解密蒙牛“乳業(yè)4.0”：夢想照進(jìn)現(xiàn)實(shí)

蒙牛在乳制品行業(yè)實(shí)現(xiàn)了檢驗信息化管理，配合企業(yè)資源計劃系統(tǒng)（ERP）,，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)工序自動化管理,。蒙牛也由此實(shí)現(xiàn)了質(zhì)量數(shù)據(jù)追溯，保證食品,，并使全產(chǎn)業(yè)鏈管理科學(xué)規(guī)范,。

內(nèi)蒙古呼和浩特南郊，和林格爾經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū),。在蒙牛整潔明亮的質(zhì)檢實(shí)驗室里,，張慧萍身著白大褂，頭戴無菌帽,，一絲不茍地查看著各種檢測儀器和樣品,。

自2000年大學(xué)畢業(yè)加入蒙牛，她從一線的普通質(zhì)檢員做起,，已經(jīng)一步步成長為蒙牛質(zhì)檢管理骨干,。

“在蒙牛，質(zhì)檢已經(jīng)發(fā)生了天翻地覆的變化,。工作輕松,，效率和準(zhǔn)確性卻大大提高了。”她笑著說,，“比如,，在過去，檢測數(shù)據(jù)全靠人工抄錄,。加班加點(diǎn)到手酸眼花是常事,。而現(xiàn)在只需輕點(diǎn)鼠標(biāo)就能搞定,。”

回憶起這些變化從萌芽到成真，張慧萍感嘆蒙牛前進(jìn)的每個腳步都清晰可見,。而她自己也親身參與這一過程,，并享受著數(shù)字化變革帶來的成果。

“數(shù)字化讓質(zhì)檢不再壓力山大,，也讓我們有時間和精力投入到有意義,、能創(chuàng)造多價值的工作中去。”她說,。

不僅是張慧萍,，整個蒙牛都經(jīng)歷著一次大蛻變。這個乳業(yè)巨擎正逐步打造智能,、的數(shù)字化工廠,，“乳業(yè)4.0”的新浪潮。

保衛(wèi)舌尖上的

1999年,，蒙牛創(chuàng)立于呼和浩特市一間53平米的破舊出租屋里,。當(dāng)年的小作坊已經(jīng)一躍成為當(dāng)今中國乳制品，集奶源建設(shè),、乳品研發(fā),、生產(chǎn)和銷售于一體。

目前蒙牛在全國18個省,、市,、自治區(qū)擁有71家工廠，生產(chǎn)常溫液態(tài)奶,、低溫液態(tài)奶,、冰淇淋,、奶粉及奶酪5大系列的400多種產(chǎn)品,，滿足海內(nèi)外超過7000萬人對乳制品的需求。

對于乳企而言,，食品是賴以生存的生命線,。而捍衛(wèi)這條生命線需要質(zhì)量控制這堵“防火墻”。它的堅固絲毫不能遜色于鋼筋水泥,。各項質(zhì)量指標(biāo)均須牢牢守在墻內(nèi),，不能越界半步。

從牧場上奶牛產(chǎn)奶到生產(chǎn)線上的一罐罐成品,，蒙牛的生產(chǎn)流程既龐雜又精細(xì),。隨著企業(yè)高速發(fā)展，不斷增加的產(chǎn)量和嚴(yán)格的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)給質(zhì)檢人員帶來沉重的壓力,。蒙牛早已意識到傳統(tǒng)依靠人工的質(zhì)檢方式已無法滿足需求,，急需向數(shù)字化系統(tǒng)升級,。而蒙牛與的合作也由此駛?cè)肓丝燔嚨馈?/p>

數(shù)字：乳制品生產(chǎn)的新原料

2013年，蒙牛通過Simatic IT Unilab平臺開始實(shí)施實(shí)驗室信息管理系統(tǒng)（LIMS）,。至2015年,，系統(tǒng)已上線，覆蓋蒙牛遍布全國的34個生產(chǎn)工廠實(shí)驗室和兩個研發(fā)型中心實(shí)驗室,。一個個數(shù)據(jù)“孤舟”通過LIMS連接在一起,，由此變成了一艘信息化“艦隊”。

從原料入庫,、加工,，再到出廠流通，一包牛奶要經(jīng)過35個工序和105個檢測環(huán)節(jié),，才能zui終放心到達(dá)消費(fèi)者手中,。這整個過程中，LIMS以一雙“火眼金睛”對原料,、半成品和成品的“身份”進(jìn)行驗證,，并將它們的信息完整儲存。

