食品・飲料業界は、製造業務における多くの重要な課題に直面しています。食品・飲料の製造は通常、定置洗浄、トレーサビリティ、誤ったラベルが貼られた製品の取り込み、シリアル化などの複雑なプロセスで構成されています。この業界では、ブランドや製品の品質、味、安全性の最大限の一貫性を確保すると同時に、原料コストや規制コストの上昇を補うために製造コストと包装コストを削減する必要があります。また、業界は、食品の安全性、トレーサビリティ、栄養と健康、持続可能性に関する政府の規制を遵守するとともに、急速に変化する消費者の需要と機会に機敏に対応する必要があります。食品・飲料業界は、製造上の課題に対処するだけでなく、サプライチェーンの課題にも対処する必要があります。これらすべてにおいて、食品・飲料メーカーは、プロセスの改善と生産拡大の機会に継続的に取り組むために、新しいIIoTとデジタル技術を採用する必要があります。
食品・飲料業界の製造上の課題の多くは、市場の需要の変化によるものです。より豊かで都会的な新興経済国では人口が急速に増加しているため、業界が顧客の要件を満たすためには、新しい方法論とデジタル技術の組み込みが必要です。プラントは、デジタルでトレーサブルなサプライチェーンを採用し、デジタルファクトリーを実現し、このインテリジェンスを活用して競争上の優位性を獲得する準備を整える必要があります。工場では、パフォーマンスをリアルタイムで可視化し、将来の需要や機器の故障を予測し、現在の決定が将来の運用結果に与える影響を測定できるスマートマニュファクチャリングソリューションを導入する必要があります。
工場におけるスマートマニュファクチャリングの焦点は、生産予測などの情報をサプライチェーンから取得することと、業務の完全なトレーサビリティを確保することです。しかし、工場は最新のスマート・マニュファクチャリング技術を導入できる現代の労働力を引き付け、その技術を労働者に提供できなければなりません。現在、これらのプロセスの多くは、全労働力の約50％を占める経験豊富なベビーブーム世代によって運営されていますが、定年に近づいています。食品・飲料製造は複雑な事業であり、退職後の労働経験の喪失は、知識の獲得と管理、および新しいワークフロープロセスの組み込みによって補う必要があります。これを補うには、食品飲料メーカーは知識の収集と管理を行い、新しいワークフロープロセスを組み込む必要があります。主にミレニアル世代で構成される新しい労働力には、柔軟でアジャイルな生産の課題に対応するための新しいツールとワークフローが必要です。ワークフローは、ユーザーの日常業務をガイドし、コラボレーションを促進し、事務処理を削減することで、これらのプラントのデジタル変革を可能にします。たとえば、モビリティにより、どこからでもあらゆる情報に安全にアクセスできます。中央オペレーションセンターでは、遠隔地の専門家が問題解決に参加できます。その結果、運用および保守作業の効率が向上し、新しいダイナミックな労働力の労働条件も改善されます。
デジタルトランスフォーメーションにより、食品・飲料のスマート製造に必要な多くのテクノロジーが可能になります。たとえば、プロセスの複雑さは、安全性と品質の目標を達成するための制約となる可能性があります。安全性と品質の向上に役立つシミュレーションテクノロジーは、複雑なプロセスの設計、制御、運用に役立ちます。シミュレーション技術により、複雑なプロセスのモデルを効率的に構築できます。濃縮装置や乾燥機は食品・飲料製造における好例で、設計性能の検証、オペレータートレーニング、高度な操作に使用できます。その結果、製品のばらつきが減少し、パフォーマンスが向上し、生産リスクとダウンタイムが削減されます。
サプライチェーンの複雑さは、食品・飲料企業の主要な懸念事項の1つです。食品・飲料のサプライチェーンは、取引量が多く、取引量が多く、傷みやすいという性質が大きな課題となっています。これは、デジタルテクノロジーが計画とスケジューリングのための統合ソリューションを提供することにより、業務を改善する役割を果たす分野です。デジタルテクノロジーは、原料データ管理、計画、スケジューリング、エンベロープ最適化などのアクティビティをまとめることができます。その結果、運用上のリスクが軽減され、計画と実際の結果とのギャップが縮小されます。その結果、エンドツーエンドのスループットが向上し、物流コストが削減されます。
