解密蒙牛“乳業4.0”：夢想照進現實

蒙牛在乳制品行業實現了檢驗信息化管理，配合企業資源計劃系統（ERP），實現生產工序自動化管理。蒙牛也由此實現了質量數據追溯，保證食品，并使全產業鏈管理科學規范。

內蒙古呼和浩特南郊，和林格爾經濟開發區。在蒙牛整潔明亮的質檢實驗室里，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年大學畢業加入蒙牛，她從一線的普通質檢員做起，已經一步步成長為蒙牛質檢管理骨干。

“在蒙牛，質檢已經發生了天翻地覆的變化。工作輕松，效率和準確性卻大大提高了。”她笑著說，“比如，在過去，檢測數據全靠人工抄錄。加班加點到手酸眼花是常事。而現在只需輕點鼠標就能搞定。”

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，并享受著數字化變革帶來的成果。

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

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

保衛舌尖上的

1999年，蒙牛創立于呼和浩特市一間53平米的破舊出租屋里。當年的小作坊已經一躍成為當今中國乳制品，集奶源建設、乳品研發、生產和銷售于一體。

目前蒙牛在全國18個省、市、自治區擁有71家工廠，生產常溫液態奶、低溫液態奶、冰淇淋、奶粉及奶酪5大系列的400多種產品，滿足海內外超過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。而捍衛這條生命線需要質量控制這堵“防火墻”。它的堅固絲毫不能遜色于鋼筋水泥。各項質量指標均須牢牢守在墻內，不能越界半步。

從牧場上奶牛產奶到生產線上的一罐罐成品，蒙牛的生產流程既龐雜又精細。隨著企業高速發展，不斷增加的產量和嚴格的質量標準給質檢人員帶來沉重的壓力。蒙牛早已意識到傳統依靠人工的質檢方式已無法滿足需求，急需向數字化系統升級。而蒙牛與的合作也由此駛入了快車道。

數字：乳制品生產的新原料

2013年，蒙牛通過Simatic IT Unilab平臺開始實施實驗室信息管理系統（LIMS）。至2015年，系統已上線，覆蓋蒙牛遍布全國的34個生產工廠實驗室和兩個研發型中心實驗室。一個個數據“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，一包牛奶要經過35個工序和105個檢測環節，才能zui終放心到達消費者手中。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”進行驗證，并將它們的信息完整儲存。

通過LIMS，蒙牛制定了科學的檢驗計劃，包括采樣點、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，質檢人員需要將檢測結果抄錄在紙質的原始記錄單上，再按照公式進行計算，人工判定樣品是否合格。海量數據的錄入、匯總、統計和分析報表也都依靠人工操作。而現在，檢測儀器與LIMS高度集成。質檢人員只需掃描樣品上的條形碼，完成檢驗后，數據就會自動采集、傳輸到LIMS，并根據標準進行自動計算與判定。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，使質檢科學、和。

在過程實驗室，質檢人員利用基于Simatic IT Unilab平臺的實驗室信息管理系統（LIMS）對半成品的檢測數據進行管理。與此前的人工操作相比，LIMS使質檢和，使食品有了科學保障。

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

“蒙牛在乳制品企業中實現全流程檢驗信息化管理。同時我們也配合ERP系統，在整個生產過程中通過系統進行自動的質量的轉序。在我們也是*家將的質量管理與我們信息系統進行融合的企業。在系統整個信息化實施過程中，也融入了我們很多技術在里面。”蒙牛質量管理系統負責人宋曉東表示。

通過LIMS，蒙牛實現了全產業鏈的質量數據追溯。對于每一個批次的產品，如有任何質量問題，都能追溯到原奶接收、入倉、前處理、灌裝、包裝、入庫等各個生產環節。如此智能的全供應鏈管理能保證每個成品都如經過了特種*的千錘百煉一般，質量穩定可靠。

