“民以食為天”,這句傳承千年的古諺語,道出了農(nóng)業(yè)之于人類生存與社會安定的根本意義。而在當下,守護這片“天”,正越來越依賴以數(shù)字化、智能化為代表的新質(zhì)生產(chǎn)力支撐。2025年2月,“發(fā)展農(nóng)業(yè)新質(zhì)生產(chǎn)力”首次寫入政策文件,釋放出加快推進農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化、提升產(chǎn)業(yè)效率與韌性的明確信號。 作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要投入品,以殺蟲劑、除草劑、植物生長調(diào)節(jié)劑等為代表的農(nóng)藥產(chǎn)品,直接關系到作物產(chǎn)量、品質(zhì)與種植收益。從產(chǎn)業(yè)鏈視角看,農(nóng)藥行業(yè)上游連接基礎化工原料與中間體,下游延伸至農(nóng)業(yè)種植及農(nóng)產(chǎn)品供應鏈,深度融入精細化工體系,是連接化學工業(yè)與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要紐帶。
在農(nóng)業(yè)向智能化、精準化、綠色化加速轉(zhuǎn)型的背景下,農(nóng)藥行業(yè)也正邁入以效率提升、質(zhì)量保障、綠色發(fā)展與科學決策為核心的新階段。通過數(shù)字化技術與先進自動化能力的融合應用,推動生產(chǎn)更加高效穩(wěn)定、運營更加精益可控、環(huán)保更加可持續(xù),正成為行業(yè)實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展的關鍵路徑。 農(nóng)藥行業(yè)邁入深度轉(zhuǎn)型期 根據(jù)聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織(FAO)的數(shù)據(jù),全球每年約有40%的農(nóng)作物因病蟲害而受損,這一現(xiàn)實凸顯了農(nóng)藥行業(yè)在保障作物健康中的關鍵作用與長期壓力。然而,在病蟲害抗性不斷增強、環(huán)保法規(guī)持續(xù)趨嚴,以及氣候變化導致病蟲害發(fā)生規(guī)律愈發(fā)復雜的背景下,傳統(tǒng)農(nóng)藥生產(chǎn)與應用模式正面臨前所未有的挑戰(zhàn)。 首先,來自外部環(huán)境與監(jiān)管的雙重壓力持續(xù)增加。近年來,原材料價格波動、全球供應鏈變化以及病蟲害發(fā)展趨勢演變等多重因素疊加,使農(nóng)藥企業(yè)在市場需求預測與生產(chǎn)組織方面面臨更高不確定性。同時,農(nóng)藥生產(chǎn)涉及反應合成、分離提純、廢液處理等多個高能耗、高排放環(huán)節(jié),廢水、廢氣與固廢治理難度不斷提升。在“雙碳”目標與環(huán)保監(jiān)管趨嚴的背景下,無論是能耗控制、排放達標,還是安全生產(chǎn)與環(huán)保合規(guī),都對企業(yè)提出了更高要求。 其次,傳統(tǒng)依賴經(jīng)驗的運營與管理模式逐漸失效。當前,不少農(nóng)藥企業(yè)仍存在數(shù)據(jù)割裂的問題,生產(chǎn)、倉儲、銷售、能源等環(huán)節(jié)缺乏統(tǒng)一的數(shù)據(jù)平臺與決策體系支撐。生產(chǎn)計劃往往依賴人工經(jīng)驗與局部信息,難以及時響應快速變化的市場需求,導致庫存積壓與局部斷貨并存,運營效率和資源配置能力受到制約。 第三,自動化與信息化水平不足,成為制約效率與質(zhì)量提升的重要瓶頸。在一些傳統(tǒng)農(nóng)藥生產(chǎn)車間,仍存在較高比例的人工操作場景:投料依賴經(jīng)驗估算,反應釜溫度與壓力調(diào)節(jié)依賴操作人員經(jīng)驗判斷,包裝環(huán)節(jié)則高度依賴人工作業(yè)。這種模式不僅效率受限,也容易因人為誤差導致工藝波動,進而影響產(chǎn)品穩(wěn)定性,難以滿足現(xiàn)代農(nóng)業(yè)對高質(zhì)量農(nóng)藥產(chǎn)品的要求。 最后,質(zhì)量追溯能力相對薄弱,帶來潛在合規(guī)風險。