywczych, poprzez sfinalizowanie receptury produktu w laboratorium, po monitorowanie całego łańcucha produkcji i śledzenia składników pochodzących od wielu dostawców, wreszcie aż po dostarczenie produktu do klienta końcowego. Taki poziom zapewniania kontroli genealogii jest kluczowy dla utrzymania spójności produktów i zapewnienia ich wysokiej jakości, a także zagwarantowania zgodności z wymogami prawnymi.

Jakie zmiany występują po stronie konsumentów?

Podążając za modą, wpływem mediów społecznościowych, rosnącym zainteresowaniem różnymi kuchniami i coraz większymi obawami o zdrowie, nawyki konsumenckie oraz przyzwyczajenia odbiorców zmieniają się szybciej niż kiedykolwiek wcześniej. Kupujący chcą nowych i ciekawych produktów, oczekują wyrobów zaspokajających ich codzienne potrzeby w wysokiej jakości i niskich cenach. Wymagają również szczegółowych informacji o tym, co kupują, gdzie i jak dany produkt był uprawiany, a także jakie ma wartości odżywcze i potencjalne alergeny. Konsumenci chcą wiedzieć, czy przekąska owocowa jest wyprodukowana z całych jabłek, puree jabłkowego czy z zamrożonego, suszonego proszku jabłkowego. Jednego dnia odbiorca może poszukiwać produktów alternatywnych dla cukru, kiedy indziej może być zaniepokojony sztucznymi słodzikami.

Konsumenci chcą większego wyboru produktów, w opakowaniu o konkretnej, dostosowanej do ich potrzeb wielkości. Oczekują nawet zindywidualizowanych produktów – np. nowego smaku ulubionego produktu, wersji niskokalorycznej czy wolnej od alergenów lub oferowanej w specjalnym opakowaniu. Mieszanie różnych smaków napojów w aplikacji na telefonie, trójwymiarowe drukowane pamiątki czekoladowe z urlopu lub opakowanie ciasteczek z wydrukowanym imieniem i projektem klienta – dziś takie rzeczy są nowością, ale jednocześnie oznaką trendu w kierunku jeszcze większej personalizacji.

Jakie wymogi nakładają te zmiany na producentów i dostawców technologii produkcyjnych?

Dzisiaj rośnie liczba regionalnych i globalnych przepisów. Przykładowo Unia Europejska obecnie proponuje regulacje dążące do zwiększenia przejrzystości dla konsumentów odnośnie do składników takich jak: enzymy i aromaty, produkty GMO, dodatki do żywności i pasz, aromaty dymu wędzarniczego, a nawet materiały mające kontakt z żywnością. Mówi się również o zwiększeniu wymogów dla firm, które stosują te same reklamy dla produktów wytworzonych z różnych składników w różnych krajach. W efekcie spółki z branży F&B muszą m.in. śledzić całościowo produkcję i pokazywać na etykietach składniki dla coraz większej liczby różnorodnych produktów oraz receptur, a także elastycznie kontrolować to zależnie od pochodzenia składników i rynków docelowych. Tradycyjne procesy planowania i zarządzania nie są w stanie sprostać takiej skali i złożoności problemu. Im większe portfolio produktów, im większe zróżnicowanie, wolumen, złożoność lub różnorodność regulacji krajowych, które należy spełniać, tym bardziej digitalizacja może okazać się pomocna.

Dodatkowo stworzenie cyfrowego bliźniaka dla nowych produktów oraz procesów zastosowanych do ich produkcji pozwala na zaprojektowanie i symulowanie parametrów wyrobów, tak aby upewnić się, że każdy nowy wariant spełnia wymagania zgodności i potrzeby rynku jeszcze przed stworzeniem „prototypu” w skali laboratoryjnej. Dzięki temu możliwe jest szybkie zwiększenie skali, zarządzanie testowaniem w produkcji oraz śledzenie, które składniki ze którego źródła trafiają do danego produktu dostarczanego do określonych klientów. Cyfrowy bliźniak może skrócić okres wymagany do wprowadzenia nowego produktu na rynek aż o połowę!

