1、 Frost&Sullivan 白皮书 在不影响企业效益、人类发展和地球环境的前提下，如何推动快消品行业可持续发展 基于施耐德电气 EcoStruxure 架构，充分发挥Plant iT 和 Brewmaxx 过程控制系统以及其内嵌的 MES 系统功能 Frost&Sullivan白皮书|在不影响企业效益、人类发展和地球环境的前提下，如何推动快消品行业可持续发展 1 目录 在不影响企业效益、人类发展和地球环境的前提下，如何推动快消品行业可持续发展.2 处于十字路口的快消品行业.2 敏捷性.2 可持续性.4 健康与安全.5 劳动力赋能.5 盈利能力.7 应对战略要务的障碍.7 利用融合MES功能

2、的Plant iT和Brewmaxx.8 寻找值得信赖的技术合作伙伴并建立合作关系.11 结论.12 关于Frost&Sullivan.13 关于施耐德电气.13 Frost&Sullivan公司版权所有。保留所有权利。对于施耐德电气向我们提供的信息，如有任何错误，Frost&Sullivan不承担责任。成文日期：2022年3月。图片来源：Frost&Sullivan图片资源和施耐德电气 Frost&Sullivan白皮书|在不影响企业效益、人类发展和地球环境的前提下，如何推动快消品行业可持续发展 2 在不影响企业效益、人类发展和地球环境的前提下，如何推动快消品行业可持续发展 处于十字路口的快

3、消品行业 Frost&Sullivan明确了影响快消品1行业发展的五大战略要务。若企业不能积极围绕这些战略展开部署，几乎肯定会导致竞争优势的丧失和加速衰退，影响企业长远发展。从另一方面来看，成功克服挑战，并展开部署的企业，将利用它们来推动创新和增长。图1：快消品行业的战略要务 资料来源：Frost&Sullivan公司 敏捷性 如今，消费者行为正在发生重大转变，人们越来越注重健康与养生（对健康与保健产品以及不含某种特定成分2产品的需求激增）、推崇享乐型消费和自我奖赏（推动对高端产品的需求）、青 1 快消品包括食品饮料（酒类、乳制品、饮料、糕点等）、家庭及个人护理用品、生命科学产品（如药品）等；

4、Frost&Sullivan公司。2 例如，不含麸质、乳糖、过敏原、人造香料、化学品、乳制品及肉类等。敏捷性 可持续性 盈利能力 劳动力赋能 健康与安全 Frost&Sullivan白皮书|在不影响企业效益、人类发展和地球环境的前提下，如何推动快消品行业可持续发展 3 睐可持续性的产品（促进对清洁/绿色产品的需求），同时对于便利性的需求也持续增长，这促使快消品制造商以市场需求为导向，积极提升创新能力和新产品研发水平。例如，2016年至2020年间，功能性3食品/饮料的新品上市数量加了59%。4 尽管新冠肺炎疫情导致2020年新品上市速度减缓，但从历史数据来看，新品上市总量仍呈持续上升态势。从2

5、000年到2020年，美国快消品行业新品上市总量增长了124%。5 图2：2000年至2020年美国快消品行业新品上市情况 资料来源：美国农业部经济研究中心（USDA,Economic Research Service），数据来自Mintel全球新产品数据库。对于快消品制造商而言，缩短产品上市周期和增加新品上市数量，需要提高企业的运营敏捷性和灵活性。这意味着需要跟踪、分析和处理更加多样化的生产数据，缩短新品上市时间。最后，需求变化和供应中断（黑天鹅事件6、极端天气事件、疫情、电子商务的持续快速发展以及贸易摩擦）迫使快消品制造商打造更具韧性的供应链。在某种程度上，这意味着快消品制造商必须采用多元

