绿色智能制造白皮书——乳制品行业

以绿色智能制造推动能源与数字化变革 施耐德电气绿色智能制造白皮书-乳制品行业 施耐德电气商业价值研究院 se.com/cn 目录 执行概要 3 01 乳制品消费市场：变化中的关键驱动力 4 1.1进入平稳发展期的中国乳制品消费市场 4 1.2市场变化带来的关键驱动力 5 02 品牌生产商的转型挑战 10 2.1满足安全合规 10 2.2推动产品研发的数字化创新 10 2.3释放生产潜力，聚焦节能降耗 10 2.4建立敏捷的智慧供应链 11 2.5促进全奶产业链建设 12 2.6以人为本——来自人才的挑战 13 03 制胜未来：绿色智能制造 14 3.1绿色智能制造助力乳制品企业提速减负 15 3.2中国乳制品行业智能制造现状 19 3.3中国乳制品行业绿色智能制造面临的挑战 25 04 标杆乳品企业与施耐德电气解决方案 28 4.1标杆乳品企业 28 4.2施耐德电气解决方案 30 4.3施耐德电气的探索实践 42 4.4融合与共赢 43 版权声明 本白皮书版权属于施耐德电气 使用说明：未经施耐德电气事先的书面授权，不得以任何方式复制、抄袭、影印、翻译本文档的任何部分。凡转载或引用本文的观点、数据，请注明“来源：施耐德电气”。 执行概要 “要解决问题，就不能依赖当初制造问题时同样的思维。” ───阿尔伯特•爱因斯坦 中国的乳制品行业经过多年的发展已经进入市场平稳期，产量和销量逐年上升。对乳制品消费市场来说，人口结构的变化、城镇化的推进、安全健康理念的深入人心……，一系列变化已经不知不觉地在过去的10年中悄然发生了。 这些变化成为乳制品品牌制造商进行绿色智能制造转型的原始驱动力。 如今，中国的乳品制造商们面临着由外而内的一系列重要机遇或者说挑战，从外部的安全合规性、物流供应链和乳品产业链的打造，到内部进行创新的研发，在生产过程中进一步释放生产潜力、绿色制造与节能降耗，无不让制造商们期待一种新的应对理念和转型方式。 由施耐德电气提出、实践并持续完善的绿色智能制造理念，将智能制造与绿色生产进行了完整的结合，助力乳制品企业在智能转型的同时实现真正的绿色制造和可持续发展。当前，在越来越多的乳品生产商将绿色智能制造转型列为优先选项的同时，也出现了一系列转型中的问题与挑战。 在这一理念架构之下，施耐德电气为乳制品行业提供了从数字化转型顶层规划咨询到面向行业的专业系统软硬件平台；从供应链管理经验到智慧物流实践、从能源管理解决方案到精益生产实践的一系列创新价值，为建设标杆型的绿色智能的乳制品企业打造完整的基础核心。 绿色智能制造，制胜乳制品行业的未来。 LifeisOn|施耐德电气3 第一章：乳制品消费市场：变化中的关键驱动力 1.1进入平稳发展期的中国乳制品消费市场 随着居民对于乳制品的关注度日益提高，中国乳制品行业整体发展近年来持续保持上升趋势。进入21世纪以来中国乳制品行业发展历程主要分为以下三个阶段： 中国乳制品行业处于极速增长期。此期间内中国乳制品产量以每年20%以上的增速高速增长。 在2008年之前 中国乳制品行业进入波动调整期。期间产量增长速度开始放缓，并出现一定程度的波动。 以2008年为始 中国乳制品行业处于平稳发展的阶段，产量平均增速稳定于5%左右。销量变化趋势大体同产量变化趋势一致，供需基本平衡，产销率保持在98%以上。乳制品行业整体的收入逐年上涨。根据国家统计局数据，2019年，中国主营业务年收入在2,000万元以上乳制品企业为565家，中国乳制品行业整体收入为3,947亿，同比增长达到10%以上。除此之外，乳制品的合格率也不断提升，2019年乳制品的合格率为99.8%。 