Jakieś przykłady praktyczne?

Wykorzystanie czujników i systemów automatyzacji do zarządzania przetwarzaniem mleka od etapu jego odbioru aż do fermentacji sera, który jest z niego produkowany – to przykład z branży mleczarskiej. Z kolei digitalizacja systemów kadzi browarniczych zapewnia lepszą kontrolę nad temperaturami, a także ułatwia pracę browarników, podpowiadając im, kiedy mogą przelać partię piwa i oczyścić zbiorniki, dając więcej czasu na eksperymentowanie z recepturami i umożliwiając warzenie większej liczby odmian piwa bez konieczności kupowania dodatkowego wyposażenia. Zapisywanie poziomów pestycydów w winnicy i wysyłanie alarmów, jeżeli temperatura w beczce fermentacyjnej wina jest zbyt wysoka lub za niska, ogranicza koszty oraz poprawia końcową jakość butelki wina. Ten rodzaj wyrafinowanego monitorowania i automatyzacji dziś może być wyjątkiem, a nie normą, ale strategia digitalizacji jest konieczna – szczególnie że 2020 roku na rynku pojawią się miliardy nowych konsumentów, którzy oczekiwali będą dalszej personalizacji produktów przy zachowaniu ich wysokiej jakości i atrakcyjnych kosztów zakupu.

Sytuacja w sektorze spożywczym ulega dynamicznym zmianom – producenci muszą reagować na takie trendy jak: częste zmiany nawyków żywieniowych klientów, moda na zdrową żywność czy coraz bardziej zglobalizowane łańcuchy dostaw. W związku z tym potrzebują modułowych linii produkcyjnych, stosowania elastycznych procesów oraz integracji z systemami przemysłowego Internetu Rzeczy.

Ireneusz Martyniuk, wiceprezes rynku przemysłu w firmie Schneider Electric

Jakie trendy mają dziś największy wpływ na branżę spożywczą?

„SCADA w erze przemysłowego Internetu Rzeczy sprawdza się naprawdę znakomicie” – Ireneusz Martyniuk

Przede wszystkim rośnie zapotrzebowanie na produkty o dużym stopniu zróżnicowania, w związku z czym producenci muszą poszerzać swój asortymenty, jednocześnie zmniejszając wielkości produkowanych partii oraz uelastyczniając linie produkcyjne i systemy przygotowawcze. Poza tym przepisy dotyczące bezpieczeństwa żywności i standardy w zakresie higieny stają się coraz bardziej rygorystyczne. Producent żywności powinien móc śledzić drogę, jaką przechodzi każdy produkt: od gospodarstwa rolnego po stół klienta. Maszyny produkujące naszą żywność muszą stać się nie tylko bardziej wydajne, ale także transparentne. Osiągnięcie tego celu ułatwiają rozwiązania wykorzystujące możliwości, jakie daje przemysłowy Internet Rzeczy (IIoT).

Jaki jest obecnie stopień automatyzacji przedsiębiorstw z sektora spożywczego? Który czynnik ma największy potencjał zwiększania efektywności produkcji?

Automatyzacja jest obecna we wszystkich sektorach przemysłu – w branży spożywczej jej poziom jest już wysoki i rośnie szybciej niż średnia dla całego rynku. Widać wyraźną różnicę między dużymi przedsiębiorstwami, które wyznaczają standardy i wdrożyły już wiele projektów z zakresu automatyzacji i cyfryzacji, a mniejszymi firmami, którym zwykle trudno wykorzystać te możliwości. Zarówno w dużych przedsiębiorstwach, jak i małych firmach wiele podprocesów produkcyjnych jest też zoptymalizowanych. Tam jednak, gdzie procesy łączą się ze sobą, można ciągle zmienić wiele na lepsze.