6、化的供应商，从而降低采购风险。这反过来产生了对场景化数据7的需求，以确保平稳的生产（即使原材料投入存在差异）。3 除了提供基本营养之外，还具有显著保健功效的食品和饮料。4 Innova Market Insights，摘自快消品行业新秩序（A New World Order for CPG Companies），A.Elizabeth Sloan，食品科学技术学会，2021年10月1日。5 由美国农业部经济研究中心使用来自Mintel全球新产品数据库的数据计算得出。6 黑天鹅事件是指发生概率极小的事件，具有三个主要特征不可预测；产生重大影响；事件发生后，人们倾向于为其编造理由，使其比实际看上去

7、更具解释性和预测性。”（黑天鹅，Nassim Nicholas Taleb，2009年）。7 对来自不同但相关联的数据源和数据类型的数据进行组合。新品上市情况 食品和饮料 其他快消品 Frost&Sullivan白皮书|在不影响企业效益、人类发展和地球环境的前提下，如何推动快消品行业可持续发展 4 可持续性 快消品行业越来越重视可持续发展和碳中和，具有环保意识的消费者也更愿意为环保成分和产品支付更高的价格。此外，投资者、员工和政府监管机构对快消品行业可持续性表现的期望值也不断提高。因此，越来越多的快消品制造商做出可持续发展承诺/保证，其中许多制造商以全球环境、社会和治理（ESG）框架为依据推进

8、企业转型，其中包括联合国可持续发展目标（SDG）8、全球报告倡议组织（GRI）、碳信息披露项目（CDP）、气候信息披露标准委员会（CDSB）、国际综合报告委员会（IIRC）和可持续发展会计准则委员会（SASB）。此外，他们还积极采用认证标签并使用第三方认证机构。尽管大力发展绿色能源和可再生能源是实现碳中和的首要举措，但减少能源和水资源消耗总量、二氧化碳排放量以及生产过程中的废弃物产生量也是当务之急。例如，在线清洗(CIP)9是防止工艺设备结垢和污染的关键需求，但是CIP实施成本高昂，占乳品生产所用能源的30%，啤酒酿造所用水量的35%。10 通过传感器数据、物联网（IoT）11解决方案和实时分

9、析，企业可以优化能源/水资源使用情况、减少废弃物产生量、降低排放量并促进资产优化，同时监测工厂环境条件，从而减少整体碳足迹。8 可持续发展目标仍然是在快消品生产基地制定、监测和更新可持续发展战略的关键基础框架。9 在不拆卸的情况下，自动清洗管道、容器和相关设备内表面。10 Eide M.、Homleid J.和Mattsson B乳制品行业现场清洗流程生命周期评估（LCA）以及Eide M.、Homleid J.、Mattsson B乳制品行业现场清洗流程生命周期评估（LCA），摘自智能工业清洁：利用机器学习回归的多传感器方法，A Simeone、E Woolley、J Escrig以及N J

10、 Watson，Sensors（Basel）期刊，2020年7月。11 物联网是指将对象互联、虚拟化，并赋予其数据测量能力（赋予实体和虚拟对象唯一的身份编码，将对象进行互联，以便进行监测和互动，并能够根据可整合到现有组织流程中的数据生成实时洞察）。食品和饮料加工阶段产生约6亿吨碳排放“企业运营效率低下会导致碳排放量增加和收入损失。企业提高运营效率的方法之一是最大限度地利用原料并优化生产效率，提高食品饮料加工和制造阶段的效率。”全球行业战略：食品饮料行业投资者预期建议，气候行动100+，2021年8月 Frost&Sullivan白皮书|在不影响企业效益、人类发展和地球环境的前提下，如何推动快消

11、品行业可持续发展 5 健康与安全 安全违规行为/产品缺陷丑闻致使企业声誉受损的风险越来越大，且易引发消费者信任危机，因此，提高生产系统透明度迫在眉睫。此外，各国政府逐渐意识到其出口行业面临的共同依附风险（来自安全违规行为），因而加强了监管力度，以确保可追溯性。因此，快消品制造商更加注重确保其工艺和操作符合相关安全标准，如危害分析与关键控制点（HACCP）12、SQF13、FSSC 2200014和BRC15。这推动了对数字化工具，如传感器、RFID标签、实时定位系统（RLTS）、生物识别、诊断/快速测试套件、安全管理软件系统、状态监测软件系统以及一系列分析和报告解决方案的普及与运用。劳动力赋能