通過LIMS,，蒙牛制定了科學(xué)的檢驗計劃,，包括采樣點(diǎn)、采樣量,、檢測項目和頻次,，以及檢測儀器等，避免以前人工排期可能造成的偏差,。

在以前,，質(zhì)檢人員需要將檢測結(jié)果抄錄在紙質(zhì)的原始記錄單上，再按照公式進(jìn)行計算,，人工判定樣品是否合格,。海量數(shù)據(jù)的錄入、匯總,、統(tǒng)計和分析報表也都依靠人工操作,。而現(xiàn)在，檢測儀器與LIMS高度集成,。質(zhì)檢人員只需掃描樣品上的條形碼,，完成檢驗后，數(shù)據(jù)就會自動采集,、傳輸?shù)絃IMS,，并根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行自動計算與判定。這不僅減少了人員的工作量,，還避免了人為因素造成的誤差,，使質(zhì)檢科學(xué),、和。

在過程實(shí)驗室,，質(zhì)檢人員利用基于Simatic IT Unilab平臺的實(shí)驗室信息管理系統(tǒng)（LIMS）對半成品的檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行管理,。與此前的人工操作相比，LIMS使質(zhì)檢和,，使食品有了科學(xué)保障,。

“蒙牛由此樹立了乳制品行業(yè)實(shí)驗室信息化管理的新*。”工業(yè)軟件（上海）有限公司實(shí)驗室信息管理系統(tǒng)顧問胡欣輝說,。

“蒙牛在乳制品企業(yè)中實(shí)現(xiàn)全流程檢驗信息化管理,。同時我們也配合ERP系統(tǒng)，在整個生產(chǎn)過程中通過系統(tǒng)進(jìn)行自動的質(zhì)量的轉(zhuǎn)序,。在我們也是*家將的質(zhì)量管理與我們信息系統(tǒng)進(jìn)行融合的企業(yè),。在系統(tǒng)整個信息化實(shí)施過程中，也融入了我們很多技術(shù)在里面,。”蒙牛質(zhì)量管理系統(tǒng)負(fù)責(zé)人宋曉東表示,。

通過LIMS，蒙牛實(shí)現(xiàn)了全產(chǎn)業(yè)鏈的質(zhì)量數(shù)據(jù)追溯,。對于每一個批次的產(chǎn)品,，如有任何質(zhì)量問題，都能追溯到原奶接收,、入倉,、前處理、灌裝,、包裝,、入庫等各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)。如此智能的全供應(yīng)鏈管理能保證每個成品都如經(jīng)過了特種*的千錘百煉一般,，質(zhì)量穩(wěn)定可靠,。

據(jù)統(tǒng)計，蒙牛通過LIMS實(shí)現(xiàn)了約1400種質(zhì)檢方法的電子記錄和計算,，90%以上的檢測數(shù)據(jù)能自動采集并上傳至LIMS,。各類檢驗所需的時間因此節(jié)省了10%-25%,。由于LIMS的使用,，質(zhì)檢流程中的冗余步驟也大大簡化，效率提升了15%以上,。此外,，在儀器設(shè)備管理、質(zhì)檢成本管理和人員優(yōu)化等方面,，LIMS也發(fā)揮了舉足輕重的作用,。

據(jù)估算,，現(xiàn)在每天有總量超過1GB的數(shù)據(jù)如潮涌一樣在蒙牛的LIMS中流轉(zhuǎn)，其價值創(chuàng)造的潛力超乎想象,。

“對于質(zhì)量控制,，我們希望緊跟時代潮流，積極運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)思維,，在未來的乳量管控當(dāng)中,，使質(zhì)檢和檢驗流程智能化和柔性化。” 蒙牛生產(chǎn)制造系統(tǒng)質(zhì)量管理中心總李梅表示,。

軟實(shí)力,、硬道理

數(shù)字化工廠離不開軟件系統(tǒng)這樣的“金頭腦”，也需要智能硬件這樣的“鋼筋鐵骨”,。在蒙牛,，全集成自動化解決方案（TIA）為生產(chǎn)線的穩(wěn)定運(yùn)行做出了重要貢獻(xiàn)。

包裝完成后的一箱箱成品通過傳送帶運(yùn)送給碼垛機(jī)器人,。PLC對傳送速度和轉(zhuǎn)向進(jìn)行控制,，并及時向碼垛機(jī)器人發(fā)送任務(wù)信號，保證貨物整齊快捷的碼放,，并迅速轉(zhuǎn)入立體倉庫