デジタルトランスフォーメーションは、クリーンインプレースなど、通常は適切に管理されていない主要な業務に導入できます。デジタル技術により、これらの清掃業務を効果的に監視および最適化できます。デジタルテクノロジーにより、適切な洗浄の証拠を文書化したり、水、化学製品、エネルギーに含まれる廃棄物の原因や生産機会の損失の原因を特定したりするために必要な情報を収集できます。その結果、プラントの生産性が向上し、水、エネルギー、化学製品の廃棄物が減り、適切な洗浄作業の証拠を文書化できるようになります。
現代のOT/ITインフラストラクチャがこれらの食品飲料製造の課題への対処にどのように役立つか
デジタルトランスフォーメーションとスマートテクノロジーによって対処されるこれらの食品飲料業界の課題は、運用技術（OT）と情報技術（IT）の融合なしには展開できません。これにより、IT グループと OT グループの両方が短期間で習得できるようになりました。食品・飲料工場では、OT/ITのコンバージェンスにより、IT担当者は「リアルタイム」、「ノンストップ」、「確定的」などの用語が業務の文脈で何を意味するのかを学ばなければならないことが多く、OT担当者は最新のITベースのアプローチを活用することの利点を急速に発見しています。このコンバージェンスは、これらのプラントが予定外のダウンタイムに対処するのに役立ちます。レガシーオートメーション資産では、多くの場合、IIoTテクノロジーをクラウドに接続したり、エッジデバイスとして機能させたりする必要があるため、多くの場合、スマート組み込みデバイスを資産に追加する必要があります。24時間365日利用可能なリアルタイムまたはほぼリアルタイムのデータは、食品・飲料ビジネスがグローバルに競争するために不可欠です。このOT/ITコンバージェンスの傾向により、従来の自動化システムを含むすべての製造資産から、より緊密に統合し、より多くの情報と分析を行う必要性が高まっています。また、クラウドコンピューティングとビッグデータアプリケーションの採用にも貢献し、その結果、予定外のダウンタイムを排除するのに役立つ高可用性システムの必要性が高まります。
OT/ITコンバージェンスは、エッジコントロールを実現する要因の1つです。エッジコントロールは、食品・飲料メーカーがニーズに応じてオンプレミスだけでなくクラウドからも資産を管理するための重要な機能を提供するコンバージド制御アーキテクチャです。これには、リモートアクセス、高度な自動化、およびオペレーターオーバーライド機能を備えた接続制御プラットフォームが含まれます。サイバーセキュリティのためのローカル制御とファイアウォール保護も利用できるため、特にミッションクリティカルなアプリケーションではそのメリットを最大化できます。エッジ制御アプリケーションは、監視、制御、および安全管理を提供する電力監視、機械自動化、およびプロセス自動化システム向けの食品飲料製造に導入できます。
シンプルなOT/ITインフラストラクチャを導入している食品飲料メーカーは、プラントの運用担当者や保守担当者が容易に保守できるソリューションを提供することで、技術的リスクとビジネスリスクの両方を軽減できます。OT/ITインフラストラクチャにより、生産のエンドツーエンドの可視性とトレーサビリティを実現するために、さまざまな機器やシステム情報を非常に信頼性の高い方法で統合できるほか、効率と分析のための自動データ収集が可能になります。柔軟で堅牢なOT/ITインフラストラクチャは、既存のアプリケーションニーズに対応するだけでなく、IIoTやデジタルトランスフォーメーションの取り組みを実現するための最も簡単な方法でもあります。まとめると、食品・飲料企業が製造上の課題に取り組み、生産性と収益性にプラスの影響を与えるためには、最新のOT/ITインフラストラクチャが不可欠です。
このトピックに関する詳細情報は、ジョイントにありますARC 諮問グループとストラタステクノロジーズのウェブキャストは、「現代のOT/ITインフラストラクチャが食品・飲料製造の課題にどのように役立つか」というタイトルです。録画を見るには、ここをクリックしてください。
