走进国台智能酿造产业化一线,“智酿三要素”助推企业实现产业优化升级

2023-06-01 10:07:00 中国经济网 

在以智能制造推进产业优化升级的今天,有着悠久历史的酱香白酒产业如何转型升级走向未来?贵州国台酒业集团(简称国台)先行智能化酿造探索展现了美好前景。自国台酒庄于2011年探索智能酿造算起,国台酒庄在国台酒业前十余年探索的基础上,坚定不移地按照“秉承传统不泥古、科学创新不离宗”的理念,以智能化酿造提升传统产业,牢牢把握“智酿三要素”探索酱香白酒产业的新型工业化。

要素之一:以创新不离宗为纲

在长期探索中,国台一直以“创新不离宗”为纲推动全盘,是其走向成功的首要因素。“创新不离宗”之“宗”,系指酿造大曲酱香白酒的传统工艺,其核心工艺是“12987”,即:一年酿造周期、两次投料、九次蒸煮、八次发酵、七次取酒。

以“创新不离宗”为纲, 简言之,就是核心工艺不变,外围科学创新。天士力(600535)集团董事局终身荣誉主席、国台酒业董事长闫希军称,国台的智能酿造,一是始终坚持产地、原料、工艺和品质“四大正宗”;二是持续开展基础科研,厘清传统工艺精髓,形成工艺和质量标准的数字化表征,为精细化、标准化控制打牢基础;三是积极推进智能化生产装备创新,依靠信息支撑、数字集成、智能分析,实现智能化生产装备对传统工艺的完美再现,最终达到基酒质量的优质、稳定和持续提升。

如制曲环节,通过对人工踩曲生产实践观察,选出公认的踩曲最佳者,优选此人一天中踩曲最佳时段,通过计算踩曲者在最佳时段内的体重、踩曲力度、踩曲频次(细化到曲块中间部位、四边的次数以及不同位置的力度差异)等,将人工经验和感觉转化为清晰的数据,以数字化解析传统制曲工艺,提取出9个关键工序、26个环节、140项工艺指标标准,再将一系列复杂数据转化成机器语言。相比人工踩曲,机械压制曲块的外形更加统一,品质保持了一致性,人均生产效率提升40%。

再如基酒质量评价,国台通过反复探索,将品酒师的品评经验转化为数据模型,将红外光谱与计算机结合研发智能品酒系统,将人工品酒与仪器品酒结合实现“智能品酒”新模式,使传统的品酒技艺从凭经验控制上升到数字化、标准化控制。该系统已成为国台基酒、半成品酒、成品酒的企业内控标准。

图示:机械制曲

国台在数字化解秘的探索中,采取如同制曲、品酒的数字化解秘方式逐一解秘传统技艺, 将传统酿造的“12987”工艺、30道工序、165个环节,细化为30道工序、269个环节并提炼出1071项工艺指标标准,且根据重要程度细分为A、B、C三类,分别予以精细化控制,贯彻到制曲、制酒、仓储、勾调、包装等生产全流程。

要素之二: 筑牢集约环保根基

茅台镇气候、水质、土壤、微生物构成的独特酿造环境,是天造地设自然资源的禀赋。然而,茅台(600519)镇地方就这么大,资源就这么多,环境承载能力也有限。面对这种状况酱酒业如何实现可持续发展?国台的经验是:从顶层设计就坚持两手抓,一手充分利用稀缺资源,一手极力保护稀缺资源,使智能化酿造沿着集约与环保的双轨循序渐进。

——在集约方面

国台酒庄的规划设计,实行立体布局,谋求空中发展,最大限度的放大稀有资源效应。

左图示:传统平铺式制酒车间 右图示:多层立体智能制酒车间

在厂房建设上,改变传统酿造的平铺式,创新为立体车间。国台酒庄制酒一车间,主体地面1层是窖池区,2层是堆积发酵区,设备区从负1层到7层分别为接酒区、配料区、润粮区、摊晾加曲区等。

在酱酒领域,窖池的多少决定产能的大小,国台把车间一层传统的摊晾区全部扩展为窖池区,节约一半多用地,扩大一倍多产能。

在摊晾区,分为8条生产线,每条生产线是8层,与传统摊晾相比,智能摊晾加曲系统不仅节约一倍以上的土地面积,而且摊晾效率也大幅提高。

在整个生产链,大量长时间储酒的酒库占地面积极大。国台酒庄规划建设数字智能化酒库6栋,每一栋分为5层,每层又设两层钢架,配置托盘、机械轨道、提升系统、四向智能车等硬件和WCS酒库运行控制系统、WMS智能仓库管理系统,实现万吨装坛酒体上下两层立体存储,各类酒体精细化分区、分类、分级和溯源管理。实行这一创新所收到的成效是,相同的用地面积,数字智能化酒库的储能则是传统酒库的两倍以上。