隨著《農(nóng)藥管理條例》等法規(guī)對產(chǎn)品追溯提出更明確要求,以及出口市場對批次數(shù)據(jù)完整性與可追溯性的審查日趨嚴格,傳統(tǒng)的追溯體系正成為企業(yè)發(fā)展的掣肘。部分企業(yè)仍依賴手工記錄或簡單電子表格,不僅效率低且易出錯,一旦出現(xiàn)質(zhì)量問題,也難以實現(xiàn)快速定位與精準召回。 四大路徑賦能農(nóng)藥新質(zhì)生產(chǎn)力 面對多重挑戰(zhàn),農(nóng)藥行業(yè)的轉(zhuǎn)型已不再局限于單一環(huán)節(jié)的技術升級,而是一場覆蓋全流程的系統(tǒng)性重構——在生產(chǎn)端,需構建更加高效、穩(wěn)定、綠色、可追溯的現(xiàn)代化制造體系;在應用端,則需要順應智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展趨勢,推動農(nóng)藥產(chǎn)品與智能施藥設備、數(shù)字化植保體系協(xié)同演進,實現(xiàn)更加精準、高效的科學用藥。 圍繞這一趨勢,施耐德電氣結(jié)合在能源管理、自動化與數(shù)智化領域的深厚實踐,系統(tǒng)性地提出四大路徑,從效率、質(zhì)量、綠色與決策四個維度,全面賦能農(nóng)藥行業(yè)培育新質(zhì)生產(chǎn)力。 第一,以數(shù)字化貫通全流程,驅(qū)動效率提升。在傳統(tǒng)農(nóng)藥生產(chǎn)體系中,數(shù)據(jù)滯后與信息碎片化往往是效率瓶頸的根源。盡管不少企業(yè)已積累了大量生產(chǎn)與運營數(shù)據(jù),但由于缺乏系統(tǒng)化分析能力與全鏈條可視化手段,這些數(shù)據(jù)并未真正轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力,管理層也難以實時掌握從原料采購、生產(chǎn)運行到庫存銷售的整體狀態(tài),影響決策與協(xié)同效率。與此同時,農(nóng)藥行業(yè)配方壁壘較高,在同質(zhì)化競爭日趨激烈的背景下,如何在保障產(chǎn)品差異化的同時加強核心配方數(shù)據(jù)的安全防護,已成為企業(yè)關注的重點問題。 施耐德電氣AVEVA PI System運營大數(shù)據(jù)平臺通過整合MES、PCS等系統(tǒng)數(shù)據(jù),將分散的原料流轉(zhuǎn)、生產(chǎn)過程及設備運行數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一匯聚與結(jié)構化處理,為每一批產(chǎn)品建立完整的全生命周期檔案。在監(jiān)管要求不斷提升的背景下,企業(yè)不僅需要生產(chǎn)出合格產(chǎn)品,更需要清晰呈現(xiàn)產(chǎn)品如何被生產(chǎn)出來。借助該平臺,企業(yè)可實現(xiàn)從原料入庫到成品出廠的全流程透明與可追溯,為運營提效與合規(guī)管理提供堅實支撐。此外,結(jié)合施耐德電氣的批次工藝配方管理解決方案,企業(yè)可進一步強化配方保密能力,有效降低泄露與被模仿的風險。 第二,以先進控制優(yōu)化工藝,保障安全生產(chǎn)與產(chǎn)品一致性。農(nóng)藥生產(chǎn)過程中涉及大量易燃易爆溶劑及有毒有害氣體,一旦發(fā)生泄漏或工況失控,往往會帶來較高的安全風險,因此生產(chǎn)過程的穩(wěn)定性與安全性始終是工廠運行的核心要求。同時,隨著智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展,植保無人機、農(nóng)業(yè)機器人等智能裝備正在推動農(nóng)藥施用走向精準化,而精準施藥的背后要求農(nóng)藥制劑本身具備高度一致的劑型穩(wěn)定性,否則無法保證單位面積接收到準確劑量的有效成分。農(nóng)藥生產(chǎn)作為典型的精細化工過程,溫度、壓力、流量、濃度等關鍵參數(shù)的微小波動都可能影響終端產(chǎn)品品質(zhì)。 基于此,企業(yè)可結(jié)合GDS可燃/有毒氣體檢測及人員定位管理等安全能力,對關鍵區(qū)域?qū)崿F(xiàn)實時監(jiān)測與風險預警,從而提升農(nóng)藥生產(chǎn)過程的安全水平。同時,通過引入先進控制技術對關鍵工藝過程進行動態(tài)優(yōu)化,有助于進一步提升產(chǎn)品一致性。