據統計，蒙牛通過LIMS實現了約1400種質檢方法的電子記錄和計算，90%以上的檢測數據能自動采集并上傳至LIMS。各類檢驗所需的時間因此節省了10%-25%。由于LIMS的使用，質檢流程中的冗余步驟也大大簡化，效率提升了15%以上。此外，在儀器設備管理、質檢成本管理和人員優化等方面，LIMS也發揮了舉足輕重的作用。

據估算，現在每天有總量超過1GB的數據如潮涌一樣在蒙牛的LIMS中流轉，其價值創造的潛力超乎想象。

“對于質量控制，我們希望緊跟時代潮流，積極運用互聯網思維，在未來的乳量管控當中，使質檢和檢驗流程智能化和柔性化。” 蒙牛生產制造系統質量管理中心總李梅表示。

軟實力、硬道理

數字化工廠離不開軟件系統這樣的“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）為生產線的穩定運行做出了重要貢獻。

包裝完成后的一箱箱成品通過傳送帶運送給碼垛機器人。PLC對傳送速度和轉向進行控制，并及時向碼垛機器人發送任務信號，保證貨物整齊快捷的碼放，并迅速轉入立體倉庫

在前處理滅菌環節中，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、壓力等參數進行調控。此外，流量計也廣泛應用在灌裝機、殺菌機、鍋爐房等設備上，用于測量純水和軟水的流量。在灌裝生產線上，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電機驅動。工作人員通過HMI人機界面查看系統運行參數，并下達命令。

包裝完成后的一箱箱成品通過傳送帶運送給碼垛機器人。PLC對傳送速度和轉向進行控制，并及時向碼垛機器人發送任務信號，保證貨物整齊快捷的碼放，并迅速轉入立體倉庫。

蒙牛的立體倉庫已經真正實現了全自動化物流。通過PLC的智能控制，靈活的堆垛機能從位置地存放或抓取貨物。倉庫旁的軌道上有序運行著一輛輛運貨小車，它們相互之間能保證一定的距離，不會“追尾”或“撞車”。各設備利用Profibus現場總線進行通訊。同時，憑借數據管理功能，Simatic WinCC將倉庫的大量運行數據進行歸檔。

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

邁向“乳業4.0”

在數字化工廠沒有硝煙的“戰場”，上層信息管理系統是運籌帷幄的“將軍”，而生產線上的自動化設備是沖鋒陷陣的“士兵”。蒙牛正構筑一幅面向未來的數字化工廠藍圖，以期打造一支戰無不勝的“精銳之師”。

“工業4.0”的美好愿景正深刻影響著各行各業，而蒙牛在乳制品行業提出“乳業4.0”理念，產業發展趨勢。

蒙牛希望未來工廠實現產品生命周期管理系統（PLM）、ERP、制造執行系統（MES）、生產自動化、物流自動化這5大系統的互聯互通。這樣才能優化整條產業鏈，這也是實現“乳業4.0”目標的基礎。

在未來的工廠，各大系統能互相對話，不同層級的管理系統能自我學習，合理安排工藝流程，定制生產個性化產品，并能對生產設備的健康狀況提前診斷。質量檢測系統也能在生產過程中就提前預警。

可以想象，未來當蒙牛工廠接收到顧客個性化產品訂單之后，ERP系統將自動把顧客需求發送給研發部門，并通知各相關部門做好準備。研發部門將研發成果和對生產環節的要求通過MES傳遞給生產部門，而MES也將所需要的特殊材料的信息匯總給供應商。之后MES下達生產訂單，并調動生產線進行生產?，F場自動化設備高度協同，通過標準化的控制，支持柔性生產。*的海量數據在各級系統之間暢通流轉，實現資源效率zui大化，并保證產品的高質量。

一批批定制的乳制品zui終通過物流系統到達消費者手中。在此之前，消費者可以通過網絡監控訂單已經進展到哪個步驟，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為現實。而在邁向未來數字化工廠的道路上，蒙牛正攜手等合作伙伴大踏步前進。