10年的智能釀造和新型工業化探索,國臺走出了一條怎樣的發展道路?
近年來,醬酒“兇猛”已成行業共識。醬酒核心產區茅臺鎮,也因此成為一片投資熱土。
然而,貴州山地和丘陵面積超過92%的地理風貌,決定了赤水河畔的土地承載能力是相當有限的,在企業們紛紛擴產增量之下,實際上已經幾乎觸達“天花板”。如何用有限的土地,釀造出更多的優質醬酒,成為企業目前以及未來面臨的一大現實問題。
在此背景下,智能化釀造被不少業內人士看作為解決這道難題的一把重要鑰匙。而扎根茅臺鎮20年的國臺,早在10年前就開啟了布局,是行業智能化釀造的先行者。
2011年,國臺率先入駐仁懷白酒工業園區,在環境條件相當艱難的情況下興建國臺酒莊,并啟動了“秉承傳統不泥古、科學創新不離宗”的從頂層設計到智能釀造的創新實踐,且當年建設當年投產。
據介紹,經過至今10年國臺酒莊的探索,國臺在秉承傳統工藝的基礎上,將釀造方式逐步推進到機械化、全部自動化、部分智能化階段。
國臺在智能化方向上的實踐,具體是怎樣一種場景,又是否可以為中國白酒行業做出開創性的探索?帶著這些問題,我們走進了國臺酒業三大生產基地之一的國臺酒莊。
立體布局,向上要空間
2012年11月18日,位于仁懷名酒工業園區的國臺酒莊第一條生產線建設完畢。
這是國臺在國臺酒業和國臺懷酒之外的第三大生產基地,從建設伊始,就承載著國臺智能化釀造的使命。
在國臺目前近萬噸大曲醬香酒的年產能中,占地350畝的國臺酒莊貢獻一半以上,產能5500噸。而在未來規劃中,國臺酒莊的整體產能設計為1萬噸。
這意味著,國臺酒莊要用300多畝土地來撬動萬噸產能,而這個“支點”就是制酒車間的改造。
據了解,目前國臺酒莊共有10棟制酒車間,每棟車間的設計產能是1000噸。這些車間的主要創新在于改變了“半邊釀酒、半邊攤晾”的傳統布局,將制酒車間調整為兩層,一層釀酒,一層攤晾,由此提高地面利用率,產能也因此擴大一倍。
在傳統觀念中,車間高度跟環境微生物的菌群組成有極強的關聯性,所以酒廠的制酒車間多為一層式大平房結構。不過,國臺酒業技術總監盧君博士卻告訴我們,國臺曾通過大量實驗證明,一樓和二樓的微生物菌群組成并無差異。
實際上,不只是制酒車間,國臺的酒庫同樣也在“向上要空間”。
山地大省貴州,素有“地無三尺平”之說,建設成本極高。而在整個生產鏈條中,占地面積最大的,要屬需要大量、長時間儲酒的酒庫。
在國臺,酒庫也被設計成了雙層結構,類似于立體車庫。傳統酒庫更追求地面面積,國臺酒庫則追求空間上的體積,這也在一定程度上提高了土地利用率。
據了解,國臺酒莊規劃有7棟酒庫,目前已完成3棟酒庫建設,每棟設計儲能1萬噸。在這些酒庫中,每一棟分為5層,每層又設置為兩層鋼架,底下一層為噸壇,上面一層為千斤壇,這里存放著國臺各年份的老酒和基酒。
在酒的儲存和取用方面,使用的是子母車系統,用數據化智能倉儲系統實現酒的傳輸和轉運,且每個酒壇都貼有可追溯源頭信息的條形碼。
