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377亩土地,怎么在茅台镇造出10000吨酱酒?

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在传统酿酒工艺已经延续了上百年的茅台镇,手工作业始终被视为“天人合酿”的正统,机器的闯入,则像是对传统的背离。

其争议焦点在于,用机器酿出来的是否还能称之为酱酒?品质又如何得以保证?

36岁的卢君至今仍对8年前的那场“冒险”记忆犹新。

那是2013年,卢君刚从天津科技大学发酵工程专业博士毕业不久,就参与了国台酒庄智能化酿造技术研究项目。

▲卢君

彼时智能化还是一个略显超前的名词,对于茅台镇更像是一个异类——作为中国大曲酱香核心产区,在这个被传统酱酒工艺浸润了上百年的传奇酒镇,传承有着近乎神圣的地位。

然而,身处在山地和丘陵面积超过92%的贵州,这样的神圣随着酱酒产业的升温,不可避免地遭遇到了现实挑战。

一方面是酿酒对核心产区的环境依赖,另一方面是日益稀缺的土地资源,二者的矛盾成为制约茅台镇酱酒产业发展最为棘手的难题之一。

早在2009年,仁怀市就曾启动过一场涉及上万茅台镇居民的集体搬迁,甚至不惜新建了一座国酒新城来安置这些居民。

2015年,通过乡镇行政区划调整,茅台镇地域面积从87.2平方公里,扩充为189.25平方公里,变大了不止一倍。

尽管如此,在不断涌入的资本面前,赤水河畔的土地承载仍几近“天花板”。以至于仁怀市不得不在去年出台政策,冻结茅台镇、美酒河镇等酱酒核心地区的建设审批。

由此也引发一个课题:如何用有限的土地,酿造出更多的优质酱酒?卢君参与的国台酒庄智能化酿造,便是这样一场伴随着争议,却又充满诱惑力的冒险。

向上要空间

2012年11月18日,位于仁怀名酒工业园区的国台酒庄第一条生产线建设完毕。

这是国台在国台酒业和国台怀酒之外的第三大生产基地,从建设伊始,就承载着国台智能化酿造的使命。

在国台目前8000余吨大曲酱香酒的年产能中,占地377亩的国台酒庄贡献一半以上,产能5500吨。而在未来规划中,国台酒庄的整体产能设计为1万吨。

这意味着,国台酒庄要用377亩土地来撬动万吨产能,而这个“支点”就是制酒车间的改造。

据了解,目前国台酒庄共有10栋制酒车间,每栋车间的设计产能是1000吨。这些车间的主要创新在于改变了“半边酿酒、半边摊晾”的传统布局,将制酒车间调整为两层,一层酿酒,一层摊晾,由此提高地面利用率,产能也因此扩大一倍。

在传统观念中,车间高度跟环境微生物的菌群组成有极强的关联性,所以酒厂的制酒车间多为一层式大平房结构。不过,卢君告诉我们,国台曾通过大量实验证明,一楼和二楼的微生物菌群组成并无差异。

实际上,不只是制酒车间,国台的酒库同样也在向上要空间。

作为山地大省的贵州,素有“地无三尺平”之说,建设成本极高。而在整个生产链条中,占地面积最大的,要属需要大量、长时间储酒的酒库。

在国台,酒库也被设计成了双层结构,类似于立体车库。传统酒库更追求地面面积,国台酒库则追求空间上的体积,这也在一定程度上提高了土地利用率。

据了解,国台酒庄规划有7栋酒库,目前已完成3栋酒库建设,每栋设计储能1万吨。在这些酒库中,每一栋分为5层,每层又设置为两层钢架,底下一层为吨坛,上面一层为千斤坛,这里存放着国台各年份的老酒和基酒。

在酒的储存和取用方面,使用的是子母车系统,用数据化智能仓储系统实现酒的传输和转运,且每个酒坛都贴有可追溯源头信息的条形码。

作为茅台镇智能化酿造的先行者,整个国台酒庄都做了大量机械化、自动化和智能化创新。而在去年重阳节开始投产的制酒4车间,是目前国台生产机械化和智能化水平最高的车间。

破解“用工荒”

