杭州娃哈哈集團作為飲料行業(yè)的龍頭企業(yè)和中國食品飲料行業(yè)的典型代表，具備較強的飲料產(chǎn)品研發(fā)能力，同時(shí)具備一定的智能化設備設計與制造能力，率先建立食品飲料行業(yè)的智能生產(chǎn)試點(diǎn)，除能有效提高生產(chǎn)線(xiàn)的產(chǎn)能、工作效率，提高產(chǎn)品品質(zhì)外，對行業(yè)具有典型的示范帶動(dòng)效應。

食品飲料流程制造智能化工廠(chǎng)項目是娃哈哈集團踐行“中國制造2025”戰略部署，針對食品飲料行業(yè)特點(diǎn)，結合娃哈哈全國性集團化管理的特點(diǎn)，通過(guò)信息技術(shù)與制造技術(shù)融合來(lái)實(shí)現傳統食品飲料制造業(yè)的智能化轉型。該項目以企業(yè)運營(yíng)數字化為核心，結合“互聯(lián)網(wǎng)+”的理念，采用網(wǎng)絡(luò )技術(shù)、信息技術(shù)、現代化的傳感控制技術(shù)，通過(guò)對整個(gè)集團進(jìn)行信息系統建設、工廠(chǎng)智能化監控建設和數字化工廠(chǎng)建設，將食品飲料研發(fā)、制造、銷(xiāo)售從傳統模式向數字化、智能化、網(wǎng)絡(luò )化升級，實(shí)現內部精細管理、優(yōu)化外部供應鏈的協(xié)同，推動(dòng)整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈向數字化、智能化、綠色化發(fā)展，提升食品安全全程保障體系。

從傳感器到ERP融合

1.企業(yè)“大數據”的信息化建設

經(jīng)過(guò)多年實(shí)踐探索和自主研發(fā)，結合娃哈哈全國性集團化管理的特點(diǎn)，通過(guò)信息技術(shù)與制造技術(shù)融合來(lái)實(shí)現從傳感器到企業(yè)資源管理系統ERP的全過(guò)程信息集成。

娃哈哈ERP企業(yè)資源管理系統整體架構是以SAP為核心，采用互聯(lián)網(wǎng)、大數據等技術(shù)，從產(chǎn)、供、銷(xiāo)等業(yè)務(wù)線(xiàn)著(zhù)手，結合商業(yè)智慧等分析手段建立的綜合化企業(yè)信息管理系統。其目標是對公司的物料資源、資金資源、信息資源進(jìn)行集中式的管控和優(yōu)化。

訂單生命周期管理為核心，從經(jīng)銷(xiāo)商通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)下單，到系統根據大數據分析并匹配較佳工廠(chǎng)進(jìn)行訂單生產(chǎn)。與工廠(chǎng)MES系統相集成實(shí)現智能化生產(chǎn)，并通過(guò)產(chǎn)品物流運輸的互聯(lián)網(wǎng)應用，實(shí)現了通過(guò)ERP系統對訂單整個(gè)生命周期的全過(guò)程數字化管理。

ERP企業(yè)管理系統框架模型

2.工廠(chǎng)和車(chē)間的智能化監控系統建設

飲料智能工廠(chǎng)通過(guò)MES系統獲取訂單后，會(huì )根據原材料庫存、生產(chǎn)線(xiàn)狀態(tài)等因素分析并自動(dòng)分配生產(chǎn)任務(wù)到生產(chǎn)線(xiàn)進(jìn)行制造，并根據產(chǎn)品的生產(chǎn)周期計算出庫發(fā)貨時(shí)間。
 

通過(guò)現代傳感與自動(dòng)化技術(shù)，對全國各工廠(chǎng)的每個(gè)車(chē)間及設備進(jìn)行數字化的升級，基于生產(chǎn)線(xiàn)數據系統LDS構架，進(jìn)行實(shí)時(shí)的數據采集、狀態(tài)監控與分析。

采用“集團-分公司-車(chē)間”二級三層的構架，即集團公司對分公司工廠(chǎng)進(jìn)行智能監控，分公司對車(chē)間設備進(jìn)行智能監控管理。實(shí)現從車(chē)間生產(chǎn)線(xiàn)傳感器到ERP的數字化，使每個(gè)管理層隨時(shí)掌握生產(chǎn)線(xiàn)運行狀態(tài)及各種設備參數運行情況。