作為茅臺鎮智能化釀造的先行者,整個國臺酒莊都做了大量機械化、自動化和智能化創新。在去年重陽節開始投產的制酒4車間,是目前國臺生產機械化和智能化水平最高的車間。
當然,投資強度也明顯增大。據悉,按國臺酒莊350畝地萬噸產能全部配套初步匡算,投資強度約為1142.86萬元/畝,制酒車間高達2265萬元/畝,酒庫約為1687.5萬元/畝,其它配套約為743.8萬元/畝,遠遠高于傳統釀造的投入。
以2019年國臺并購的海航懷酒為例,按其之前的設計,最大年產能為1200噸,經立體布局創新設計后,可以達到4500噸,畝產同比提高275%。
茅臺鎮的資源是老祖宗留下來的,通過創新,以同樣的土地資源成倍地放大產能,也是國臺用最少的資源為當地的老百姓、政府和社會貢獻最大的價值。
國臺的釀酒工人要進入白領階層
走進制酒4車間,入口處的數字化中控室,是整個車間的中樞神經。車間內所有機器的動作,均出自中控室的指令,并在電腦程序的指揮下精準運作。
與傳統車間不同的是,這里并沒有工人們揮鍬如云、揮汗如雨的熱鬧場面。
中控室外,視線所及均是大型機械設備、密集的金屬管道,和一條條由機械手、感應器等各種部件組成的4條自動化生產線,在轟鳴與燥熱中作業。
整個車間算上負一樓共6層,每層分工都不同,通過一種立體結構來搭建生產線。僅憑這些自動化機械,就能實現糧食轉運、潤糧、蒸糧、攤晾、撒曲、堆積、發酵、上甑、餾酒、儲運等環節。
在車間地上二層,我們看到有8個上甑機器人正在忙碌地“工作”中。它們負責將出窖的糟醅,按照見汽壓醅和輕、松、薄、準、勻、平標準,投入到每一個酒甑中。每個機器人分管2個酒甑,16個酒甑均可實現自動化翻蓋和起蓋。
據了解,國臺對這些智能化思路和理念,均擁有相關的知識產權,而成本最大的設備,則是由國臺和目前業內幾家大的供應廠商共同研發。
傳統釀造很大程度上還是人背肩扛、靠天吃飯。人背肩扛是重體力勞動,需要壯勞力;靠天吃飯不利于年度、批次質量的穩定。
而在國臺酒莊,同樣是1000噸產能的其他車間,需要100多人的通力協作。而制酒4車間目前只需要不到一半的人就可以滿足生產所需,且他們的工作更多是用于維護設備、數據采集錄入等。
而且,傳統工藝中潤糧、蒸糧、上甑、入(出)窖、蒸餾等原本需要耗費大量人力的環節,在4車間則全部由機器來完成。
一般認為,智能化釀酒會大大提高效率,但盧君告訴我們,在產能既定的情況下,現階段4車間最重要的目標并不是效率本身。
“目前主要是節省人工,提升酒的質量。用機械化的模式去挖掘、探明醬香白酒的發酵機理,使生產更加數字化、清晰化、可控化”,盧君說。
在我們近期走訪茅臺鎮20多家酒企時,大多數企業都明確表示存在不同程度的“用工荒”。做一瓶好酒太不容易,每一杯酒都是工人無數汗水的結晶,高強度、重體力的勞動模式難以持續,不改變,連招工都是個問題。
國臺既以釀酒人為本,也以賣酒人、喝酒人為本。隨著數字化智能釀造的推進,國臺的釀酒工人也將進入白領階層。
兩種釀造方式下的制曲環節有何不同?