从2014年至今 数据来源：国家统计局 注：乳制品产销量包含液态奶、奶粉、干乳制品的产销量之和 LifeisOn|施耐德电气4 3,000.0 2,837 40.0% 2,687 32% 2,580 35.0% 2,500.0 2,476 2,299 25% 33% 2,224 30.0% 2,198 25% 2,116 2,000.0 24% 1,958 27% 22% 25.0% 1,717 28% 1,544 20.0% 1,500.0 1,375 1,368 14% 13% 15.0% 1,129 11% 1,000.0 8% 8% 10.0% 914 6% 714 5% 5% 4%4% 540 5.0% 500.0 319 405 -1% -1% 255 0.0% 0.0 -5.0% 20002001200220032004200520062007200820092010201120122013201420152016201720182019 图表1：2000-2019年中国乳制品产量及增速单位：万吨 3200 2，975 180 2，905 2，643 2，739 2，681 2，711 2400 120 98.4499.3998.9899.7799.69 1600 60 1.12 800 -7.71 0 0 -60 2014年2015年2016年2017年2018年2019年 单位：% 单位：万吨 图表2：2014-2019年中国乳制品销量及产销率情况 数据来源：国家统计局 注：乳制品产销量包含液态奶、奶粉、干乳制品的产销量之和 LifeisOn|施耐德电气5 LifeisOn|施耐德电气6 1.2市场变化带来的关键驱动力 近10年来，乳制品行业的终端消费市场已经发生了一系列变化，从人口结构的调整到城镇化的推进，从消费水平的提升到安全健康价值观的觉醒，并伴随着平台与社交消费模式的兴起，新的消费形势无不给乳制品品牌制造商们带来一系列由外而内的挑战，这也是驱动制造商们进行绿色智能制造转型的关键驱动力所在。 1.2.1人口结构的调整 （1）老龄化和出生率的下降已经成为中国人口结构的主要趋势。根据国家统计局数据，尽管有二胎政策的放开，2019年中国人口出生率仍然下降到10.48‰，而65岁以上人口占全国人口的比重达到了12.6%——这意味着老年消费群体规模的增长。 图表3：中国出生人口趋势图 3500 出生人口（万人） 预测 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 19501960197019801990200020102020203020402050 数据来源：国家统计局 （2）中产阶级正在崛起。据《经济学人》预计，到2020年，中国中产阶级人口将超过4.7亿，差不多1/3的人口进入中产阶层。中产阶级的崛起意味着对乳制品消费的质量、种类和多元化创新要求更高。 （3）以Z世代为代表的90后成为互联网主力军。有着“互联网原住民”之称的这一活跃群体规模达到2.75亿，从认知开始就接触互联网科技，对互联网有着天然的依赖。这一年龄人群以个性化、高品质、新事物、二次元为标签，对电商和社交平台更为青睐。这意味着乳制品需要拥抱新的数字消费经济，进行快速的产品创新。 LifeisOn|施耐德电气7 LifeisOn|施耐德电气 8 1.2.2城镇化的推进 乳制品消费与经济发展和居民消费息息相关。不同城市之间、城乡之间的乳制品消费量并不平衡。随着中国城镇化的推进，乳制品市场渠道越来越多地下沉到三四线城市及农村，推动着这些市场的消费扩容。由于竞品较少，促销力度反而比一线城市小，这些市场无疑将成为未来产品结构升级和销量增长的核心区域。 单位：百万 1000 800 600 400 200 0 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% 农村人口 城市人口 城镇化率 图表4：中国城镇化发展趋势图 1950 1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015 2020E 2025E 数据来源：国家统计局 LifeisOn|施耐德电气 9 1.2.3追求安全与健康 一方面，消费者对乳制品的安全与健康的重视毫无疑问是第一位的，突发的安全事件可能对一家品牌商带来灾难性的后果。