走进制酒4车间,入口处的数字化中控室,是整个车间的中枢神经。车间内所有机器的动作,均出自中控室的指令,并在电脑程序的指挥下精准运作。

与传统车间不同的是,这里并没有工人们挥锹如云、挥汗如雨的热闹场面。

中控室外,视线所及均是大型机械设备、密集的金属管道,和一条条由机械手、感应器等各种部件组成的4条自动化生产线,在轰鸣与燥热中作业。

整个车间算上负一楼共6层,每层分工都不同,通过一种立体结构来搭建生产线。仅凭这些自动化机械,就能实现粮食转运、润粮、蒸粮、摊晾、撒曲、堆积、发酵、上甑、馏酒、储运等环节。

在车间地上二层,我们看到有8个上甑机器人正在忙碌地“工作”中。它们负责将出窖的糟醅,按照见汽压醅和轻、松、薄、准、匀、平标准,投入到每一个酒甑中。每个机器人分管2个酒甑,16个酒甑均可实现自动化翻盖和起盖。

据了解,国台对这些智能化思路和理念,均拥有相关的知识产权,而成本最大的设备,则是由国台和目前业内几家大的供应厂商共同研发,其中包括温州瑞宏、武汉奋进、南通裕盛等公司。

这些上甑机器人,便是来自武汉奋进智能机器有限公司。该公司大区域总监艾华亭曾表示,由奋进首创的上甑机器人已经在茅台、洋河等30多家知名酒企成功应用,全国市场占有率超过90%。

在忙碌运转的机器之外,偌大的制酒4车间,却难觅工人的身影。

2019年,牛津经济研究院曾发布报告指出,新安装一个机器人客观上会替代1.6个岗位。到2030年,全球制造业就业将因此减少2000万。

这一判断正在酒业智能化方面得到侧面验证。

在国台酒庄,同样是1000吨产能的其他车间,共约需要100多人的通力协作。而制酒4车间目前只需要不到一半的人就可以满足生产所需,且他们的工作更多是用于维护设备、数据采集录入等。

传统工艺中润粮、蒸粮、上甑、入(出)窖、蒸馏等原本需要耗费大量人力的环节,在4车间则全部由机器来完成。

一般认为,智能化酿酒会大大提高效率,但卢君告诉我们,在产能既定的情况下,现阶段4车间最重要的目标并不是效率本身。

“目前主要是节省人工,提升酒的质量。用机械化的模式去挖掘、探明酱香白酒的发酵机理,使生产更加数字化、清晰化、可控化。”卢君说。

传统酿造中,主要有赖于人背肩扛、靠天吃饭。前者是重体力劳动,后者则很难保证产品质量稳定。特别是劳动强度过高导致的“用工荒”,已经成为土地紧缺之外,制约茅台镇酱酒产业发展的另一大顽疾。

在我们近期走访茅台镇20多家酒企时,大多数企业都明确表示存在不同程度的“用工荒”,甚至有酒企不惜提高40%的薪资来招人,足以说明形势之严峻。

着眼于节省人工的智能化酿造,正慢慢被证实是一种远见。

意料中的争议

正如文章开头所言,在传统酿酒工艺已经延续了上百年的茅台镇,手工作业始终被视为“天人合酿”的正统,而机器的闯入,则像是对传统的背离。

其争议的焦点在于,用机器酿出来的是否还能称之为酱酒?品质又如何得以保证?

卢君认为,机械化、智能化改进生产模式的成功,是以尊重和理解传统酱香白酒酿造机理为前提。智能化所要做的,是把很多需要人工操作的、生产效率比较低的环节,用一些新的装备去替代提升,其核心仍然是在遵循“12987”的酱酒酿造工艺。

在他看来,酿酒工艺本身是一个基于千百年来人工经验的总结,生产过程中有很多不可控的因素,甚至类似种地一样靠天吃饭。

如果气候好、原料好,产品质量就好一些,反之就会差一些。因此,传统酿酒工艺存在模糊化、凭经验的现象,对酿酒发酵的机理尚未明确解析。

“长远来说机械化、智能化肯定是大势所趋,因为你不可能总是模糊地去控制它。”卢君认为,机械化并不是传统的背离,而是把传统的经验转化为科学的数据,将模糊的经验清晰化。

