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・飲料製造は、クリーンインプレース、トレーサビリティ、誤表示製品の捕捉、シリアル化などの複雑なプロセスで構成されているのが一般的です。また、食品安全性、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に準拠し、急速に変化する消費者の要求や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しなければなりません。これらすべてのことから、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対応するために、新しいIIoTとデジタル技術を採用することが求められています。
食品・飲料業界の製造業の課題の多くは、市場の需要の変化に起因しています。新興国では人口が急速に増加しており、豊かさと都市化が進んでいるため、業界が顧客の要求を満たすことができるようにするためには、新しい方法論とデジタル技術の導入が必要となります。工場は、デジタルでトレーサブルなサプライチェーンを受け入れ、デジタル工場を可能にし、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しなければなりません。工場は、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操業結果に与える影響を測定する能力を提供す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しなければなりません。
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得ることと、オペレーションの完全なトレーサビリティーを持つことです。しかし、工場では、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最新の労働力を確保し、これらの技術を労働者に提供することも必要です。現在、これらのプロセスの多くは、全従業員の約50％を占める経験豊富なベビーブーマーが運営していますが、彼らは退職年齢に近づいています。食品・飲料製造業は複雑な業務であり、定年退職によって失われる労働力の経験を、知識の獲得と管理、新しいワークフロープロセスの導入によって補う必要があります。これを補うために、食品・飲料メーカーは、知識の獲得と管理、新しいワークフロープロセスの導入が必要になります。ミレニアル世代を中心とした新しい労働力は、柔軟でアジャイルな生産の課題に対応するために、新しいツールとワークフローを必要としています。ワークフローは、ユーザーの日々の作業をガイドし、コラボレーションを促進し、ペーパーワークを削減することで、これらの工場のデジタルトランスフォーメーションを可能にします。例えば、モビリティーにより、どこからでもあらゆる情報に安全にアクセスすることができます。また、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することができます。その結果、オペレーションとメンテナンスの効率が向上し、新しいダイナミックな労働力のための労働条件も改善されました。
デジタルトランスフォーメーションは、スマートな食品・飲料製造に必要な技術のホストを可能にします。例えば、安全性と品質の目標を達成するためには、プロセスの複雑さが制約となることがあります。安全性と品質の向上を支援するために、複雑なプロセスの設計、制御、運用を支援するためにシミュレーション技術を使用することができます。シミュレーション技術は、複雑なプロセスのモデルを効率的に構築することを可能にします。濃縮機や乾燥機は食品・飲料製造業の好例であり、設計性能の検証、オペレーターのトレーニング、高度なオペレーションに利用することができます。その結果、製品のばらつきを減らし、性能を向上させ、生産リスクやダウンタイムを低減させることができます。
サプライチェーンの複雑さは、食品・飲料企業の主要な関心事の一つである。食品・飲料のサプライチェーンは、大量のトランザクションを必要とし、生鮮品が多いという性質を持っているため、大きな課題を抱えています。これは、デジタル技術が、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で、オペレーションを改善する役割を果たす分野です。デジタル技術は、例えば、原材料データの管理、計画、スケジューリング、エンベロープの最適化などの活動を統合することができます。その結果、オペレーショナルリスクを低減し、計画と実績のギャップを縮小することができます。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、通常は十分に管理されていない重要な業務に導入することができ、デジタル技術によってこれらの洗浄業務を効果的に監視し、最適化することができます。デジタル技術は、適切な洗浄の証拠を文書化するために必要な情報を収集し、水、化学製品、エネルギーの無駄の原因や生産機会の損失を検出することを可能にします。その結果、工場の生産性が向上し、水、エネルギー、化学製品の廃棄物が削減され、適切な洗浄作業の証拠を文書化できるようになります。
最新のOT/ITインフラストラクチャが、これらの食品・飲料製造の課題にどのように対応しているか
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、いずれもオペレーションテクノロジー（OT）とインフォメーションテクノロジー（IT）の融合なしには展開できない。このため、ITとOTの両グループは急速な学習曲線を描いている。食品・飲料工場では、OT/ITの融合は、IT担当者がしばしば「リアルタイム」、「ノンストップ」、「決定論的」などの用語がオペレーション文脈で何を意味するかを学ばなければならないことを意味し、OT担当者は最新のITベースのアプローチを活用する利点を急速に発見している。この収束は、レガシー・オートメーション資産がしばしばクラウドまたはクラウドベースのアプローチに接続する技術を必要とするため、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っている。 IIoTクラウドに接続する技術や、エッジ デバイスとして機能する技術が必要であり、多くの場合、資産にスマートな組み込みデバイスを追加します。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・飲料事業がグローバルに競争するために不可欠である。このOT/ITの融合傾向は、レガシー・オートメーション・システムを含むすべての製造資産からの、より緊密な統合と、より多くの情報と分析の必要性を高めている。また、クラウド・コンピューティングやビッグ・データ・アプリケーションの採用にも貢献し、予定外のダウンタイムをなくすための高信頼性システム（可用性 ）の必要性を高めている。
OT/IT コンバージェンスは、エッジ 制御の実現方法の 1 つです。これは、食品・飲料メーカーに、ニーズに応じてオンプレミスおよびクラウドから資産を管理する重要な機能を提供する統合制御アーキテクチャーです。これには、リモートアクセス、高度な自動化、オペレーターのオーバーライド機能を備えたコネクテッドコントロールプラットフォームが含まれます。エッジ 制御アプリケーションは、電力監視、機械自動化、プロセス自動化システムなど、監視、制御、安全管理を提供する食品・飲料製造業に導入することが可能です。
簡素化されたOT/ITインフラを導入した食品・飲料メーカーは、工場のオペレーションやメンテナンス担当者が容易にメンテナンスできるソリューションを提供することで、技術的なリスクとビジネス上のリスクの両方を軽減することができます。OT/ITインフラストラクチャは、異種の機器やシステム情報を信頼性高く統合し、エンドツーエンドの生産の可視化とトレーサビリティを実現するとともに、効率化と分析のための自動データ収集を可能にします。また、柔軟で堅牢なOT/ITインフラは、既存のアプリケーションのニーズだけでなく、デジタルトランスフォーメーションを実現するための最も簡単な方法でもあります。 IIoTまた、柔軟で堅牢なOT/ITインフラは、既存のアプリケーションのニーズだけでなく、デジタルトランスフォーメーションを実現するための最も簡単な方法です。以上のことから、食品・飲料メーカー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インフラが不可欠です。
このトピックに関する詳細は、ARC Advisory Groupとストラタステクノロジー の共同ウェブキャスト「How a Modern OT/IT Infrastructure Can Help Food & Beverage Manufacturing Challenges」でご覧いただけます。録画をご覧になりたい方はこちらをクリックしてください。
