走进 “2017年度最佳工厂” ——雅培营养，揭秘科学配方营养品的高科技生产

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原文作者：Debra Schug 

编辑：Vicky Gan

雅培俄亥俄州蒂普城工厂的主入口

图片来源：雅培

个性化营养越来越频繁地出现在2017年食品趋势榜单上，一些品牌巨头也因为提供有益健康的食物吸引了更多的消费者。在食品饮料行业，健康已经成为最受关注的焦点。位于美国俄亥俄州蒂普市的雅培营养工厂荣获Food Engineering评选出的令人瞩目的食品类 “年度最佳工厂”就充分说明了这一点。

说到雅培，消费者们可能不会想到食品，但对于它的一些顶级品牌，人们可能较为熟悉，比如Similac和Ensure。

为了满足市场对营养品需求的增长， 2014年，雅培在俄亥俄州蒂普城建厂投产。另外两家雅培工厂正处于建设之中：一家位于中国嘉兴，另一家位于印度吉哈加迪亚。雅培共有14家生产基地，有一半位于美国，另一半位于其他国家。

之所以选址俄亥俄州蒂普城，既有场地原因，也因为蒂普城水电便利，与州际公路毗邻。因此，雅培于2012年在此建立了新厂。

“这是雅培的战略，让营养品的生产制造离消费者们更近一点，这有利于消费者了解，进而信任我们。”Tipp City工厂的现场总监Angela Doerr表示，“因此，在蒂普城建立工厂是服务北美地区消费者的自然选择。”

蒂普城工厂离俄亥俄州的70和75号州际公路都很近，无论是前往美国各个人口中心还是北加地区都十分方便。而且它距位于俄亥俄州哥伦布市的雅培美国营养办事处也只有一个小时的车程。

雅培工厂管理事业部高级经理Jason Smith说：“雅培的选择是为了接近目标客户，因此在美国本土进行了投资。”

25万平方英尺的工厂于2014年3月开始运行，整个建设耗资2.7亿美元，总占地面积达81英亩，满足了雅培未来的扩张需求。在开业当天，雅培为美国和加拿大消费者现场制作三大成人营养品牌产品，分别装在8盎司和10盎司的罐子里，并提供多种口味。该工厂的第一条灌装线于2015年正式投产，每天24小时，每周7天地满负荷运行。2016年4月，增加了第二条灌装线，使得该工厂首次全面运作。

内容概览：

•流水线和工厂设计

•液体加工和灌装

•自动化和监控

•二级包装

•场地和建筑创新

•持续改进

冗余包装设备能最大限度缩短灌装系统停机时间

图片来源：雅培

流水线和工厂设计

雅培开始建设该工厂时，便设下了优化生产效率、采用最新技术和工艺来确保食品质量和安全的总体目标。

雅培全球制造技术总监Lisa Rathburn说：“我们所做的每一个工厂设计决策都围绕着同一个问题：如何在高效智能运营工厂的同时，生产出安全优质的产品？”

工厂设计要服务生产，保证产品生产每个环节的顺利进行。工厂各部分的布局要与生产流程配套：从原材料的验收、存储到预处理，再到生产、灌装、二级包装，最后成品入库。

原料验收后被分为冷藏和常温贮存两类。雅培食品安全管理规定中明确表示雅培只接收通过严格资质认证的供应商所提供的原材料。

“在使用之前，所有来自认证供应商的原材料都要进行测试、审查和批准，以确保符合我们严格的质量标准。”工厂质检经理Erin Ducko说，“从收集原料到生产再到最终分销，食品安全是流程控制的重中之重。”

尽管大部分原料供应商已通过雅培的严格审核，但在进入工厂前仍要接受检查和测试。任何含有潜在过敏源的成分都必须剔除，以避免交叉接触。

Ducko说：“我们尽可能地将重点放在上游的危害分析和风险管控上。每天都生产很多批次，每个批次生产前，原料都会被运送到备料区，然后由员工打开袋子并将原料放入加料斗。”

产品成分的干混是生产过程中唯一需要手工添加材料的环节。因此，有很多符合人体工学的设备来确保工人的安全。例如，利用升降台将原料袋提升到手的高度，避免了弯腰的隐患。此外，基地也采用了很多干式加工设备，如桶装升降机和散装原料提升机，以求工人操作更加的方便和舒适。为了保持区域清洁和安全，工厂也有很多吸尘器及其他清洁环节。另外，粉末和液体的混合在特定场所进行，以控制灰尘和微生物风险。