以酱酒生产中关键的制曲环节为例,传统制曲工艺中,润麦、踩曲、装仓、翻仓、拆仓等都要人工来完成。

而在国台的机械化操作下,可以保证原料小麦自动输送、自动润粮、自动粉碎、母曲液自动混合,并传送至压曲设备自动压曲,生成的曲块自动码垛后入仓发酵……

在此过程中,只有翻仓环节尚未被攻克,被卢君形容为整个行业智能化制曲的“最后一公里”。不过他表示,国台对此做了大量的研究工作,目前已有了一些眉目。

我们在现场看到,用机械压制出的曲块,相较于人工踩曲,外形上要更加统一。而在质量方面,卢君说,经过多年尝试,发现机器制曲在酒的产量和质量上,与人工制曲相比并无差别,且在品质上保持了一致性。

“传统人工踩曲因每个人的重量和技术不同,影响到曲块的均一性,对曲块的香气形成、微生物的组成等反而会有影响。”

同样,机器制曲也在节省人力上表现突出。目前整个国台酒庄5500吨产能的用曲量,依靠4台大型制曲机就能满足。

尽管伴随着争议,但由于机械化带来的种种便利,实际上目前在白酒行业乃至茅台镇,已有不少企业不同程度地启动了机械化建设。

我们在走访茅台镇时也发现,有一些企业目前正处于观望状态,以期等到国台等企业在机械化探索真正成功后,他们再准备跟进。

十年进化

今年距离国台启动机械化、智能化酿造已近十年。

据卢君回忆,当初整个项目团队多达上百人,其中又分为技术研发、设备匹配、生产验证等多个专业小组,“可以说,国台在智能化酿造上,动用了相当大的资源。”

这十年间,国台的智能化探索曾经历多次蜕变。

其1.0时代,主要是把生产厂房由一层改造为两层,同时将原来人工开合不严实的传统酒甑,改成自动化的密闭酒甑,基酒转运变为管道化输送系统。

同时,二层晾堂的糟醅可以通过设备转移到一层窖池,并建立冷却水循环利用系统和立体酒库仓储系统等。

2.0时代,是在上述基础上加了润粮机,把人工润粮用机械化代替。

实际上,润粮在整个酱酒生产工艺中,属于人力消耗最大的环节之一。这也是当初创新过程中的一大技术难点。

润粮参数如何制定、润粮程度如何建立标准、润粮后粮醅蒸煮程度如何数据化评价,类似这种对传统生产工艺的科学解析,研发人员也曾反复攻关。

随着制酒4车间的投产,国台智能化酿造去年进入了3.0时代。这一阶段是在前两代的基础上,将摊晾环节完全由机器取代人工,摊晾过程糟醅不用再接触地面,通过传送板链实现翻拌、降温、撒曲、混匀等工艺操作。

今年,国台又提出了智能酿造向4.0时代迈进。在卢君看来,4.0时代,就是在探明酿造机理的前提下,所有酿酒智能设备硬件可以通过网络、数据、模型去控制和反馈,一切酿酒生产过程都需在“数据+算法+工艺”的控制下完成。

“这意味着未来新的智能化酿酒车间的人数,或许比现在还要少,资源利用率会更高,产品质量也更加可控。”卢君说。

国台智能化探索的这十年,也是酱酒跃然而出的十年。

在茅台的带动下,赤水河畔热到滚烫。属于酱酒的时代在不经意间到来,甚至被预测:至少还能再火十年。


与之相伴的是,整个社会经济也发生巨大的变化。大数据、物联网、人工智能,昔日的潮流逐渐走到生活之中。

白酒产业从包装到流通到销售,也统统被重新塑造。

而在最传统的生产端,尽管有些人依然坚守,有些人开始尝试,有些人仍在旁观,但至少当初那个超前的理念,如今也已经变得寻常。

可以想来,智能化酿造的争议并不会轻易消失,但对于正处在发展机遇期的酱酒来说,还有太多探索的可能。

来源:好酒地理局


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