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數字化轉型是個范圍很大的話題，為了細化痛點并結合乳制品企業管理現狀，避免講空話，本次我們就聚焦在工廠生產管理的數字化轉型上。

經驗證，總體來說乳制品企業數字化轉型可以實現現場數據自動采集，生產計劃管理， 作業執行管理，生產標準管理，過程質量管理， 生產追溯管理，物料流轉管理，設備運行管理，生產績效管理，以及 ERP/WMS/LIMS 集成等功能，對下與自動化系統、控制 PLC，稱量設備及過程儀表等進行互聯，實現了 IT 與 OT 的融合，實現前處理、灌包裝等環節的生產過程數據和設備運行數據的實時獲取、監控分析和全程追溯，對上與原奶、ERP、WMS、LIMS、 包裝追溯等系統集成協同，進行統一的數據交互。以此奠定智能制造平臺基礎，成為集團數字化、智能化目標實現的有力支柱。

系統藍圖

通過梳理各業務部門及管理層的需求， 結合乳制品企業現狀并與系統功能的匹配，羅克韋爾自動化首先規劃了集團及中央工廠的系統規劃藍圖，以界定系統功能和范圍，各司其職，減少功能重合和重復投資，實現生產全過 程追溯化 ；生產調度智能化 ；現場操作合規化 ；生產過程透明化 ；和生產數據集中化。

本次我們介紹以 MES 為核心的企業“數字化”轉型需求和方案。

以下會從常見的生產，質量，設備，能源等四個乳制品企業核心部門需求與系統功能進行闡述，并從使用者角度講述數字化轉型對其工作方式和管理模式的影響 ：

生產部門：

涉及到 SCADA，ERP 和MES系統的集成使用。從收奶開始一直到成品入庫各個關鍵工藝段的管理，包括生產指令的下達， 物料的配料與核算，配方修改，標簽管理，啟動生產，生產指導，產出計算， 直到產生完整的生產報表等功能。

SCADA 能夠通過 HMI 界面實時顯示生產狀態和關鍵生產參數，自動記錄并整理成生產報表 ； 

MES 系 統 通 過 接 受 從 ERP 發 送 的 工 單 和 BOM 信 息， 根 據 SCADA 獲得的設備占用狀態，自動拆解并下發到各設備操作工位，并依據電子 SOP 合規生產，實現系統操作步序的防錯，生產完畢自動發送消耗信息給 ERP 報工 ；

在前處理投料和小料添加環 節，MES會依據配方進行工單校驗， 稱量復核校驗，并與前處理中控集成（投料口電磁閥控制）系統自動放行， 實現投料三重防錯 ；

三個系統的集成可以幫助生產部門提高溝通效率，生產信息透明化， 人員操作合規化，系統通過人、機、料、法、環等不同種類的數據再利用和數據分析，可以幫助客戶更好的指 定黃金批次標準，和質量相關性分析，以穩定產量和質量，同時關聯到班組和操作工個人的績效考核指標評估，讓數據發揮更大的作用，實現數字化助力生產。

質量部門 ：

關注食品安全與合規，包括質量防錯、追蹤追溯和生產批記錄等功能。主要涉及實驗室信息管理系統 (LIMS)， 全廠SCADA 系統和生產制造執行系統（MES）使用和對接 ；

1、其中 LIMS 負責原奶接收檢驗， 半成品檢驗，成品檢驗和過程抽檢等實驗室相關流程管理 ；

2、SCADA 系統負責實時采集并記錄生產過程中所有質量相關的工藝參數，通過關鍵質量參數的閾值設定，實現實時的超限報警，實現產品生產過程中工藝符合性追溯的及時性，改善原有通過保溫實驗結果或市場投訴尋找工藝缺陷點的不足；

3、MES 則負責質量配方，檢測計劃，問題升級流程，生產中質量相關點巡檢（移動端）與質量放行，消息推送，作業指導，SPC 分析，質量和生產電子批記錄等功能 ；

4、MES 系統的另一個主要功能 就是完成訂單生產過程中的追蹤追溯，根據工單號，記錄當批工藝配方， 操作步序，操作人員信息，當時的設備狀態，質量過程參數，報警信息， 環境信息等數據完成正反追溯，實現 “人、機、料、法、環”質量管理。

