酒庫智能管理系統(tǒng)在白酒生產(chǎn)企業(yè)中應用
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摘要：酒庫在白酒企業(yè)生產(chǎn)管理過程中起著重要作用，切合生產(chǎn)實際的智能化酒庫管理系統(tǒng)的應用給酒企的生產(chǎn)管理帶來了便捷和高效率。本研究從生產(chǎn)實際應用出發(fā)，具體詳細介紹酒庫智能化管理系統(tǒng)的五個組成部分，闡述它的工作原理及其應用效果。
關鍵詞：白酒生產(chǎn)；酒庫；智能化；管理系統(tǒng)；應用
酒庫在白酒企業(yè)生產(chǎn)管理過程中起著承上啟下的作用，上游是釀造車間，下游是灌裝車間。在很多酒企，酒庫還往往承擔著組合勾調(diào)的職責，在一定程度上可以說酒庫就是白酒企業(yè)生產(chǎn)線上的樞紐，酒庫管理水平的高低直接影響著白酒企業(yè)的生產(chǎn)效率。當前各行各業(yè)自動化裝置與智能系統(tǒng)的運用為酒庫管理提供了便利條件，但也存在著魚目混珠的現(xiàn)象。在一些酒企，酒庫的收酒、轉(zhuǎn)儲、過濾、輸送、組合、勾調(diào)等生產(chǎn)工序仍以人工手動控制為主，各種生產(chǎn)數(shù)據(jù)報表還是以人工統(tǒng)計核算為主，導致各工序操作及計量不能達到精益求精，而且經(jīng)常還出現(xiàn)漏報和錯報現(xiàn)象，更不能做到實時掌握各酒罐的存儲數(shù)據(jù)和生產(chǎn)過程控制參數(shù)的精準計量及可追溯，大大限制和束縛了生產(chǎn)效率的提升。隨著白酒企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的加大和人力成本的逐年提高，迫使酒企必須通過管理創(chuàng)新和設備改造對酒庫的生產(chǎn)管理模式和設備進行優(yōu)化和升級，以應對日益提高的管理效率及技術精密要求。為適應現(xiàn)代白酒生產(chǎn)和管理的新要求，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，提升管理水平，課題組改造升級設計并在實際生產(chǎn)中運用了這套智能酒庫管理系統(tǒng)，取得了顯著效果。見表1。本酒庫智能管理系統(tǒng)分五部分:收酒功能系統(tǒng)、儲酒功能系統(tǒng)、轉(zhuǎn)酒功能系統(tǒng)、勾調(diào)功能系統(tǒng)、清酒功能系統(tǒng)。其應用目的是重點解決酒庫生產(chǎn)中基礎酒計量不準確、基礎數(shù)據(jù)采集困難或不及時、無法實時在線監(jiān)控和精準測量等酒庫管理以及酒體勾調(diào)操作不精準等難點問題[1]，實現(xiàn)酒庫生產(chǎn)過程及管理的準確計量及數(shù)字化控制。通過系統(tǒng)對設備的啟停歷史進行記錄，實現(xiàn)酒庫管理的全面監(jiān)控，確保酒庫安全；通過酒庫生產(chǎn)過程原始數(shù)據(jù)的集中、實時采集，實現(xiàn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的真實、準確、及時記錄；通過信息管理系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)的匯總分析，為企業(yè)高層管理提供決策支持。下面逐一對各功能系統(tǒng)進行介紹。
1收酒功能系統(tǒng)
此功能系統(tǒng)要滿足對釀造車間基礎酒的來源組別、數(shù)量、級別等信息進行確認、嘗評、驗收、分類，根據(jù)結(jié)果進行入庫，并實時監(jiān)測收酒罐存儲數(shù)量，達到設定數(shù)量后進行自動切換。當前白酒企業(yè)對于新釀造出的基礎酒驗收定級一般采用理化指標和感官品評相結(jié)合的方式，如果單純?nèi)斯び涗浐徒y(tǒng)計，這項工作非常繁瑣，也比較容易出現(xiàn)差錯，本系統(tǒng)中設置了白酒品評及驗收子系統(tǒng)，在充分調(diào)研白酒品評及驗收流程基礎上，結(jié)合企業(yè)對基礎信息管理、品評定級的應用需要開發(fā)。