另一方面，国家对乳制品安全管控日趋严格。2010年3月26日中国卫生部公布了《生乳》（GB19301-2010）等66项新乳品安全国家标准，并以此形成了统一的乳品安全国家标准体系。这套国家标准体系也一直沿用至今。 在建立新国标体系的同时，国家有关部门也开始对乳制品企业尤其是奶粉生产企业进行更严格地规范。2016年10月1日，在国家食药监总局发布《婴幼儿配方乳粉产品配方注册管理办法》中明确婴幼儿配方乳粉产品配方均实行注册管理。 2019年，中国乳制品的合格率达到99.8%，中国乳制品工业协会在《2019年中国乳制品行业质量报告》中明确提及在2020年将达成100%的合格率。可见，越来越高的安全要求也对乳品企业提出更高要求。 第二章 品牌生产商的转型挑战 2.1满足安全合规 对乳制品品牌生产商而言，无疑需要全面、科学地遵从日益严格的法规要求，同时降低合规成本。可以通过数字化转型，从原料配方到终端销售实现及时、准确、完整的产品全链追踪追溯，应对监管机构的要求，实现快速的缺陷批次召回能力，从而保持符合消费者要求的统一质量，维护品牌信誉。 2.2推动产品研发的数字化创新 由于人口结构的变化，消费者的品味日益多样化而且快速变化，同时对安全与健康更为注重，过去的新品上市速度已经无法满足Z世代消费者的好奇心。 从产品设计到配方管理，从快速生产到包装创新，品牌生产商必须对组织架构和生产管理模式进行变革，需要借助数字化技术和智能生产方式，在加速创新研发效率、提升生产设备的自动化和智能化水平、提升包装的柔性化、实现快速的产线切换、模块化的生产流程设计、高度透明的数据通讯等各方面全力以赴。 2.3释放生产潜力，聚焦节能降耗 面对新的竞争环境，品牌生产商在生产环节一方面面临着进一步提升设备、产线、工厂和集团各个层级的生产/运营效率，释放生产潜力，打造核心竞争力的挑战；另一方面则是来自高能耗和高资源损耗的降本增效挑战。 乳制品行业的生产需要涉及到诸多高耗能的生产工艺。例如，常温液态奶在生产工艺中需要使用高温以及制冷等高耗能的工艺，预计会占到总流程60%的能耗。在单位耗能更高的奶粉生产中，浓缩和喷雾干燥环节也需要消耗大量的能源，预计可以占到整个流程能耗的70%以上i。同时，随着奶粉行业干湿法工艺变化趋势，能耗问题也成为奶粉企业需要关注的重要部分。 LifeisOn|施耐德电气10 图表5：奶粉生产工艺对比 生产工艺 干法 湿法 干湿法复合工艺 工艺优势 流程简单，成本相比最低，不会因高温生产影响营养素的混合 需生产企业拥有自己的奶源基地，奶粉相对更加新鲜，产品均匀程度较高 干湿法复合工艺可以做到在湿法生产的基础上加入耐高温的营养元素 工艺劣势 生产质量不均匀，干法产品的溶解度较低 生产工艺复杂，整体投入较大。生产环节要经历高温，无法添加不耐高温的营养素 湿法工艺的升级版，投入成本最高，干法湿法的设备都要有 能耗对比 三种生产工艺中最低，仅涉及干燥状态下的杀菌、混合和包装 涉及到喷雾干燥环节，需要高温操作，能耗成本投入比干法要高3-5倍左右 能耗需求最高，干湿法的主要流程都包含在内 现状 目前婴幼儿奶粉市场中，干法配方占比约为23% 湿法配方占比为25%，和干法相比所差无几 干湿法复合工艺配方占比为52%ii 趋势 现阶段，新项目建设多以湿法或干湿法复合工艺为主。在配方注册上面，湿法和干湿法复合工艺的配方占比超过75% 2.4建立敏捷的智慧供应链 乳制品属于快消品，产销量的上升和终端门店的销量频繁变动，意味着企业的物流系统需要面临更大的压力；低温奶贮存要求比常温奶更加苛刻，为保证质量需要对于运输的全过程进行实时的监控。对于乳制品行业而言，传统的物流模式可能并不能满足企业愈发高效化的运输需求。 此外，乳制品供应链也会面临突发事件的挑战，例如2020年初，新冠肺