饲料行业制造MES系统数字饲料
饲料行业发展情况:我国养殖业正经历去产能、调结构、模式升级的发展阶段,而饲料行业也是在艰难前行当中,非洲猪瘟的爆发导致猪价飞涨,但目前的大宗水产品价格却依然低迷,中美贸易摩擦又使得原材料价格剧烈波动。
据国家公布的数据统计,2013年-2018年饲料总产量的年均增长率仅为3.2%,由此可见饲料产业低速增长常态化;饲料产品结构持续调整,禽饲料、水产反刍比重增长0.4%、0.5%;饲料企业横向和纵向延伸融合,以饲料板块为核心,向养殖、屠宰、食品加工、智能化、互联网、金融等领域持续扩张。
饲料企业数字化面临问题:
当前多数的饲料厂同样面临着诸多挑战,包括设备停机、停机时间、产品质量、性能、维护、生产可视化等。“任何一个产业,不论规模多大,数字化是必经之路,如果企业要保持竞争力,选择数字化毋庸置疑。”他说道。
数字化饲料工厂建设思路:
一个数字化工厂建设应具备养殖物联系统(养户管家、饲喂计划、领料记录、领料申请)、智慧仓库、物流一卡通、调度管理、设备管理、智能化及自动化产线、运营绩效管理、质量和追溯等。
发酵饲料发展:
经适度固态发酵处理的发酵饲料更适合水产动物。“这两年发酵饲料的市场占比正逐渐提升,今后至少可以替代10%~30%的饲料。”
在发酵饲料的生产中,企业最好采用“菌+酶+n”的菌酶协同发酵方式,还应制粒熟化后再进行发酵,原因在于经调制熟化后的利用率更高,且熟化能灭杂菌,更容易成功发酵,确保益生菌活性。而相比起其他发酵饲料类型,软颗粒型全价发酵饲料是目前效果较好的发酵饲料。
适量添加溶血磷脂等营养性乳化剂可适当改善高脂饲料中的硬脂鱼油的消化率;在加州鲈高脂膨化料中添加过多的溶血磷脂会降低其对粗蛋白、所有必需氨基酸、Cys、总必需氨基酸和总氨基酸的表观消化率,具体原因还需进一步探究。
配方原料、设备配置以及操作参数的三个角度谈“如何提升饲料颗粒品质”。
在生产浮性水产饲料时,淀粉含量要求≥20%,目前国内很多饲料企业淀粉含量调整为15%~16%,部分企业在一些淡水鱼类上下降到12%主要,而一些肉食性鱼类(如加州鲈料)最低为8%,甚至开发少淀粉、无淀粉沉性水产饲料。但淀粉含量降低之后,我们应关注水中稳定性不足、不能100%漂浮、膨化系数不够、糊化度低等问题。
因此,对于低淀粉配方,需要有调质时间可调整的调质器,调质时间也需要进一步延长,一方面淀粉糊化度略有增加,另一方面增加变性蛋白含量,从而使得饲料更加具有粘弹性,具有更好的耐久性。通常而言,普通淡水鱼水产饲料最佳调质时间3~4分钟,低淀粉配方、有更高粘弹性要求,以及其它特种水产饲料最佳调质时间5~6分钟。
膨化饲料精准加工数据采集与实践
一旦饲料加工质量不稳定,产品一次性合格率就低,而影响膨化颗粒料加工质量的因素主要有原料配方、工艺设备和挤压操作参数。但当前真实生产数据几乎为空白,多数饲料企业存在缺乏全生产流程数据,没有准确实测数据可查,与配方和产品质量关联度数据空白等方面问题。
基于数据采集和记录的精准加工系统,企业应对生产线性能进行实时监测;设备综合效率精确计算(日效率、月度、年度效率,OEE analysis);关键性原料损失度量评估、追溯;原料-生产数据-产品加工质量关联记录进行多指标关联分析(能耗及产品质量);获得目标质量产品生产的精准操作参数窗口;自动化智能操作系统;5G时代对行业的颠覆。
饲料企业主要加工设备综合效率评价分析
饲料企业的设备综合效率。设备综合效率(OEE)是表现设备实际生产能力相对于理论产能的比率,由时间开动率、性能开动率和合格品率三个要素组成(OEE=时间开动率×性能开动率×合格品率)。这一概念由Nakajima等(1988)提出之后被广泛应用于工业中,可以较全面地反映生产现场设备管理对设备效率的影响,是国际上公认的设备利用效率状况和维护保养状况的管理考核指标。
针对分析出造成OEE偏低的原因,对饲料加工过程中各环节需要进行改进措施:
1、合理安排生产计划,同一配方产品尽量集中生产,由于更换配方就要进行设备清理、换装,从而带来时间损耗;
2、定期进行设备预防性维护保养,尽管设备维护会投入人力物力,但可以排除生产中设备故障的隐患,避免停机损失;
3、更新饲料厂的设备资源,提高饲料生产设备的自动化水平,减少人工操作,使设备能高效稳定运转;
4、通过对生产设备OEE的监测,发现生产中的限制性工序,对限制性工序的设备进行增配或更换,保持生产线(流)通畅;
5、协调好各工序之间的生产能力,最大限度地利用中间仓能平衡各生产工序之间流量的作用,保持流畅的生产流,减少暂停机损失;
6、对不同原料生产设置不同加工参数,而不是千篇一律的固定参数,尽量避免产品加工过程中的过度加工,使设备保持高效率高产能生产;
7、严格执行饲料企业管理制度和操作规程,定期对员工进行培训,提高工人的生产操作水平。
饲料加工技术及设备研发进展
饲料智能化是以工厂数字化为基础的,当前智能化工厂的主要任务是推动工厂数字化的发展,而PIMS/MES系统是工厂数字化的核心基础,其功能模块包括工厂数据平台(数据收集、加工、归档、发布)、生产运营数据看板、MES功能模块以及UI设计工具/插件扩展框架/.Net SDK。
生产设备精细化管理对饲料企业的价值创造
饲料生产设备精细化管理,使整个生产系统在高效的情况下运转,是为企业创造更高价值的最佳途径,其价值体现在平衡好各种成本(人工成本、电耗、蒸汽耗量、配件损耗成本)之间的关系,并且在管理中必须主抓人与设备两大方面,包括创建效率极高的培训方式,降低操作设备的技能门槛。