在前處理滅菌環(huán)節(jié)中,，可編程邏輯控制器（PLC）通過對泵閥和乳品液體流量的控制，對液體的溫度,、壓力等參數(shù)進(jìn)行調(diào)控,。此外，流量計也廣泛應(yīng)用在灌裝機(jī),、殺菌機(jī),、鍋爐房等設(shè)備上，用于測量純水和軟水的流量,。在灌裝生產(chǎn)線上,，灌裝盒的定位、液體的流量和灌裝容量等也都由PLC控制,，通過1LG0電機(jī)驅(qū)動,。工作人員通過HMI人機(jī)界面查看系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)，并下達(dá)命令,。

包裝完成后的一箱箱成品通過傳送帶運(yùn)送給碼垛機(jī)器人,。PLC對傳送速度和轉(zhuǎn)向進(jìn)行控制，并及時向碼垛機(jī)器人發(fā)送任務(wù)信號,，保證貨物整齊快捷的碼放,，并迅速轉(zhuǎn)入立體倉庫。

蒙牛的立體倉庫已經(jīng)真正實(shí)現(xiàn)了全自動化物流,。通過PLC的智能控制,，靈活的堆垛機(jī)能從位置地存放或抓取貨物,。倉庫旁的軌道上有序運(yùn)行著一輛輛運(yùn)貨小車，它們相互之間能保證一定的距離,，不會“追尾”或“撞車”,。各設(shè)備利用Profibus現(xiàn)場總線進(jìn)行通訊。同時,，憑借數(shù)據(jù)管理功能,，Simatic WinCC將倉庫的大量運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行歸檔。

軟硬件的無縫集成也給效率帶來了巨大提升,。比如當(dāng)LIMS完成一批成品的檢測,，質(zhì)量判定合格的結(jié)果傳遞給ERP系統(tǒng)，再通過倉庫管理系統(tǒng)通知PLC,。這樣當(dāng)有需要時,，PLC就能自動“指揮”碼垛機(jī)和運(yùn)貨小車，*時間將成品出庫,。

邁向“乳業(yè)4.0”

在數(shù)字化工廠沒有硝煙的“戰(zhàn)場”,，上層信息管理系統(tǒng)是運(yùn)籌帷幄的“將軍”，而生產(chǎn)線上的自動化設(shè)備是沖鋒陷陣的“士兵”,。蒙牛正構(gòu)筑一幅面向未來的數(shù)字化工廠藍(lán)圖,，以期打造一支戰(zhàn)無不勝的“精銳之師”。

“工業(yè)4.0”的美好愿景正深刻影響著各行各業(yè),，而蒙牛在乳制品行業(yè)提出“乳業(yè)4.0”理念,，產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢。

蒙牛希望未來工廠實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品生命周期管理系統(tǒng)（PLM）,、ERP,、制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）、生產(chǎn)自動化,、物流自動化這5大系統(tǒng)的互聯(lián)互通,。這樣才能優(yōu)化整條產(chǎn)業(yè)鏈，這也是實(shí)現(xiàn)“乳業(yè)4.0”目標(biāo)的基礎(chǔ),。

在未來的工廠,，各大系統(tǒng)能互相對話，不同層級的管理系統(tǒng)能自我學(xué)習(xí),，合理安排工藝流程,，定制生產(chǎn)個性化產(chǎn)品，并能對生產(chǎn)設(shè)備的健康狀況提前診斷,。質(zhì)量檢測系統(tǒng)也能在生產(chǎn)過程中就提前預(yù)警,。

可以想象，未來當(dāng)蒙牛工廠接收到顧客個性化產(chǎn)品訂單之后,，ERP系統(tǒng)將自動把顧客需求發(fā)送給研發(fā)部門,，并通知各相關(guān)部門做好準(zhǔn)備。研發(fā)部門將研發(fā)成果和對生產(chǎn)環(huán)節(jié)的要求通過MES傳遞給生產(chǎn)部門,，而MES也將所需要的特殊材料的信息匯總給供應(yīng)商,。之后MES下達(dá)生產(chǎn)訂單，并調(diào)動生產(chǎn)線進(jìn)行生產(chǎn)?，F(xiàn)場自動化設(shè)備高度協(xié)同,，通過標(biāo)準(zhǔn)化的控制，支持柔性生產(chǎn),。*的海量數(shù)據(jù)在各級系統(tǒng)之間暢通流轉(zhuǎn),，實(shí)現(xiàn)資源效率zui大化，并保證產(chǎn)品的高質(zhì)量,。

一批批定制的乳制品zui終通過物流系統(tǒng)到達(dá)消費(fèi)者手中,。在此之前，消費(fèi)者可以通過網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控訂單已經(jīng)進(jìn)展到哪個步驟,，何時可以收貨,。

這樣的場景也許將很快從遙不可及的夢想變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。而在邁向未來數(shù)字化工廠的道路上,，蒙牛正攜手等合作伙伴大踏步前進(jìn),。