CPG 制造行业的数字化解决方案

如何通过集成式制造运营来实现智能化制造 高层摘要 数字化正在改变整个包装消费品 (CPG) 行业的业务模式和制造方式。数字技术的创新速度以及这些技术对传统流程的颠覆能力，正成为制胜全球化竞争 的关键因素。这些变化可能会增加 CPG 制造专业人士的压力，但同时也会带来新的商机。CPG 企业如何才能抓住这些机会呢？在本白皮书中，我们将分析并确定 CPG 企业所面临的挑战（特别是因 CPG 行业的特殊性而带来的独特挑战），然后讨论可帮助您有效应对当前和未来挑战的数字工具。 摘要 从一开始（早在数字化技术出现之前），CPG 行业就采取了专门的措施来抵制分散的业务生态系统。毕竟，CPG  行业最重要的一个特征就是双重价值链。其中的主要价值链是 通过制造流程批量生产各种半成品，包括食品和饮料、化 妆品、清洁产品以及客户快速消费并定期更换的其他商品。而次要价值链则是通过包装和码垛等离散式制造流程生产 制成品。因此，这种双重价值链需要两种截然不同、通常 是彼此分离的操作流程，且使用不同的生产线、设备和人员。 从历史上看，CPG 制造商通常采用非技术手段（比如倡导加强员工协作这样的企业文化）来抵消这种自然的流程划分。这些努力所产生的切实利益至今仍具有相当的价值。然而，近年来，将不同操作流程进行整合统一的需求日渐高涨。企业如果能够更好地协调交叉型任务，例如配方研制和敷贴标签，或双重制造流程的关联调度等，就可以实现可量化的收益和效率。数字化技术通常可应用于这些交叉型任务。但如今，市场力量和技术进步正在推动 CPG 制造商转向更为广泛的集成式数字化解决方案发展。 整合虚拟和现实生产 这些数字化工具的核心是集成式制造运营管理 (MOM) 解决方案，涉及将虚拟和现实生产实现融合的关键领域。MOM 可将企业资源计划 (ERP)、产品生命周期管理 (PLM) 解决方案（集成了数据、流程和业务系统）与生产车间的制造 机械和自动化流程结合到一起。MOM 解决方案的关键系统包括高级规划和调度 (APS)、制造执行系统 (MES)、质量管理系统 (QMS) 和制造智能 (MI)。但关键问题是，对于制造商来说，投资于完整的 MOM 并一口气部署所有这些组件既没有必要也不可取。因此，我们建议采用分阶段的方法，即制造商通过增量投资获得即时回 ，然后使用回 再投资于下一个 MOM 资产。 MES 可以说是 MOM 技术的核心。对于许多 CPG 制造商来说，这是他们开启数字化之旅的最关键一步。本白皮书通过 MES 来说明企业实现数字化的巨大价值，当然不同的CPG 企业可以根据自身情况选择不同的 MOM 起点。我们也会对这些其他起点进行简单说明。 我们认为，通过战略性、分步骤实施 MOM 解决方案，您可以在自己的数字化之旅中实现并保持期望的竞争优势。 弥合数字化差距 在实现制造自动化方面，CPG 企业的目标范围跨度较大， 从较低级的可编程逻辑控制器 (PLC) 到全自动生产线不等。当前，整个行业呈现碎片化的数字化格局，其中无论自动化程度如何，通常每个过程步骤的性能或故障信息都鲜有可见性。但对于大多数 CPG 企业而言，无论是已成功实现多种 MOM 功能数字化的大型 CPG 企业，还是仍采用纸质系统和 / 或孤立第三方或本企业数字化解决方案的中小型 CPG 企业，实现这种可见性是其数字化过程中最有价值的关键步骤。 所有 CPG 制造商还需要在其前端企业系统与后端生产车间之间来回传递大量信息，例如订单信息、产品配方、生产 计划和生产线分配、人力和物料资产分配、质量管控流程、生产结果等等。无论其当前的数字化水平如何，几乎所有CPG  制造商都在寻求通过增加数字化系统、功能或采用综合性数字化方案来持续改进其运营绩效。 目前有两个因素共同助推了 CPG 制造运营领域对 MES 和MOM 实现数字化的需求：(1) CPG 制造的本质和 (2) 不断变化的市场环境。我们先来仔细分析一下这两个因素，看看它们如何预示行业所面临的一些基本挑战。然后，我们将讨论可以成功应对这些挑战并实现持续数字化的方法。 数字化解决方案必须满足 CPG 制造商的需求 无论是生产苏打水、家用清洁剂、麦片粥或是润唇膏，CPG 制造商都高度依赖于原材料的质量以及生产设备的可靠功能。CPG 生产商还必须有效应对全球化、不断变化的市场环境以及完整的供应链系统和生产生命周期。由于 CPG 的双重价值链原因，这些关键因素通常使用两个不同的数字化系统进行监控和维护，一个用于批量生产流程管理，另一个用于离散式制造管理。 对于许多 CPG 公司来说，随着需要管理的制成品组合日益庞大，将制造流程和包装流程分开管理不仅耗时费力，而且容易出错。当然，随着制成品数量不断增加，新产品开发 (NPD) 项目数量和新产品导入 (NPI) 工作也随之大幅增加。基于这种情况，如果能将上述两个价值链有机结合， 提供通用的整体式数字化解决方案，对于这些制造商来说， 无疑是个极具价值和意义的福音。详情稍后细述。

CPG  制造运营包含诸多不同的方面，每个方面都各自面临着优化和改进整体流程的挑战。其中的每一项（每个配方、原材料、人工或自动化任务、设备或质量检验）就像大型 机器上的一个齿轮，必须与其他齿轮协同工作才能确保机 器正常运转。试想，CPG  制造商需要将每个这样的齿轮都 乘以日益增长的制成品数量，因此，对于 MOM 功能的需求也就变得异常清晰明了。CPG  制造商必须越来越频繁地切换生产线上的产品种类，以适应数量与时俱增的新产品导 入。在这种情况下，数据的生成、聚合、情境化和管理等 就显得尤为重要。 作为有竞争力的 CPG 公司，您当然希望这台齿轮众多的机器尽可能快速高效地运行。所有的产品、新产品导入、研 发整合和配方都必须得到有效管理。批量执行、订单跟踪、批量记录、物料跟踪和生产关键绩效指标 (KPI) 都需要具备可见性。使所有内容保持一致和同步至关重要。例如， 更改配方中的一个参数可能会对生产链条中的其他环节产生连锁反应：原材料供应、质量规范、车间资源、合规要求、每条生产线的特定制造配方等等。 对于在不同地点运营多个工厂的 CPG 制造商来说，运营管理的情况要复杂得多。即使每个单独的产品配方相对简单， 但针对每个配方可能需要考虑不同的原材料配置、设备操作配置、甚至不同工厂地点的环境气候条件，其复杂程度就会急剧上升。 而这些因素就是 CPG 生产的典型特征，它们本身就足以成为增加数字化解决方案投资的理由。当今的市场力量强化了数字化解决方案必须解决的挑战需求，以及这些挑战的形式。 数字化解决方案必须符合市场趋势 CPG 市场环境和消费者需求的快速变化促使制造商重新思考其产品开发、生产和销售的方式。不断演变的市场环境推高了制造商投资数字化解决方案的紧迫性。其中有四个市场趋势影响最大：