Oceniam, że przemysł spożywczy zaczął dostrzegać korzyści z technologii przemysłowego Internetu Rzeczy i opracował już kilka interesujących rozwiązań w tym zakresie. Z naszej perspektywy chodzi o wsparcie automatyzacji maszyn podczas budowy inteligentnych maszyn i linii produkcyjnych. Według nas „inteligentna maszyna” powinna być nie tylko bezpieczna w użytkowaniu, ale także chroniona przed atakami hakerów i szkodliwym oprogramowaniem. Powinna też mieć lepszą łączność z siecią oraz komunikować się z różnymi systemami. Na targach Interpack wydzieliliśmy specjalny „kącik inteligentnych maszyn”, w którym zaprezentowaliśmy rozwiązania wykorzystujące rzeczywistość rozszerzoną lub usługi w chmurze. Uważamy jednak, że jesteśmy dopiero na początku tej fascynującej drogi.

Jakie wyzwania stawia to przed producentami maszyn?

Nowe cele i zadania obejmują wszystkie poziomy procesu budowy maszyn. Producenci muszą tworzyć produkty, które są bardziej elastyczne aplikacyjnie, umożliwiają szybsze zmiany formatów i zadań, składają się z modułów i dostarczają znacznie więcej danych. Ten ostatni wymóg ma według nas szczególne znaczenie, ponieważ oznacza, że maszyny potrzebują więcej czujników. Aby uprosić obsługę oraz serwis coraz bardziej skomplikowanych urządzeń wymagane są innowacje na każdym poziomie.

Czy używane obecnie technologie spełniają omawiane wymagania?

Wiele technologii, których wymaga przemysłowy Internet Rzeczy, jest już dostępnych. W zasadzie wszystko, co jest potrzebne po stronie sprzętowej, już istnieje. Chodzi w szczególności o bramy dla danych przesyłanych między maszynami. Niezależnie od lokalizacji możemy śledzić dane, wizualizować pracę systemów za pośrednictwem chmury obliczeniowej, tworzyć zestawienia danych i raporty sytuacyjne, zmieniać parametry oraz aktualizować oprogramowanie. SCADA w erze przemysłowego Internetu Rzeczy sprawdza się naprawdę znakomicie.

W branży spożywczej często uważa się jednak, że rozwiązania przemysłowego Internetu Rzeczy działają najlepiej wtedy, gdy użytkownik buduje swój system od zera. Musimy pokazać firmom z tego sektora, że rozwiązania takie można efektywnie wdrażać również w istniejących już systemach.

Jakie inne nowe technologie będą mieć znaczenie dla przemysłu spożywczego?

Nowe technologie usprawniają wiele obszarów w sektorze spożywczym. Przykładem jest rzeczywistość rozszerzona – dzięki specjalnym okularom cyfrowym lub tabletom operator maszyny może zobaczyć znacznie więcej. Okulary pokazują mu dane dotyczące produkcji oraz wskaźniki KPI w czasie rzeczywistym. W razie potrzeby dostarczają one wizualnych wskazówek dotyczących miejsca wystąpienia problemów i sposobu jego rozwiązania. Pomaga to w zredukowaniu przestojów, a tym samym w zwiększeniu wskaźnika całkowitej efektywności wyposażenia (OEE) dla maszyny. Do takich nowości należy również serwis prewencyjny oparty na wizualnej lokalizacji zużytych części oraz instruktażowych filmach pokazujących sposób ich wymiany.

Strony dotyczące automatyzacji w branży spożywczej

 

ABB Polska

 

ASTOR

 

COPA-DATA

 

VIX Automation

 

Przemysł spożywczy i pakowanie – kompendium

 

Industry 4.0 i branża spożywcza

 

Kilka filmów dotyczących tematyki „Food & Industry 4.0”

Więcej o branży spożywczej na portalu Przemysł 4.0

Dyskusja: branża spożywcza i chemiczna w Polsce

Konferencja Food Automation 2017

Zarządzanie produkcją i magazynem w Farm Frites Poland

Podobało się? Podaj dalej! 😉

Źródło tytułowej grafiki artykułu: Autodesk