12、 招募和留住熟练的劳动力是快消品行业近期和长期面临的最大挑战之一。图3：美国快消品行业实际就业人数与计划招聘人数的对比，2021年10月 资料来源：消费者品牌协会对美国劳工统计局2021年10月份数据的分析 12 识别、评估和控制食品安全危害的系统方法。13 安全质量食品（SQF）准则是全球食品安全倡议（GFSI）认可的食品安全标准。14 FSSC 22000基于现有认证标准（ISO 22000、ISO 22003和行业前提方案技术规范）为食品安全管理体系提供了完整的认证计划。15 英国零售商协会标准。“预计到 2025 年，全球面向食品饮料制造环节的物联网和可追溯性解决方案市场（硬件、软件、

13、网络和服务）将创收 84 亿美元。”Frost&Sullivan公司 CPG职位空缺 CPG实际到岗 人数 Frost&Sullivan白皮书|在不影响企业效益、人类发展和地球环境的前提下，如何推动快消品行业可持续发展 6 除了新冠肺炎疫情的影响之外，劳动力老龄化也是一大挑战，特别是婴儿潮一代16的退休（以及X世代17劳动力的退休或提前退休）将导致大批经验丰富的劳动力流失。疫情封控和限制出行措施引发了现场办公模式向远程办公模式的大规模转变（在疫情最严重时期，发达经济体中约40%-50%的劳动力采取居家办公模式）18，从长期趋势来看，这种模式可能会持续下去（2020年11月至2021年11月期间

14、，支持远程办公的有偿工作比例几乎翻了一番）。19 从长远来看，Z世代20（数字原生代，能够快速适应技术变革，并且格外注重运用技术提高工作效率的一代人）将成为未来劳动力市场的主力军。这也意味着需要将云解决方案、移动平板电脑、智能手机、智能眼镜、增强现实（AR）/虚拟现实（VR）、数字孪生技术和无人机技术融入到培训、运营和维护工作中，以保障人员安全并提高工作效率。从快消品制造商的角度来看，则需要实现信息技术（IT）和运营技术（OT）环境的无缝和安全融合，以确保远程连接的工人能够有效开展工作，互联流程能够支持管理层更为敏捷地做出决策。16 1946年至1964年间出生的人。17 1965年至1980

15、年间出生的人。18 Taneja等人，2021年，Barrero等人，2021年a，Davis等人，2021年，摘自2022年2月15日世界经济论坛“远程办公模式将持续存在为您揭秘原因”。19 全新办公趋势的五大推动力，Allen Blue，LinkedIn，世界经济论坛，2022年1月18日。20 1996年至2010年间出生的一代人。Frost&Sullivan白皮书|在不影响企业效益、人类发展和地球环境的前提下，如何推动快消品行业可持续发展 7 盈利能力 2021年，34个发达经济体中，有15个的通胀率超过5%（这是近20年来从未有过的趋势），109个新兴市场和发展中经济体中有78个的年

16、通胀率超过5%。21目前，快消品行业企业盈利能力面临物价上涨，包装、运输和物流成本飙升，以及整个制造流程和供应链劳动力短缺等诸多挑战。长久以来，快消品行业实现增长目标的主要途径是提高盈利能力，而不仅仅是增加总收入。2009年至2019年间，对于绝对经济利润增长位列前30名的快消品企业而言，边际利润扩张对绝对价值创造的贡献度是收入增长的两倍。222016年至2019年间，对于能够同时实现有机增长和边际利润扩张的快消品企业而言，其平均股东整体回报率（TRS）是所有其他公司的9倍。23 为了提高盈利能力，快消品制造商正在设法降低设计成本，延长资产寿命，并节省运营支出。行业从只关注初始资本支出到更关注