通過三大系統的集成，可以幫助質量部門實時了解生產狀態及過程質量參數，異常預警及時處理，通過系統建立計劃并跟蹤檢驗結果，實時干預并回溯，以減少損失，提高質量穩定性和均一性。未來，利用已有的質量數據還可以與企業的投訴系統相關聯，利用大數據分析，快速定位問題產品批次及當批的生產質量信息，實現追蹤溯源。

設備部門：

主要涉及 SCADA，OEE，設備管理系統使用。

SCADA 可以實時采集設備運行參數，故障信息并報警記錄，通過故障信息采集，維修人員能夠及時獲取故障信息快速維修（實時短信提醒），通過故障維修時間計時，提高維修的效率，也為未來人員績效考核提供依據 ；OEE通過SCADA采集到的灌裝設備數據實時計算整線或單機OEE，及手持終端實現實時OEE效率看板，操作人員能夠實時掌握設備運轉效率及過程問題，再結合TPM方法進行有效的改善，使設備發揮生產效率 ； 

設備管理系統涵蓋了設備資產管理（設備臺帳、設備改造），設備維護管理（設備預防性管理），設備點巡檢管理（包括現場移動作業管理 系統），設備維修管理（設備知識庫）， 備品備件管理（與 ERP 對接），設備報表等功能模塊。

三個系統的集成可以為設備管理部門提供及時的設備動態和 OEE 分析結果，有重點的把脈瓶頸設備， 建立生命周期設備健康管理體系，從而減少停機時間和損失。

能源部門 ：

涉及 SCADA 和能源管理系統的使用。

SCADA系統通過通訊從前處理成套設備讀取已有能源數據，另外通過獨立PLC自動采集質量流量計、源水表，純水表，軟水表，蒸汽表， 壓縮空氣表，電表等過程儀表數據， 實現計量牛奶、料液、水、蒸汽、壓縮空氣的過程使用數量，改變原來生產結束后倒推計算的方式。通過過程使用量能夠準確發現具體的損失點， 從而結合精益生產的方法進行快速改善，提升成本管理精度 ；

能源管理平臺通過從SCADA拿到的能源數據，可以實時查看當前值以及歷史曲線預警，自動生成能源報表（需量，耗量，趨勢 ）和預測曲線，同時通過與MES系統的交互，綁定前處理批次信息、產量信息， 碼垛機批次信息、品項信息等，以便實現單品項，單批次，單班組，甚至生產單瓶產品所需能耗，并根據計算換算成二氧化碳排放量從而形成企業標準，也為未來KPI指標的考核提供依據 。

以上從工廠使用者角度闡述了數字化轉型給他們帶來的改變， 通常來說數字化轉型會涉及到企業所有的部門，從生產部門到財務部門， 從員工到高層管理者都會用到這一系統，所以系統的成熟度就尤為重要。

方案成熟性

作為羅克韋爾自動化實現上述功能的核心解決方案 CPGSuite套件，其基礎平臺FactoryTalk Production Center( 簡稱 FTPC) 從軟件研發之初到如今已經發展了 15 個年頭，10 個版本的更新，全球有上百家工廠，上千個用戶在使用此平臺，在食品飲料行業例如雀巢， 瑪氏，卡夫，芝華士，康尼格拉，恒天然，雅培，阿拉等全球客戶，和國內乳制品客戶，例如貝因美，伊利， 味全等，尤其伊利項目申請的《乳品生產智能工廠試點示范》獲得了國家智能制造 2015 年智能制造試點示范項目及由 e-works 評選的 “2020年中國智能制造標桿工廠”的稱號。

數字化轉型收益

以某品牌為例，羅克韋爾自動化從 2007 年開始與新西蘭乳制品集團合作部署 MES 試點工廠， 到如今已經部署了 25 家子工廠，總體產量提高大約8%，實現生產全過程的追溯，并滿足出口法規的要求，另外MES的部署使得恒天然在生產，質量，設備管理，KPI 指標計算、考核，工廠建設等的企業級標準化方面有了很大提升，也為其實現數字化轉型之路邁了一大步。

總結

數字化轉型之路并不易走，其中不乏實施失敗的案例，羅克韋爾自動化也總結出自己的建議供大家參考 ：

認清自我 ：理清現狀，制定目標，規劃優先 ；

分布實施 ：試點為先，先易后難，標準先行 ；

堅定決心 ：領導帶隊，負責到底，部門協同 ；

跨行借鑒 ：跨行業借鑒經驗和技術。