工厂运营经理Andy Cudney表示：“根据工厂官方的清洁程序和产品要求，每周都要进行多次CIP清洗。”

同样位于干混区的还有独立的称重室，在这里，微量营养素和其他配料根据特定批次的配方被精确称重和分配。

湿加工区域包含无菌缓冲罐，可在商业灭菌和灌装操作之间形成关键的缓冲

图片来源：雅培

液态加工和灌装

原料与不同的浆料混合后再进行高温短时杀菌(HTST)和均质步骤处理。产品在加工并装入储罐之后，才会加入维生素和矿物质。

湿加工区旁边是成品槽。在对产品进行商业灭菌和无菌灌装之前，成品将以控制温度保存于此。生产过程中会不断对产品进行抽检以确保其品质达到标准。成品储存的目的是确保产品始终可用于灌装。

在整个湿加工过程中，工厂采用视觉管理工具（包括标识系统、电子仪表和报警器）来展示清洁活动的状态，以确保员工的安全。产品灌装前需经过超高温(UHT)灭菌，再被运输至工厂中心——日本Shibuya Kogyo无菌灌装机处进行灌装。

日本Shibuya Kogyo无菌灌装机是雅培拥有的世界最快的无菌灌装设备，每分钟可灌装800瓶。在每个灌装机上，都有72个过氧化氢喷嘴，108个灌装喷嘴和32个压盖封头。

雅培蒂普城工厂拥有世界上运行最快的无菌灌装机，系统产能达到了800瓶/分钟

图片来源：雅培

这些绰号为“雷电”和“闪电”的灌装机符合雅培的生产需求。通过优化生产速度和容量，无菌科技使制造灵活性得以提升。该技术被用于生产雅培最新的采用可重复封装的塑料瓶设计的 “Ensure Enlive” 系列产品。

Ducko说：“通过采用现有的技术并以独特的方式加以应用，那些在传统蒸汽灭菌方式下无法使用的原料也可以被我们使用了。”

无菌加工的关键是对产品组件（瓶子、瓶盖和液体）进行独立灭菌，然后将它们全部放在灌装的无菌环境中。这与蒸汽灭菌（产品先灌装、包装后进行消毒）不同。

混合系统由一系列能连续进行多批次处理的浆料罐组成

图片来源：雅培

自动化和监控

为了实现无菌灭菌并提供蒸汽和水电，工厂必须安装五英里的管道。

工厂工程和维护经理Jay Smithberger说：“所有的水电都由远程监控，每条灌装生产线都配有高度自动化控制的仪器设备，以确保所有的关键工艺参数得以稳定。”

两条生产线之间有个灌装控制室，员工在这里监控高速灌装过程。设备本身也是接受监控的一部分，其中温度和湿度由中心管理系统收集和控制。

该工厂的主要加工区域使用Rockwell Automation的Allen-Bradley可编程逻辑控制器(PLC)。人机界面利用Rockwell Software FactoryTalk View Site Edition(SE)进行开发，并同时使用应用服务器和冗余HMI服务器的网络分布式流程。

工厂PAx系统是使用Rockwell Automation的程序库开发的。该系统可以在屏幕上提供每个设备的图像，包括泵、阀门和模拟设备等。这有助于整个工厂的协调运转，并减少工时。

Rockwell Automation公司的FactoryTalk Batch可控制、协调加工过程中多个区域的运作。控制室内有四个方形的监控操作台，操作员可以使用FactoryTalk View HMI与过程控制系统进行交互。

该工厂原料仓库配备有高效流动式货架

图片来源：雅培

二级包装

包装间有高速输送机和集聚点，以优化灌装和二级包装过程中瓶子和盖子的供应效率。灌装和包装是禁止触碰的。为了保证安全、符合人体工学且联通所有区域，工厂在传送带和设备周围建了很多楼梯和平台。

在将瓶子输送到二级包装馆内的集聚台之前，瓶子会进行最后一次冲洗。 之后，灌装操作期间进行密封的瓶子会进入套筒标签机和蒸汽管道，在这里，外包装技术可保证产品包装的防篡改密封性和完整性。

2016年11月，最新的纸板包装机在雅培俄亥俄工厂投入使用。该机器可以灵活支持多种纸箱配置。换句话说，瓶子可以被散装处理，也可以通过应用塑料套环机器Hi-Cone处理。纸箱包装设备将松散的瓶子、纸箱或载体包装入箱，装满并进行封箱，以确保整个分销过程中的包装完整性。然后，机器人码垛机将箱子堆叠起来，从而能够运送到仓库。产品装卸点靠近公路，有利于将产品轻松转移至卡车。