系統(tǒng)通過建立白酒理化數(shù)據(jù)的定級模型，實現(xiàn)了感官定級與系統(tǒng)定級相結(jié)合的綜合定級模式，實現(xiàn)了白酒品評及驗收全過程系統(tǒng)管理。系統(tǒng)管理代替人工管理，能確保品評過程的規(guī)范，減少人為因素對品評過程及結(jié)果的影響[2]。系統(tǒng)自動定級功能應用，能在感官品評的基礎上結(jié)合理化指標數(shù)據(jù)，由系統(tǒng)自動按照定級標準及要求給出定級建議，進一步提高品評結(jié)果的準確性，并快速準確地為管理人員提供相關統(tǒng)計報表，提高整體管理水平。這樣人機結(jié)合的方法能夠更準確、公正、科學的評價基礎酒質(zhì)量，一方面減少了工作量和數(shù)據(jù)統(tǒng)計上的誤差，另一方面增加了品評驗收信息的可追溯性，使白酒品評管理和酒庫收酒管理的工作效率得到有效提升。
2儲酒功能系統(tǒng)
目前酒企對酒罐的存儲計量一般是通過壓力變送器或液位計來完成的，但其精確度普遍不高，特別是與動態(tài)的質(zhì)量流量計之間存在較大誤差，所以僅靠這些設備提供的基礎數(shù)據(jù)無法滿足酒庫生產(chǎn)管理要求。本儲酒功能系統(tǒng)是通過建立數(shù)據(jù)庫的方式，對酒庫各類儲酒罐罐體容積進行測定，結(jié)合溫度、密度、液位等變化參數(shù)，精準計算每個儲酒罐的實時存酒數(shù)量。通過建立酒庫酒罐數(shù)據(jù)庫，結(jié)合壓力傳感器、測溫儀等設備實現(xiàn)動態(tài)實時計量，同時也能達到實時監(jiān)測罐體液位是否正常，高、低位預警及泄漏報警等功能，發(fā)現(xiàn)問題及時反饋系統(tǒng)提出聲光報警。這樣即使在平時無操作情況下也可達到對每一個酒罐的存儲液位與數(shù)量進行顯示與統(tǒng)計，便于獲取庫存實時查詢、統(tǒng)計報表以及周期性微小揮發(fā)量等基礎數(shù)據(jù)，為酒庫管理提供第一手資料。本儲酒功能系統(tǒng)另一方面的優(yōu)勢在于便于勾調(diào)選酒，隨著企業(yè)年銷售量的增加，酒庫年出入庫及庫內(nèi)周轉(zhuǎn)酒總量可能高達十萬噸級，需要查詢、挑選合格用酒的信息量非常龐大，酒庫信息記錄、變更工作異常沉重繁瑣，包括出入庫時間、生產(chǎn)班組、酒質(zhì)級別、微量成分等信息，如果單憑人工記錄手動查詢，需要耗用大量的時間、人力和物力，現(xiàn)在我們根據(jù)公司這套酒庫儲酒功能系統(tǒng)，高效便捷地解決了上述生產(chǎn)難題[3]。
3轉(zhuǎn)酒功能系統(tǒng)
根據(jù)生產(chǎn)工藝要求，酒企一般對罐區(qū)實施分區(qū)管理，各罐區(qū)之間構(gòu)成相對獨立的生產(chǎn)單元，針對這些實際情況，本轉(zhuǎn)酒功能系統(tǒng)可完成以下操作功能：第一，同一罐區(qū)內(nèi)部各種功能的罐之間可以相互連通；第二，實現(xiàn)罐區(qū)之間各種功能的罐體可以跨區(qū)域任意聯(lián)通，靈活調(diào)度，滿足生產(chǎn)實際中特殊勾調(diào)要求的需要；第三，具有通用性和靈活性，借助過濾管道、勾調(diào)管道、純水管道引水、頂水、空氣抵酒等工藝步驟，提高轉(zhuǎn)儲及勾調(diào)工序操作的精度。通過上述功能的完成，確保實現(xiàn)各罐之間的酒液相互自動傳輸，滿足勾調(diào)的自動控制，達到優(yōu)質(zhì)高效的管理要求。本轉(zhuǎn)酒功能系統(tǒng)由遠程控制操作中樞、傳感器、氣動+電動閥、多功能管板等主要部件構(gòu)成，全部轉(zhuǎn)酒操作實現(xiàn)了最優(yōu)化控制，減少中間周轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)，管道閥門開關轉(zhuǎn)換不再需要人工手動操作，基礎酒轉(zhuǎn)運效率可提高50%以上，大幅降低了操作工人勞動強度，減少了動力能源消耗。同時該系統(tǒng)中增加了過濾空氣抵酒裝置，保證了基酒安全和精準傳輸，誤差率降到2‰以下，實現(xiàn)了基酒傳輸數(shù)據(jù)的實時采集和精準計量，避免了不同等級基礎酒之間的相互混串，降低管道廢酒和殘酒損耗80%以上，為精準組合勾調(diào)奠定了堅實的基礎。