在傳統釀酒工藝已經延續了上百年的茅臺鎮,手工作業始終被視為“天人合釀”的正統。而國臺在秉承茅臺鎮“12987”傳統釀造工藝不變的前提下,進行著科技創新。
“長遠來說,機械化、智能化肯定是大勢所趨,因為你不可能總是模糊地去控制它。”盧君認為,機械化并不是傳統的背離,而是把傳統的經驗轉化為科學的數據,將模糊的經驗清晰化。
國臺初步建立覆蓋全生產過程的數字化標準體系,將傳統釀造的30道工序、165個環節進一步細化為258個環節和1071項指標,基本實現全程在線監測、收集、分析、控制。
據介紹,國臺通過對兩種釀造方式的持續跟蹤和對比分析,發現酒的理化指標、口感、飲后舒適度等幾乎沒有差異。但噸酒耗水量減少了83%,人效提高了2.23倍,人的勞動強度大幅降低,安全生產水平明顯提升,酒的質量更加穩定。
以醬酒生產中關鍵的制曲環節為例,傳統制曲工藝中,潤麥、踩曲、裝倉、翻倉、拆倉等都要人工來完成。而在國臺的機械化操作下,可以保證原料小麥自動輸送、自動潤糧、自動粉碎、母曲液自動混合,并傳送至壓曲設備自動壓曲,生成的曲塊自動碼垛后入倉發酵……
在此過程中,只有翻倉環節尚未被攻克,這是整個行業智能化制曲的“最后一公里”。據介紹,國臺對此做了大量的研究工作,目前已有了一些眉目。
我們在現場看到,用機械壓制出的曲塊,相較于人工踩曲,外形上要更加統一。而在質量方面,盧君說,經過多年嘗試,發現機器制曲在酒的產量和質量上,與人工制曲相比并無差別,且在品質上保持了一致性。
同樣,機器制曲也在節省人力上表現突出。目前整個國臺酒莊5500噸產能的用曲量,依靠4臺大型制曲機就能滿足。
由于機械化帶來的種種便利,目前在白酒行業乃至茅臺鎮,已有不少企業不同程度地采用了機械化建設。
十年進化
今年,距離國臺啟動機械化、智能化釀造已近10年。
對于國臺目前取得的成果,多位行業領導和專家到現場觀摩后認為,國臺的智能釀造已走在行業前列,引領著醬香型白酒產業創新的方向,是新型工業化的具體實踐。
實際上,這十年間,國臺的智能化探索也曾經歷多次蛻變。
1.0時代
這一階段主要是把生產廠房由一層改造為兩層,同時將原來人工開合不嚴實的傳統酒甑,改成自動化的密閉酒甑,基酒轉運變為管道化輸送系統。
同時,二層晾堂的糟醅可以通過設備轉移到一層窖池,并建立冷卻水循環利用系統和立體酒庫倉儲系統等。
2.0時代
這一階段在上述基礎上加了潤糧機,把人工潤糧用機械化代替。
實際上,潤糧在整個醬酒生產工藝中,屬于人力消耗最大的環節之一。這也是當初創新過程中的一大技術難點。
潤糧參數如何制定、潤糧程度如何建立標準、潤糧后糧醅蒸煮程度如何數據化評價,類似這種對傳統生產工藝的科學解析,研發人員也曾反復攻關。
3.0時代
這一階段是隨著2020年制酒4車間的投產開始的。在前兩代的基礎上,3.0時代將攤晾環節完全由機器取代人工,攤晾過程糟醅不用再接觸地面,通過傳送板鏈實現翻拌、降溫、撒曲、混勻等工藝操作。
今年,國臺又提出了智能釀造向4.0時代邁進,屆時,所有釀酒智能設備硬件可以通過網絡、數據、模型去控制和反饋,一切釀酒生產過程都需在“數據+算法+工藝”的控制下完成。
這也意味著,未來新的智能化釀酒車間的人數,或許比現在還要少,資源利用率會更高,產品質量也更加可控。
值得一提的是,今年重陽節即將下沙投產的國臺酒莊1車間和國臺懷酒2車間,從車間設計、裝備完善、標準生產、可視化管理等各方面再次進行了創新升級,將國臺的智能釀造又推進到了一個新階段。
國臺智能化探索的這10年,也是醬酒躍然而出的10年。
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與之相伴的是,整個社會經濟也發生了巨大的變化。大數據、物聯網、人工智能,昔日的潮流逐漸走到生活之中。
國臺在智能釀造方面的成功實踐,表明對于正處在發展機遇期的醬酒來說,各個環節還有太多探索的空間。
業內人士認為,國臺通過10年來的智能釀造和新型工業化探索,走出一條以人為本、人與自然和諧共生的發展道路,堪稱樣板和典范。既有理論高度,又有實踐溫度,是重要的觀察樣本,具有深度剖析的價值。