3.智能化數字化樣板工廠(chǎng)建設

為了進(jìn)一步的數字化，建立一個(gè)高度自動(dòng)化數字化的樣板工廠(chǎng)，在規劃階段就進(jìn)行高度自動(dòng)化和數字化的設計，并通過(guò)MES制造執行系統的各種模塊的擴展(生產(chǎn)管理模塊、設備管理模塊、質(zhì)量管理模塊等)，打造高度自動(dòng)化智能化的“數字工廠(chǎng)”。

①工廠(chǎng)生產(chǎn)管理：ERP企業(yè)資源管理系統分配訂單到工廠(chǎng)，工廠(chǎng)MES系統根據生產(chǎn)線(xiàn)狀態(tài)分析進(jìn)行組合排產(chǎn)，并計算原材料，批處理設備配置和參數。

②在線(xiàn)質(zhì)量管理：生產(chǎn)線(xiàn)設備各運行參數的采集、監控、分析、自動(dòng)優(yōu)化調整和報告，構建產(chǎn)品在線(xiàn)質(zhì)量監控體系，將即刻的在線(xiàn)檢測和實(shí)驗室儀器集成的質(zhì)量控制，使用計算機支持的連貫跟蹤來(lái)實(shí)現取樣的詳細計劃，持續的產(chǎn)品追蹤安全性和生產(chǎn)質(zhì)量，實(shí)現從原材料供應到產(chǎn)品銷(xiāo)售到客戶(hù)的全程食品安全管控體系。

③在線(xiàn)設備管理：各種生產(chǎn)線(xiàn)數據的自動(dòng)采集和分析，停機時(shí)間和故障判別、通過(guò)分別地選擇參數來(lái)表示趨勢，計算生產(chǎn)線(xiàn)效率OEE，生產(chǎn)線(xiàn)效率分析系統(LPA): 為了OEE分析輔助時(shí)間的收集。由MES系統對維護人員標準指導，并對保養和維護工作進(jìn)行優(yōu)化組織，可使操作員快速訪(fǎng)問(wèn)設備手冊和標準的工作指導。

娃哈哈飲料智能制造包括了集團公司運營(yíng)層面信息化及網(wǎng)絡(luò )化建設，和全國各生產(chǎn)工廠(chǎng)的自動(dòng)化智能化建設。實(shí)現了從傳感器等現場(chǎng)智能元件到ERP管理系統的全過(guò)程融合，構建產(chǎn)品在線(xiàn)質(zhì)量監控體系，實(shí)現從原材料供應到產(chǎn)品銷(xiāo)售到客戶(hù)的全程食品安全管控體系;另一方面在集成化的企業(yè)信息平臺上實(shí)現對集團型企業(yè)的中央管控和外部資源協(xié)同，以數字化為核心，結合“互聯(lián)網(wǎng)+”的理念，將食品飲料研發(fā)、制造、銷(xiāo)售從傳統模式向數字化、智能化、網(wǎng)絡(luò )化升級，從而實(shí)現內部精細管控、優(yōu)化外部供應鏈(包括供應商和客戶(hù))的協(xié)同、推動(dòng)整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈向高端化、智能化、綠色化發(fā)展。

從自動(dòng)化到智能化的轉型升級

1.三大創(chuàng )新實(shí)現智能化生產(chǎn)

目前集團已實(shí)現ERP/SAP系統對訂單管理與生產(chǎn)計劃的管理，ERP系統中的PM(工廠(chǎng)維護)、QM(質(zhì)量管理)、PS(項目管理)等模塊，結合PLM(產(chǎn)品生命周期管理)概念應用至產(chǎn)品的配方、工藝和原料標準、原材料及半成品成品的質(zhì)量、設備的點(diǎn)檢及維護等各單項業(yè)務(wù)環(huán)節的信息化管理。集團先進(jìn)的飲料生產(chǎn)線(xiàn)也具備了部分的設備數據自動(dòng)采集與記錄、追溯功能，可以實(shí)現部分設備的遠程故障診斷與解決。娃哈哈自主開(kāi)發(fā)的MES系統具備車(chē)間成本核算、部分設備管理模塊等功能。但是還缺少一個(gè)一體化的管控平臺，設備的相關(guān)數據還不能直接實(shí)時(shí)傳遞給MES和ERP系統。