17、总体支出，即资本支出全生命周期运营支出，以提供更加全面、基于结果的全生命周期运营决策。然而，要想实现这一目标，就必须确保采集的数据可靠、符合场景需求，且是充分整合运营和业务系统的最新数据。应对战略要务的障碍 然而，快消品行业的部门和部门之间往往彼此独立，导致企业难以获取完整的关键运营数据。因此，需要耗费很长时间才能将这些数据传达给相关操作人员或工厂管理层，从而难以及时采取行动。此外，思维模式保守、工厂老化、IT和OT环境过时、现有文档不完整以及内部团队缺乏相关实施经验等都会妨碍快消品制造商的数字化转型进程。同时，更换全新控制系统可能导致停机或运营中断风险，快消品行业的承受能力较低，因而会面临更

18、大的阻碍。因此，快消品制造商需要值得信赖的外部专家，这些专家一方面深谙敏捷性、可持续性、健康 21 全球通货膨胀死灰复燃，世界银行，2022年2月14日。22 我们因何失败，如何成功：消费品行业新模式，麦肯锡公司，2020年7月30日。23 绘制快消品行业价值创造的致胜路线，麦肯锡公司，2021年11月2日。Frost&Sullivan白皮书|在不影响企业效益、人类发展和地球环境的前提下，如何推动快消品行业可持续发展 8 与安全、劳动力赋能和盈利能力等战略要务，另一方面具备丰富的实践经验，能够利用智能化集成解决方案和服务实现这些成果。利用融合MES功能的Plant iT和Brewmaxx 打通

19、企业资源计划（ERP）24、制造执行系统（MES）25和过程控制系统（PCS）之间的纵向集成和横向集成，让工厂员工能够访问IT和OT领域的所有相关数据，从而确保系统为他们提供充分支持，让他们做出更为明智、准确和有效的业务决策。为了将这一成果用于帮助快消企业实现批次管理、过程控制系统或混合式流程，施耐德电 气 将 Plant iT26和Brewmaxx27基于对象的过程管理系统（PCS）及内嵌MES系统功能与EcoStruxure平台相结合，这有助于各个技术堆栈层次之间的集成，从互联互通的产品到可编程逻辑控制器（PLC）28，再到MES。此外，还有助于在前端对基于对象的PCS/MES系统进行直观

20、配置或参数设置，无需自动化和IT专家进行大量PCS编码和MES集成。因此，快消品工厂员工可以根据最新的可用性要求，通过HMI自行优化系统，HMI的标准化设置确保了界面外观和交互体验的一致性，便于快速、轻松地实施和修改。面向操作人员，如线上流程可视化数据电子记录的已扩展可视化选项和可选附加功能，使工厂员工能够准确诊断故障或效率低下的原因，而不再仅仅依靠假设推断。它们还有助于新操作员培训/入职。模块化包装单元有助快消品制造商根据数字化成熟度扩展更多功能，并随着自身业务的不断壮大来扩展规模，同时还可在EcoStruxure平台上进行扩展来提高效率。与Modicon M58029边缘控制器和EcoSt

21、ruxure架构集成，便能访问全厂范围内的流程数据。通 24 企业资源规划（ERP）应用程序已成为关键业务工具，涵盖会计、成本、财务、订单、采购、项目和采购管理、制造、配送与仓储，以及人力资源（HR）。25 制造执行系统（MES）是连接ERP与实际生产车间流程的控制器软件层。MES的真正价值在于提供完全互操作性，使管理团队可以轻松查看车间信息。管理层所做决策会反馈到车间并立即实施。MES从智能传感器、状态监测设备以及客户生产订单中获取数据，并将这些数据整合到一个可读仪表板视图中，以详细显示车间机器的运行周期时间、闲置时间以及能耗。26 适用于所有快消品行业。27 仅适用于啤酒厂。28 可编程逻

22、辑控制器（PLC）是一种数字运算操作电子系统，采用可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序运算、定时、计数和算术运算等面向用户的指令。此外，PLC还可通过数字式和模拟式的输入和输出（I/O）来控制各种类型的机械或生产过程。29 集成安全功能的基于以太网的可编程自动化控制器（PAC）。“在配方管理、物料清单详情、整个物料管理链（包括已消耗原料的预订）方面：Plant iT可显著提高监控过程的整体透明度。在批次跟踪方面，我们能够具体地确定哪种原材料用于加工了哪种产品。Herbert Schrobenhauser,Adelholzener Alpenquellen（饮料制造商），德国