以草甘膦精餾工藝為例,針對多變量耦合復雜、自控率不高等難點,施耐德電氣通過引入EcoStruxure APC先進過程控制技術,對精餾裝置進行模型預測控制,使關鍵工藝參數(shù)波動整體降低30%以上,其中塔頂壓力波動減少42%,操作頻次下降95.2%,顯著提升了生產(chǎn)穩(wěn)定性與產(chǎn)品一致性。 第三,以綠色工藝與能源管理支撐可持續(xù)發(fā)展。農(nóng)藥生產(chǎn)高度依賴蒸汽、電力及冷卻水等能源,能效水平直接影響企業(yè)成本結(jié)構與碳排表現(xiàn)。如何通過工藝優(yōu)化與能源精細化管理實現(xiàn)節(jié)能降耗,已成為企業(yè)必須面對的核心課題。 施耐德電氣EMS+能源管理系統(tǒng)可幫助企業(yè)全面掌握能源使用狀況,對每一度電、每一噸蒸汽的流向進行精細化監(jiān)測與分析,及時識別異常能耗點,從而持續(xù)優(yōu)化能源利用效率,降低單位產(chǎn)品能耗與碳排放,支撐企業(yè)實現(xiàn)綠色轉(zhuǎn)型。 第四,以智能化運營提升決策能力與市場響應速度。隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)走向精細化與場景化,不同作物類型、區(qū)域環(huán)境及氣候條件帶來了更加多樣化的用藥需求,農(nóng)藥產(chǎn)品在品種、劑型及包裝等方面呈現(xiàn)出定制化與快速變化的趨勢。農(nóng)藥行業(yè)具有明顯的季節(jié)性特征,病蟲害集中暴發(fā)、極端天氣變化及區(qū)域性災害等因素,往往會在短時間內(nèi)催生突發(fā)性需求。為應對這一波動,企業(yè)需要具備快速響應能力,包括臨時插單、靈活切換生產(chǎn)計劃,以及高效完成原料調(diào)配與供應鏈協(xié)調(diào)。同時,人工與無人機施藥等不同施藥場景對產(chǎn)品包裝形態(tài)提出差異化要求,進一步提升了生產(chǎn)與交付的復雜性,也對企業(yè)整體運營的敏捷性提出了更高要求。 為此,施耐德電氣打造的AVEVA UOC一體化運營中心,打破數(shù)據(jù)孤島,實現(xiàn)跨系統(tǒng)、跨部門的數(shù)據(jù)融合與共享,幫助企業(yè)優(yōu)化運營決策。通過該平臺,企業(yè)能夠打通從市場到生產(chǎn)的響應鏈路,實現(xiàn)端到端的追蹤與協(xié)同,快速調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構與生產(chǎn)計劃。進一步結(jié)合AI與大數(shù)據(jù)分析能力,企業(yè)還可基于歷史銷售數(shù)據(jù)、病蟲害信息及氣候模型,對市場需求進行前瞻性判斷,從“被動響應”轉(zhuǎn)向“主動規(guī)劃”,提高庫存周轉(zhuǎn)效率與市場競爭力。 全球領先的植保企業(yè)先正達中國已在規(guī)劃咨詢、生產(chǎn)運營和研發(fā)管理等多個層面與施耐德電氣展開合作。近兩年,先正達先后在南通與昆山兩大基地推進MOM、IoT等數(shù)字化平臺建設,依托咨詢引入施耐德電氣的軟件系統(tǒng)及自動化、智能配電等解決方案,為后續(xù)在其他工廠的復制與推廣建立了標準化路徑。通過對計劃體系、生產(chǎn)追溯及倉儲物流管理的系統(tǒng)優(yōu)化,先正達南通基地實現(xiàn)了顯著提升,相關實踐為農(nóng)藥行業(yè)推進數(shù)字化與智能化升級提供了具有參考價值的樣本。 從田間地頭到現(xiàn)代工廠,農(nóng)業(yè)的每一次躍升,都離不開技術與投入品體系的支撐。依托全球領先的實踐經(jīng)驗,施耐德電氣正為農(nóng)藥行業(yè)提供覆蓋生產(chǎn)制造、能源管理、運營優(yōu)化與質(zhì)量追溯的全場景賦能,助力企業(yè)構建更加高效、穩(wěn)定、綠色、智能的現(xiàn)代化生產(chǎn)體系。面向未來,施耐德電氣也將攜手更多行業(yè)伙伴,共同推動農(nóng)藥行業(yè)邁向數(shù)字化、低碳化與高質(zhì)量發(fā)展新階段,為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)提質(zhì)增效與穩(wěn)產(chǎn)保供持續(xù)貢獻價值。
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