該項目主要有三大創(chuàng )新點(diǎn)，一是通過(guò)傳統制造自動(dòng)化和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的融合，打造了一個(gè)涵蓋“從客戶(hù)下單、生產(chǎn)調度、原材料采購、工廠(chǎng)生產(chǎn)、物流和客戶(hù)服務(wù)等完整產(chǎn)業(yè)鏈的大數據信息化體系”;二是利用現代傳感檢測技術(shù)等先進(jìn)手段，采集工藝過(guò)程關(guān)鍵技術(shù)參數，從產(chǎn)品調配、吹瓶、灌裝到包裝、碼垛在線(xiàn)實(shí)時(shí)監測和自動(dòng)參數糾偏修正，確保了穩定的工藝過(guò)程和產(chǎn)品質(zhì)量;三是用于智能工廠(chǎng)的機器人系列產(chǎn)品是由娃哈哈自行研發(fā)制造，具有自主知識產(chǎn)權的產(chǎn)品。

項目實(shí)施后，將在以下方面取得顯著(zhù)效果：

①實(shí)現數據的自動(dòng)采集與傳輸，建立一體化管控平臺。

項目實(shí)施后，設備和生產(chǎn)實(shí)時(shí)數據將自動(dòng)傳遞給MES和ERP管理系統，訂單、物料信息和產(chǎn)品配方將由ERP系統MES系統自動(dòng)傳遞給生產(chǎn)線(xiàn)生產(chǎn)管理系統和相關(guān)生產(chǎn)設備。實(shí)現管控平臺的一體化，數據采集與處理的一致性。

②實(shí)現集團公司與分公司兩個(gè)層面的生產(chǎn)運行的實(shí)時(shí)監控，提高效率和品質(zhì)。

項目實(shí)施后，借助于強大的信息化系統和先進(jìn)的智能傳感器裝置對生產(chǎn)設備的運行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監控，及時(shí)分析與預測并對輸出進(jìn)行及時(shí)的調控與調整，有效提高生產(chǎn)線(xiàn)效率，提高產(chǎn)品品質(zhì)，減少人員干預

2.與國內外先進(jìn)水平的比較

國外飲料行業(yè)對整個(gè)飲料生產(chǎn)過(guò)程的整線(xiàn)自動(dòng)化和整廠(chǎng)的數字化管理研究與開(kāi)發(fā)起步較早。近些年來(lái)，尤其2000年以后，實(shí)施的生產(chǎn)線(xiàn)整線(xiàn)自動(dòng)化水平較高，生產(chǎn)線(xiàn)的自動(dòng)化系統與工廠(chǎng)管理的信息化系統結合緊密?；緦?shí)現了設備和生產(chǎn)數據的自動(dòng)采集，記錄分析與統計輸出的數字化。

但是目前國外的飲料生產(chǎn)工廠(chǎng)自動(dòng)化與信息化的結合仍然不夠，設備的控制主要還是在自動(dòng)化層解決。信息化層更多是讀取設備的產(chǎn)量，消耗等數據進(jìn)行效率或財務(wù)分析。相比于這種模式，娃哈哈的智能制造模式，同時(shí)注重運用強大的信息化系統的分析處理能力對生產(chǎn)設備實(shí)現管控，不僅會(huì )自動(dòng)根據產(chǎn)品情況向設備下傳工藝配方，還同時(shí)傳遞控制參數到相關(guān)設備，并實(shí)時(shí)檢查設備參數的合理性。會(huì )根據對實(shí)際的生產(chǎn)過(guò)程，生產(chǎn)結果的統計分析，對工藝流程提供自動(dòng)的優(yōu)化方案。

3.推動(dòng)行業(yè)向綠色發(fā)展

由于飲料行業(yè)是個(gè)開(kāi)放的、市場(chǎng)化程度較高的行業(yè)，同時(shí)又是個(gè)多數品類(lèi)進(jìn)入門(mén)檻相對較低的行業(yè)。隨著(zhù)國民經(jīng)濟的發(fā)展，國內市場(chǎng)對飲料的需求也不斷增長(cháng)。近年來(lái)進(jìn)入飲料行業(yè)的企業(yè)不斷增加，國內飲料機械行業(yè)也得到一定發(fā)展，但業(yè)內更注重的是飲料生產(chǎn)的單機自動(dòng)化水平，整體上缺少對整線(xiàn)自動(dòng)化控制的研究與優(yōu)化。鑒于消費者對產(chǎn)品品質(zhì)要求的不斷提高，國家對能源消耗的管控，對低碳綠色生產(chǎn)的倡議與推廣。娃哈哈食品飲料流程制造智能化工廠(chǎng)將對飲料生產(chǎn)企業(yè)和飲料設備制造企業(yè)起到良好的示范效應。有利于推動(dòng)整個(gè)飲料行業(yè)及相關(guān)行業(yè)向低碳、綠色生產(chǎn)制造方向發(fā)展。

文章來(lái)源：優(yōu)海制造