23、Frost&Sullivan白皮书|在不影响企业效益、人类发展和地球环境的前提下，如何推动快消品行业可持续发展 9 过EcoStruxureAOA 增强现实顾问（EcoStruxure Augmented Operation Advisor），操作人员能够将实时数据和虚拟对象叠加到机器或工厂，从而在线访问AR格式实时信息。通过EcoStruxure在线清洗顾问（CIP Advisor）获取实时数据并进行分析，以监测、优化和持续改进CIP操作的时间、温度、速度和化学浓度等关键指标（并确保提供报告和合规性审查所需的必要文件）。它还能确保清洗过程的效率、有效性和可持续性（清洗后，可避免化学品和食品安

24、全设备的浪费）。图4：EcoStruxure架构在啤酒厂的应用案例 资料来源：施耐德电气 Frost&Sullivan白皮书|在不影响企业效益、人类发展和地球环境的前提下，如何推动快消品行业可持续发展 10 使用来自大型模块库的清晰映射和预定义自动化类，以及基于ISA-8830和 联邦法规21章第11款31等标准的技术和工艺组件进行建模和参数化，可缩短设置或修改子流程所需的时间。在设计阶段和工厂验收试验（FAT）期间，Plant iT和Brewmaxx的数字孪生模拟以虚拟方式模拟真实工厂，以在实际操作中最大限度地减少误差并缩短启动时间。与关键用户合作，检查设备表现是否符合预期，这有助于减少对正

25、在进行的生产过程的干扰，并最大限度地减少因更换新控制系统而导致的停机。可通过智能手机、平板电脑或计算机访问、定制和执行Plant iT和Brewmaxx上的任务，有助于随时随地进行监测和控制。重要的是，Brewmaxx可通过以下途径助力快消品制造商显著提高企业盈利能力：借助施耐德电气基于丰富的成功实施经验提出的参考架构技术文件，快消品制造商可以优化设计成本并降低设计风险；利用Plant iT和Brewmaxx以及EcoStruxure平台，快消品制造商可以通过适应性强且敏捷的解决方案自动切换到未使用或未充分利用的资产，以优化工厂性能和产量；融合MES功能的Plant iT和Brewmaxx、以

26、及EcoStruxure平台有助于有效规划和管理订单和配方控制生产流程，从而减少原材料损耗、浪费和返工；模块化、开放式架构有助实现与现有工厂的轻松集成或无缝扩展，从而最大限度地减少系统检修产生的高昂前期投资成本；与MES的集成有助于生产线运营实时适应市场需求，从而缩短产品上市时间，并通过高效的维保计划延长资产寿命；30 国际自动化学会（ISA），提供了批量控制模型和术语。31 联邦法规21章，制定了美国食品药品监督管理局（FDA）关于电子记录和电子签名的法规。“得益于Plant iT的全新升级，我们现在能够通过一个可访问、可更新且易于理解的系统来可视化和操作所有程序。我们无需重新编写控制器中任

27、何现有程序就能够使用最新的硬件和软件。我们设置的所有新控制器都可以完全集成到 Plant iT中。”Richard Rosenberger,Bauer（乳制品制造商）,德国 有了新系统（Brewmaxx），让我们省去了重新改造带来的诸多不便。Brewmaxx具有兼容的硬件和软件，可在最短的停机时间内最大限度地改善功能和可靠性，并减少成本。通过这一转变，我们不仅节省了培训和维保成本，还获得了可以随时扩展的新系统。Werner Pieters,巴伐利亚啤厂，荷兰 Frost&Sullivan白皮书|在不影响企业效益、人类发展和地球环境的前提下，如何推动快消品行业可持续发展 11 提高操作人员培训和