——在环保方面

图示:国台酒庄工业梯田、花园企业

国台结合智能化酿造的前瞻性思考积极探索智能环保,在数字标准、在线监测、自动预警、循环使用等方面全面变革提升,把变革提升措施从一开始就系统的纳入厂房、产线设计中。

国台把赤水河看作母亲河,在严格保护赤水河流域生态环境方面积极作为。据悉,酱酒产业影响环保的主要是“水、固、液、气”,其中水的处理、排放最为重要。国台对锅底水、窖底水、生活污水施行明管、分类收集,对制酒车间窖底水收集井和十字沟采用C30 高强度混凝土浇筑或 S316不锈钢改造,窖底四周采用紫红泥夯实并保持一定坡度对窖底水进行高效收集。对制酒车间用水量最大的冷却水实施“冷却水循环利用系统”技改,实现了冷却水零排放。

国台酒业集团总经理张春新表示,国台的努力目标是:加快形成以智能酿造引领的高质量发展新模式,推动传统食品酿造产业走向现代生物产业,由重体力、高耗能、一定程度资源浪费型的传统工业,走向以人为本、资源集约、环境友好的高质量发展新型工业。

要素之三:致力于系统创新

目前,国台所开创的智能化酿造,是按照系统工程原理推进,以科研为先导,贯穿从建设高粱种植基地--机械制曲--智能酿造--直到数字营销269个环节的全产链系统创新。

在系统创新中,国台基于长期开展酱酒酿造机理基础研究,在坚持传统酿造工艺的同时融合自动化、信息化、数字化、智能化新技术,建设了农业信息管理系统、机械化制曲生产线、智能化制酒车间及数字化生产管理系统、自动化全封闭基酒管道输送系统、数字智能化酒库、智能品酒机器人系统、自动化包装车间、国台酒鉴真溯源系统、国台数字营销平台与大健康产品数智体验服务共享平台等九大系统,打造了国际领先的酱香型白酒智能化酿造平台,产业化应用规模达到基酒年产能10000吨。

走进国台酒庄制酒一车间,映入眼帘的是一块4米长、2米高的超大显示屏,这是一车间的中央控制室,具有控制中心、监控中心、数字收集中心三大功能。实时呈现相关生产数据和设备运行情况,蒸煮时间、接酒温度、抓斗运行速度等一系列数据被监测和集成,收堆、摊晾、撒曲等生产动作均由此发出指令。

图示:国台酒庄制酒一车间中央控制室

在上甑区,一排排机械手臂模拟传统人工上甑工艺的标准布料。据介绍,“见汽压醅”现象中出现汽的地方温度会升高,国台自主研发了热源探测识别系统,通过红外线探头检测酒醅表层温度变化,实现探温上甑、对“见汽压醅”的数据化模拟。在上甑环节,自主研发的工作面形态监测系统,可以有效监测酒醅的铺撒均匀度,同时将所“看”到的信息反馈给机器人,出料口自动跟随贴近料面布料,保证酒醅松散、均匀。

在窖池区,空中高速智能机器人通过程序逻辑控制及激光定位防撞,以每分钟120米的水平速度沿车间上方轨道行进,行至窖池取糟,送至投料区混入谷壳打散,再到上甑区蒸酒,水平运行速度是传统作业最高速度的2倍以上。

在接酒区,国台研发的智能接酒系统取代了传统人工“看花摘酒”,实时反馈和智能控制摘酒的时间、酒精度、温度,导引不同酒体经过不同出酒管道分别流向不同的酒罐储存。

图示:智能上甑机器人及酒甑区

十多年来,国台以科研带动智能化酿造系统创新收到显著成效,按单位产品计,智能酿造车间耗水量降低78%,耗天然气量降低17%,综合能耗(水、电、天然气)优于《贵州省酿酒行业生态标准评价体系》单位产品综合能耗的高分指标(降低16%),基酒人均年产能提高60%,生产千吨用工比传统酿造车间减少39%,人的劳动强度大幅降低,工人综合素质显著提高,安全生产水平明显提升,产品质量更加稳定可控。

(责任编辑:刘畅 )
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