西门子自动化与驱动集团自动化系统部

　　项目简述

　　在上海西门子工业自动化(SIAS)与蒙牛液态奶事业部以及集团信息中心的共同努力下，经过项目组成员1年半时间的具体实施，中国乳品行业第一个真正意义上的生产执行系统（MES），在蒙牛乳业集团液体奶高科六厂于2008年6月上线并于8月正式投运。蒙牛高科乳业六厂，这个目前世界上最大的液体奶生产厂同时也是中国国内自动化程度最高并且科技含量最先进的生产厂，目前正感受着MES给工厂带来的巨大变化和由此而带来的效益。

　　蒙牛高科六厂不仅是国内第一家实施整套MES系统的工厂，也是西门子继水泥、化工MES项目之后在中国乳品行业的再次成功。

　　MES系统整合了工厂内部十多家的信息资源，连接了包括利乐预处理，利乐灌装，康美灌装，刚玉库存等系统，数据杂，接口多，但MES成功地将订单管理，质量管理，成本管理、设备管理以及实时报警管理整合到了基于B/S浏览器/服务器结构的信息平台（SIMATIC IT Portal）上。为工厂提供了更为准确的数据，可靠的分析，层级鲜明的物料管理，先进的报表生成管理工具替代了原始的纸张记录方式，大大节约了人力，管理人员可以通过客户端电脑实时的查看重要的生产数据，并通过系统进行分析，对生产进行反馈，提高了工作效率。

　　为什么需要MES

　　业务挑战

　　从业务角度来说，市场上的竞争总是促使企业生产更加优质的商品，同时又不断降低制造成本。为了满足客户以及全球化和竞争性的不断变化的需求，传统的标准应用程序无法应对。决策层需要这些来自控制层重要的信息，特别是重要品质信息作为决策的依据，然而，从控制层成功的获取这些信息就成为了关键。没有MES系统的支持，信息就失去了根基，相应管理层也会由于缺乏决策数据而面临困境。

　　对人类而言，食品安全是至关重要的。事实上，食品安全问题一直是人们关注的焦点。就拿2008年9月发生的“三鹿奶粉事件” 及最近香港食物安全部门发布的“佳之选”新鲜鸡蛋事件来说，其影响之恶劣，波及之广泛，都可谓是前所未有。这不仅影响到了中国食品出口，更损害了人们的健康，对社会经济产生了不可弥补的伤害。众多的死亡与伤害促使社会提出更严的法规要求。

　　由于落后的产品质量控制模式和衡量标准，最近几年发生了许多由食品质量引发的事故，威胁到了人们生命和健康安全。

　　· 如何通过生产设备的现代化来改善产品质量的安全性、有效性、稳定性和可控性，从而改变落后的处境。

　　· 如何通过现代化的管理理念来提高生产绩效和生产能力，从而解决全球化和竞争带来的需求问题，如何建立新一代的技术体系来支持实时和协同商务模式，这些问题已经成为乳制品产业的严峻挑战。

　　· 如何找到合适的解决方法，来保证乳制品企业在面对不同的需求时仍能应对各种挑战，并获得可观的财务和经济效益，同时对社会做出应有的贡献，这个需求推动乳制品企业从传统文化优势向经济优势的转变。

　　由于国内国外的法规日趋严格，一些具有很大潜力的乳制品企业已经考虑走出国门，这就意味着，他们必须遵守相应的法规并获得美国食品药物管理局和欧盟的批准，因此，一切与乳制品产业工业化和乳制品研究现代化相关的事情已成为该行业关注的焦点。

　　IT技术挑战

　　蒙牛高科乳业六厂，这个目前世界上最大的液体奶生产厂同时也是中国国内自动化程度最高并且科技含量最先进的生产厂,汇聚了包括利乐，康美，刚玉等十余家国内外知名的自动化设备，由于各个供应商相对独立，互相没有联系，资源无法得到有效的整合。生产数据都是通过员工手动录入，结果由专人集中录入Excel文件后，数据分析人员花费大量的时间整理各部门生产数据、统一格式、汇总统计成报表。同时，数据的查询和备份也非常困难。

