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內蒙古呼和浩特南郊，和林格爾經(jīng)濟開發(fā)區(qū)。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。

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

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、高效的數(shù)字化工廠，引領“乳業(yè)4.0”的新浪潮。

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。當年的小作坊已經(jīng)一躍成為當今中國乳制品龍頭企業(yè)，集奶源建設、乳品研發(fā)、生產和銷售于一體。

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(yè)高速發(fā)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(tǒng)依靠人工的質檢方式已無法滿足需求，急需向數(shù)字化系統(tǒng)升級。而蒙牛與西門子的合作也由此駛入了快車道。

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數(shù)字：乳制品生產的新原料

質檢人員掃碼原奶樣品。每一個樣品都有的”信息，便于監(jiān)控和追溯。

2013年，蒙牛通過西門子Simatic IT Unilab平臺開始實施實驗室信息管理系統(tǒng)（LIMS）。至2015年，系統(tǒng)已全面上線，覆蓋蒙牛遍布全國的34個生產工廠實驗室和兩個研發(fā)型中心實驗室。

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)，才能最終放心到達消費者手中。這整個過程中，LIMS以一雙“火眼金睛”對所有原料、半成品和成品的“身份”進行驗證，并將它們的信息完整儲存。

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(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)國家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，使質檢更科學、精準和高效。

通過LIMS，蒙牛實現(xiàn)了全產業(yè)鏈的質量數(shù)據(jù)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(huán)節(jié)。如此智能的全供應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，質量穩(wěn)定可靠。

據(jù)統(tǒng)計，蒙牛通過LIMS實現(xiàn)了約1400種質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，質檢流程中的冗余步驟也大大簡化，效率提升了15%以上。

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軟實力、硬道理

西門子全集成自動化解決方案應用在蒙牛工廠的生產線上

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，西門子全集成自動化解決方案（TIA）為生產線的穩(wěn)定運行做出了重要貢獻。

在前處理滅菌環(huán)節(jié)中，西門子可編程邏輯控制器（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)進行精確調控。此外，西門子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，灌裝盒的精確定位、液體的流量和灌裝容量等也都由西門子PLC控制，通過1LG0電機驅動。工作人員通過西門子HMI人機界面查看系統(tǒng)運行參數(shù)，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。西門子PLC對傳送速度和轉向進行控制，并及時向碼垛機器人發(fā)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(jīng)真正實現(xiàn)了全自動化物流。通過西門子PLC的智能控制，靈活的堆垛機能從位置精確地存放或抓取貨物。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安全距離，不會“追尾”或“撞車”。各設備利用Profibus現(xiàn)場總線進行通訊。同時，憑借強大的數(shù)據(jù)管理功能，Simatic WinCC將倉庫的大量運行數(shù)據(jù)進行歸檔。

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蒙牛工廠前處理生產線

“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，引領產業(yè)發(fā)展趨勢。

蒙牛希望未來工廠實現(xiàn)產品生命周期管理系統(tǒng)（PLM）、ERP、制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）、生產自動化、物流自動化這5大系統(tǒng)的互聯(lián)互通。這樣才能優(yōu)化整條產業(yè)鏈，這也是實現(xiàn)‘乳業(yè)4.0’目標的基礎。

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(tǒng)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(tǒng)將自動把顧客需求發(fā)送給研發(fā)部門，并通知各相關部門做好準備。研發(fā)部門將研發(fā)成果和對生產環(huán)節(jié)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。現(xiàn)場自動化設備高度協(xié)同，通過標準化的控制，支持柔性生產。源源不斷的海量數(shù)據(jù)在各級系統(tǒng)之間暢通流轉，實現(xiàn)資源效率最大化，并保證產品的高質量。

一批批定制的乳制品最終通過高效物流系統(tǒng)到達消費者手中。在此之前，消費者可以通過網(wǎng)絡監(jiān)控訂單已經(jīng)進展到哪個步驟，何時可以收貨?！?/p>

這樣的場景也許將很快從遙不可及的夢想變?yōu)楝F(xiàn)實。而在邁向未來數(shù)字化工廠的道路上，蒙牛正攜手西門子