MES在乳品数字化工厂中的应用

生产执行系统（MES）是面向车间生产过程管理，解决车间生产任务的执行问题。乳品的完整生产链包含牧场奶牛养殖、原奶在途运输、工厂乳品生产、成品发货运输等环节。来自印孚瑟斯（Infosys）的著名MES系统专家黄钟出生于1983年8月，他专注于企业智能制造整体解决方案规划设计，建立了乳品MES自动化智能流程系统，以实现工厂产品数字化生产为重点，可以集成牧场管理系统、车辆运输管理系统，实现乳品完整生产链的数字化管理。为了实现在乳品生产高度自动化的情况下，进一步提高乳品生产质量、降低生产成本、增加人员与设备效率，黄钟分析了乳品生产业务流程、业务相关信息系统，建设生产执行系统（MES），以生产工单、生产批次为纽带，串联从牧场收奶完成到成品出厂发运的完整流程。优化收奶、预处理、灌包装业务，实现乳品生产过程透明化、质量管控数字化、成本控制精细化，以及生产业务报表和设备运行记录报表电子化。

乳品数字化工厂建设是一个整体规划的系统工程，黄钟采取自顶向下设计、自下而上分步实施，运用MES技术在乳品数字化工厂中打通了生产控制系统与运营管理层，横向集成了LIMS、WMS等，黄钟结合乳业MES产品开发和项目实施的经验总结，基于重点业务环节IOT高度集成、精益化与数字化结合等数字化手段，以乳品生产实际业务流为牵引，包含奶车在途、收奶、预处理、灌包装、成品发运等，可实现乳品生产全工段成本损失矩阵的自动核算、灌装机等重要设备运行记录自动化电子化、原辅料领料退料的透明执行、每日生产计划量与实际入库量的清晰对照等，突出MES在提高乳品生产质量，实现业务电子化报表，以及工厂侧领导数字化决策等方面的价值。

在乳品数字化工厂建设中，黄钟自下而上设计了4个层级：设备层、数据采集层、生产管控层、运营管理层。整体以MES为中心，打通设备层与运营管理层。设备层与数据采集层：包含中控系统管控的设备，如CIP清洗设备、UHT杀菌机、罐线阀阵等；多条灌包装产线的多台单包容量设备由1套容量上位系统统一管理，多条灌包装产线的多台喷码设备由1套喷码上位系统统一管理；设备数据采集系统采集地磅设备、净乳机、灌装机，以及包装产线信息。生产管控层：包含LIMS、EAM、MES、原辅料WMS、成品WMS；运营管理层：包含OA、ERP、售后服务系统、人力资源系统、智慧园区管理系统等。

黄钟在MES产品设计中以乳品生产的协同业务场景为核心，以系统集成为支撑方式，以有机串联生产中的计划、供应、收奶、预处理、灌包装、质检、成品发运等不同工作。他设计的MES产品主要包含12 个业务模块：排程管理、奶台管理、预处理管理、灌包装管理、质量管理、成本管理、检验管理、巡检管理、异常管理、消息管理、文档管理、系统配置。以下重点阐述收奶业务、质量管理、生产运营决策系统。

黄钟设计的MES在乳品数字化工厂中的应用具有重大的行业原创意义，该系统在前处理环节的应用，自动化包装生产线、无人码垛立体库在灌包装环节的应用，极大提供了乳品整体生产的自动化程度，设备数据采集系统从自动化设备控制系统或自动化产线中获取数据，这些为推行乳品数字化工厂建设奠定了硬件基础。（闵惜萍）