4勾調(diào)功能系統(tǒng)
勾調(diào)是白酒生產(chǎn)過程中一個非常重要的工序，通過嚴格定量控制各類基礎酒成分之間的比例關系，利用它們的不同功能風格和相互作用關系，來調(diào)整控制成品酒的風格和品質(zhì)，使各微量成分之間達到平衡協(xié)調(diào)狀態(tài)，保證成品酒所固有的風格和品質(zhì)[4]。傳統(tǒng)勾調(diào)主要是憑借勾調(diào)師敏銳的感官品嘗技能和豐富的勾調(diào)經(jīng)驗來進行的，其缺點是勞動強度大，難以精確控制，勾調(diào)效率低。而本勾調(diào)功能系統(tǒng)是按照生產(chǎn)工藝的要求，通過計算機精確控制各類酒體之間的比例；通過勾調(diào)前后管路的自動空氣抵酒和在線流量監(jiān)測實現(xiàn)自動化連續(xù)組合勾調(diào)，從而提高勾調(diào)效率、降低勞動強度、確保產(chǎn)品風格和品質(zhì)的一致性和穩(wěn)定性[5]。見圖1。通過上述功能的完成，確保實現(xiàn)各罐之間的酒液可按照組合配比方案相互自動傳輸，滿足勾調(diào)的自動控制，達到精準高效的管理要求。這套智能勾調(diào)系統(tǒng)，可實現(xiàn)一次組合成功率99%以上，提高了準確度和生產(chǎn)效率，降低了勞動強度，減少了基酒浪費，消除了大樣勾調(diào)與小樣定型的偏差，確保了組和勾調(diào)批次間的精準度和穩(wěn)定性。本勾調(diào)功能系統(tǒng)由主控制柜、現(xiàn)場I/O站、可編程控制器、質(zhì)量流量計、電動閥、壓力變送器及自吸泵等組成，具有實時動態(tài)流程顯示界面、強大的功能和簡單的操作模式。可實時向操作人員提供各功能罐的液位及罐存數(shù)據(jù)，提供各設備的工作狀態(tài)，根據(jù)勾調(diào)配方要求自動添加所需要的各種基礎酒或加漿純水，并提供各原酒泵、純水泵及電動球閥的工作狀態(tài)，具有向操作人員提供酒罐液位報警、設備不正常工作報警等功能。
5清酒功能系統(tǒng)
化驗品評合格的組合酒，需要經(jīng)過粗濾后轉(zhuǎn)入清酒罐，經(jīng)過一定時間的貯存后，等待灌裝生產(chǎn)計劃通知，再通過精濾付酒到達灌裝車間。在付酒前所有品種的清酒需要記錄組合勾調(diào)時間、化驗品評合格時間、品名批次、實時數(shù)量、質(zhì)量狀態(tài)等信息，這些信息不是一成不變的，是根據(jù)付酒情況隨時動態(tài)變化的，本清酒功能系統(tǒng)就是按照生產(chǎn)實際需求，隨著付酒工作的進行，結(jié)合每一個清酒罐不同的儲酒容量，實時向操作人員顯示各清酒罐的存儲液位及余酒數(shù)量，具有清酒罐庫存實時查詢及按酒水分類統(tǒng)計報表等多種功能。創(chuàng)新是企業(yè)發(fā)展的引擎和驅(qū)動力，通過對酒庫生產(chǎn)管理系統(tǒng)功能的改進和優(yōu)化，實施酒庫智能控制與管理，實現(xiàn)對基礎酒、組合酒、成品酒的有效防護,達到對組合酒進行精準勾調(diào)和成品酒質(zhì)量的穩(wěn)定與提升，從而降低生產(chǎn)成本，穩(wěn)定提高產(chǎn)品質(zhì)量，增強企業(yè)市場競爭力，推動白酒產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。
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[3]連雪嬌.人工智能在酒業(yè)勾儲中的應用[N].華夏酒報,2017-08-08(A14).
[4]錢沖,廖永紅,張弦,等.白酒釀造新技術應用進展[J].釀酒科技,2014(7)：88-94.
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作者:張建功 楊軍山 郭桂梅 單位:河北邯鄲叢臺酒業(yè)股份有限公司 河北省濃香型白酒釀造產(chǎn)業(yè)技術研究院 河北省固態(tài)釀酒技術創(chuàng)新中心