28、入职的速度和效率，从而提高盈利能力；施耐德电气全天候支持和广泛覆盖的服务，从全面评估过程优化要求，到提供相关文件和应用说明，再到促进服务级别协议（SLA）内主动系统监测和预测性维护，可帮助快消品制造商减少总体支出（资本支出生命周期运营支出），同时实现最佳结果。寻找值得信赖的技术合作伙伴并建立合作关系 为了有效落地关键战略要务，快消品制造商需要“以终为始”，明确目标，并探究影响增长、盈利能力和ESG成果的实质问题。要在这一过程中获得有力支持，快消品制造商需要寻找值得信赖的技术合作伙伴并建立密切的合作关系。当然，这并不局限于提供智能设计和工程解决方案，技术合作伙伴团队还应具备快消品行业的专业技能和

29、工艺流程知识，并能够提供先进控制技术以及解决方案。换言之，快消品制造商需要技术合作伙伴团队具备丰富的行业知识，了解快消品行业动态，同时了解快消品制造商的需求。Plant iT和Brewmaxx已经应用于全球110个国家的2100多座生产设施中，32因此，快消品制造商可以相信，他们的合作团队不仅拥有合适的解决方案，还拥有丰富CPG项目执行经验与专业服务能力。此外，鉴于外部挑战的不断变化，快消品制造商需要技术合作伙伴能够提供安全远程访问、集中监测、网络安全专家访问、强大的审计和可靠的补丁管理服务。最后，技术合作伙伴必须拥有广泛的系统集成商网络，并与快消品行业工艺设备原始设备制造商（OEM）保持密切

30、联系。32 施耐德电气。Frost&Sullivan白皮书|在不影响企业效益、人类发展和地球环境的前提下，如何推动快消品行业可持续发展 12 结论 消费者、监管机构、供应商和竞争对手的重大转变令快消品行业措手不及，我们的目标是在不影响企业效益、人类发展和地球环境的前提下，推动快消品行业可持续发展。通过对新冠肺炎疫情爆发前几年（2016年至2019年）利润增长幅度最大的快消品公司进行分析，可以发现卓越的执行力是他们脱颖而出的主要因素，且越来越重要。33然而，要想高效完成项目，快消品制造商需要专注于卓越运营，并加强以客户为中心的生产理念。基于施耐德电气EcoStruxure架构，充分发挥Plant

31、 iT和Brewmaxx过程控制系统以及其内嵌的 MES 系统功能，可以赋能快消品制造商：用直观参数化代替大量编程，以更快、更有效地实施项目；借助全面、无缝的集成，可减少收集场景化数据所花费的时间，并获得敏捷的解决方案；利用智能化系统管理能源、水资源和废弃物；实施有效跟踪和可追溯，以满足安全、合规目标；使用适应性强的资产分析和模拟解决方案以及主动式服务级别协议，以节约总体支出；使用更易集成、直观且易于使用的系统为员工赋能，确保在恰当的时间将恰当的信息传递给恰当的人员，以持续改善工厂运营方式。33 绘制快消品行业价值创造的致胜路线，麦肯锡公司，2021年11月2日。Frost&Sullivan白

32、皮书|在不影响企业效益、人类发展和地球环境的前提下，如何推动快消品行业可持续发展 13 关于Frost&Sullivan 60多年来，Frost&Sullivan一直致力于为财富1000强企业、政府机构和投资者制定可持续增长战略。我们运用切实可行的洞察引导经济变革，识别颠覆性技术，制定新的商业模式，创造一系列创新增长机会，为未来成功助力。 关于施耐德电气 施耐德电气的宗旨，是赋能所有人对能源和资源的最大化利用，推动人类进步与可持续的共同发展。我们称之为Life Is On。我们的使命是成为您实现高效和可持续发展的数字化伙伴。我们推动数字化转型，服务于家居、楼宇、数据中心、基础设施和工业市场。我们通过集成世界领先的工艺和能源管理技术，从终端到云的互联互通产品、控制、软件和服务，贯穿业务全生命周期，实现整合的企业级管理。我们是一家拥有本土化优势的全球企业，致力于推动开放的技术及合作伙伴生态圈，积极践行有意义、包容和赋能的共同价值观。