Cudney说：“为了使工厂的整体设备效率达到最高，二级包装生产线采用了冗余设备。”

此外，工厂所有的设备都可以快速切换，以确保生产和包装的灵活性和效率。 这一切都有助于实时生产——以正确的时间将所有正确的材料放在正确的地点。

Cudney说：“工厂运营的关键是我们的团队，既具备高技能，又训练有素。通过最少的人为生产互动来实现最佳生产效果。这样可以实现更好的正常运行，更灵活并减少人为错误。”

灌区内有容纳大量原料和成品的贮存罐

图片来源：雅培

场地和建筑创新

工厂为40英尺高的混凝土建筑，采用后张法施工建造，极少使用柱子和其它有水平表面的结构，减少了灰尘、污垢和其它材料的积聚。

Doerr说，“该工厂获得了LEED认证，并刚刚获得ISO 50001认证，这表明雅培促进环境可持续性发展和节能环保的承诺。”

Smithberger说：“为了达到LEED认证标准，我们减少了三分之一的用水量，并开发了一个雨水管理计划，又将四分之三的建筑垃圾转移到垃圾填埋场，回收利用15％的建筑材料。”

ISO的新标准是“明确责任范围，打造符合运营需求的管理构架和资源配置”。

为了达到ISO标准，该工厂采取了许多节能措施,如在许多地方使用LED照明；回收再利用超过三分之一的水以节约资源；制定雨水管理计划，以保护下水道免受过度侵蚀；屋顶表面必须达到LEED认证要求的太阳能反射指数等。

所有设施都位于中央公用事业大楼(CUB)中，包括空气压缩机、锅炉、冷却器、水软化器、水过滤系统和电力系统等。公用管道桥用来连接CUB和主生产楼。这个独立的建筑有助于控制噪音，为最终使用点提供更集中的散装液体储存，并可以满足未来的扩展需要。

建筑的内部夹层里装有空气处理设备和其他建筑管理系统，这样一来，维修人员就可以在设施内部而不是在屋顶上进行工作。此外，这个夹层使无菌水发生器、湿加工设施和蒸汽减弱装置位于使用点之上，而不是用杂物间的管道输送或占用操作空间。

该厂拥有有一个综合实验室，QA、QC和微生物相关检测都在这里进行

图片来源：雅培

持续改进

雅培的总体目标是全方位达到行业最佳水平，无论是员工的安全、产品的质量还是环境。所有的工厂经理都明确表示，雅培的人才是他们最大的财富。公司也在努力地吸引人才并提高他们对工作的满意度。

工厂业务人力资源经理Jackie Craine说：“我们的技术培训包含成人思维学习和相关工具使用，以促进员工对各方面的融会贯通。”

新员工培训从学习质量和安全等基本知识开始。接着，当进入生产区进行实践培训时，他们需要与经验丰富的导师对接。新员工需要充分认识到自己责任的影响力，并对所有生产步骤了然于胸，包括添加成分的顺序等，然后才能独立工作。这样的培训文化使雅培的规模迅速扩大且保持稳定。

“为什么做比怎么做更重要”， Craine说。

雅培还承诺公司会不断地改进，并鼓励员工提供任何可能使生产过程更简单、更安全或更有效率的建议。去年，全厂范围内有3000多个建议被提交，其中2000多个被实施。此外，这种“Just do it”的制度让团队成员为团队想法投票并迅速实施。

跨职能团队会进行根本原因分析以快速解决问题。根据对工厂各方面，例如设备、生产线和工厂级别的多层次分析结果，管理操作系统(MOS)可以进行快速决策。

为了实现可持续发展，该工厂正在努力实现零垃圾填埋。为此，该工厂开展了一个项目，旨在消除生产过程中的垃圾，以及完成材料的回收和再利用。

雅培蒂普城工厂持续改善其与工厂周边社区的关系。甚至在该地破土动工之前，雅培已举办了多场市政厅会议，向周边社区介绍雅培，进行宣传。仅2016年雅培便在社区举办了40多场活动。

Doerr说，“消费者希望雅培的营养品可以帮他们过上最优质的生活。这就是我们为什么把产品的安全和品质放在第一位，这是雅培蒂普城工厂的文化和一切的执行标准。我们非常荣幸能够成为雅培在美国最新的工厂。” 

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* 来源：Food Engineering，原文：Food Engineering Plant of the Year 2017: Abbott Nutrition

* 编辑 / 翻译：Vicky Gan （微信：ganjingjing）

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