智能制造基本情况

随着乳业新时代的到来，“互联网+”和中国智能制造正在不断地推动着企业向前发展和变革，而在行业快速国际化的背景下，市场变化迅速，消费者需求差异性加剧，产品安全的诉求更为严格，产品研发周期缩短，产品服务的精准化、柔性化和智能化对企业提出了新的要求。同时，在激烈的行业竞争中，成本管理方面也对企业提出了更为严峻的挑战。对于当前所面临的种种问题，结合蒙牛当前的智能管理基础，乳制品智能工厂的建设需求应运而生。

本项目通过自动化控制系统和信息化管理系统的集成和融合，并结合“互联网+”技术，打破生产制造过程的信息孤岛，实现管理业务横向互联、制造业务纵向集成，提升生产效率、能源利用率，降低运营成本、产品不良品率，缩短产品研发周期，将乳品生产制造从传统模式向智能化、网络化升级，实现内部高效精细管理，优化外部供应链的协同，推动整个产业链向自动化和数字化的方向发展，建成了精准化、柔性化、数字化、智能化的绿色乳制品“智造”工厂，提升了对“完美产品”的全程安全保障。

一、智能制造项目技术特点

作为流程型企业，蒙牛的智能制造完全符合流程型制造的所有特征，从收奶、净乳、调奶、巴杀、配料、定容、UHT、灌装、包装、码垛到入库，生产连续性强、流程固定。在蒙牛的智能制造中，系统对产品订单进行分析、转换、自动排产，通过集成和互通的各个系统协调配合，按需、按时、按量提供物料、原奶、质量检验计划、能源供应、仓储位置等，订单任务信息实时跟踪，能源消耗实时监控，生产更高效、过程更可靠、成本更明晰、管理更便捷。

蒙牛的智能制造系统架构由计划层、执行层和控制层构成，计划层由企业资源规划、智能供应链、产品生命周期管理等信息化管理系统构成；执行层由生产制造执行系统及其所包括的生产管理、质量管理、设备管理、成本管理、报表优化和系统集成等公用功能模块构成；控制层由生产设备组成，包括从原奶接收到牛奶加工、产品灌包装、成品仓储等环节的自动化生产设备。通过MES平台深度融合自动化控制设备和信息化管理系统，ERP接收到智能供应链的生产任务，将生产计划下达到MES，MES经过自动排产优化后下达生产指令到控制层的生产设备，同时生产任务在MES的质量模块、设备管理模块、生产管理模块、成本管理模块生成生产方法与人员指令。控制层的设备按照MES生产指令执行生产，同时将生产执行过程中的生产状态与生产结果反馈给MES，MES再将生产结果返回给ERP，完成一个生产任务的完整闭环管理。控制层、执行层和计划层的生产管理颗粒度各不相同，控制层以秒级自动采集生产数据并反馈给MES；MES以分钟级时间维度实时分析生产状态，做到精准管控生产进度、动态管控生产成本和产品质量；ERP则从自然天的维度管理生产任务、成本及质量。

蒙牛智能制造以订单生命周期管理为主线，以质量、成本、效率为核心，通过MES实时采集生产数据并监控设备运行状态，自动生成生产报表，实现生产过程自动分析、自动转序、自动控制、自动报工，从而驱动自动化和信息化的深度融合，实现了企业资源规划、生产制造执行系统、质量实验室管理系统、智能仓储物流系统、能源管控系统等的全面集成和互联互通。具体方案从以下五个部分体现和实施。

（1）质量控制自动化：所有检验数据通过LIMS集中管理，该系统将检验和质量控制有机结合，实现了质量控制自动化、检验流程标准化、检验记录无纸化、数据采集自动化。应用物联网技术，依托LIMS及终端二级追溯项目的实施，打造全链条信息化产品控制和追溯系统。

（2）能源管控智能化：能源管控系统以智能仪表完善能源三级计量和能源数据的自动采集、无线传输，数据存储技术、互联网技术等将全国各生产工厂的能源数据汇总到能管中心平台进行展示和集中管理，实现对全国工厂的分区域、分品项、分产品的能耗成本计算、实时监控及自动统计分析，为节能挖潜、优化排产提供技术支持。

（3）产品研发智能化：引入PLM系统，PLM是管理新产品需求、研发、测试、推广的系统。

（4）制造过程自动化：生产过程全链条实现自动化，包括挤奶、收奶、杀菌、灌装、包装、码垛、出入库等。挤奶采用全自动机器人挤奶系统，使牧场主摆脱了繁重而琐碎的常规挤奶事务；收奶、杀菌过程通过PLC对所有泵和阀进行单机控制，实现牛奶按工艺控制参数自动流转，达到牛奶杀菌的安全控制，实现产品信息可追溯可查，同时设备运转参数自动记录，便于追溯；灌装设备通过流量传感器自动检测稳定灌装流量，实现精准灌装系统和无菌灌装系统自动化；包装装箱利用PLC控制系统和机器人全方位模仿人工，实现自动开箱、装箱（机器人）、封箱、码垛等功能，提高生产效率，降低劳动强度；出入库的自动化方面集成了多轴机械手、AGV、RGV、空中悬挂小车、堆垛机、码型线、输送机、环形穿梭车等自动化设备，实现产品精准定位，先进先出，提升产品出入库的速度。

（5）物流智能化：立体库全自动堆垛机、环穿小车和系统的关键工序设备均引入高自动化程度的装备，采用多种智能功能部件和统一的标准通信协议实现设备的智能功能，配合WMS实现数据的自动采集，部分设备实现与WMS的双向交互与控制；产品运输过程中对车辆的位置和产品温度进行全时监控；应用物联网技术，实现全国库房账务远程监控管理功能。

二、智能制造项目实施效果

蒙牛通过推行智能制造，切切实实为企业带来了改变和收益，主要成果如下：

• 财务结账的速度提升50%以上；

• 生产效率提升20%以上；

• 全程数字化自动采集、监控，实现数据异常及时预警；

• 系统化、精细化成本管控，实现在线监控自动核算，运营成本降低20%；

• 系统化自动排产，快速响应、满足市场柔性化需求；

• 全产业链实现质量一键追溯；

• 质量检测实现自动化和信息化，产品不良品率降低20%以上；

• 能源管理实现智能化，能源利用率提升11%；

• 生产过程报表优化33%以上；

• 人员劳动生产率提升20%以上。