　　蒙牛液奶决定将六厂作为全国的试点，推行MES系统，建立统一的信息平台，汇总各个系统数据，加强质量控制，完善报表制作、数据分析，提高工作效率，实现无纸化办公。

　　目标

　　建立统一的信息平台，汇总各个系统数据，加强质量控制，完善报表制作、数据分析，提高工作效率，实现无纸化办公，保持生产的连续性，并且蒙牛六厂能从中获得循序渐进的和可持续发展的解决策略，最终实现风险的规避。
　
　　为什么使用SIMATIC IT

　　作为业内的著名自动化企业，在食品饮料行业，全球范围内，拥有众多成功的案例。

　　客户通过长时间的对系统供应商的调查，认为西门子SIMATIC IT MES产品完全符合ISA95的国际标准。其包含了生产计划，订单执行，成本管理，数据统计，过程质量管理，设备管理，能源管理，物料追踪，产品规范定义，生产数据采集，生产过程监控，生产性能分析，报表管理以及人员管理，完全可以完成项目实际需要，可以将管理者的思维以IT的形式很好地贯彻下去。例如，在乳品行业中，非常注重生产成本，物料从供应领料到车间耗用，必须达到一种平衡，由于中间涉及到多种产品的损耗，以及成本的各种不同的计算公式和最后的统计，加上不断的变化。使各种物料的平衡变成困扰乳品工厂的大问题。MES系统提供的物料管理器，提供了清晰产品的分层结构，有效地帮助蒙牛六厂解决了这一难题，使工厂的物料管理变得简单，足以应对产品不断的变化需求。

　　SIMATIC IT MES解决方案

　　六厂的MES系统包括订单管理, 质量管理，成本管理，设备管理以及数据接口等五个重要部分。SIMATIC IT Portal 将这些模块集成在基于B/S结构的信息平台上。

　　订单管理：生产计划员可以自动读取来自集团的生产计划，在分解到各个生产线上，并且自动生成物料请求，发送给供应领料系统。系统提供了友好的操作界面，生产线上的操作人员可以实时看到线上的生产信息，并通过系统对运送小车进行出入库的控制。

　　质量管理：集成了来自Unilab的质量数据，并提供多种数据分析。对关键指标进行实时追踪，关键质量报警通过短信及时通知。

　　成本管理：实现产品配方管理，清晰定义了各个生产阶段中的产品，包括原料，辅料，半成品，成品。对整个生产过程进行管理，考核动态指标。生产的过程信息通过接口，或者触摸屏终端自动采集或者手动输入，使生产过程无纸化，大大提高了生产效率。报表管理器可以灵活的自动生成多种生产报表，使管理者可以实时，准确了解到生产过程中的成本耗用。

　　设备管理：实现设备备件的出入库管理，库存报警，设备周期保养，设备维护，设备台帐管理。各种分析报表支持成本分析，故障表现分析，备件使用频率等分析。设备管理配置灵活，操作人员可以方便对基础数据进行配置，并对每个设备维修人员根据所处工段进行分组，便于察看以及纪录。

　　数据接口：来自各个不同供应商的数据，利用SIMATIC IT DIS(数据整合服务)组件，可以处理来自第三方的各种数据。这些数据有 OPC, XML, DB等形式。整合了公司的内部资源，提高了生产效率，减少了工作负荷，使MES层有效的和自控层和ERP层连接在一起。特别是与质量中心的实验室管理系统(LIMS)的接口,由于蒙牛的实验室管理系统采用了SIMATIC IT 的UNILAB产品，所以系统很好地集成了质量中心的数据，方便的批次管理，可以直接从市场产品追踪到原奶批次，这就是六厂比没有实现MES的工厂更为及时地获得重要的信息，给管理者提供了很大的方便。

　　收益

　　一套先进的MES系统整合了工厂的工作流程，很好的处理了来自自控层的数据，并对ERP系统提供了很好的支持。实现了生产定义，生产数据分析，计划管理等MES标准功能；给蒙牛带来了真正意义便捷与高效。

　　客户受益

　　· 集成的SIMATIC IT MES信息平台，为决策者提供生产决策服务；

　　· 报表自动生成，提高无纸化办公水平；

　　·节省日常营运成本；

　　· 接口数据的自动采集减轻了工作负荷，提高了数据安全和准确性；
               
　　· 快捷的数据传递和信息有效利用；

　　· 提高产品质量和生产率。

　　创新的矛盾就在于它不断否定自我而后获得新生。鉴于系统的软件与硬件之间的差异正在日益缩小，少许的投资用于MES系统，从工厂的整个生命周期而言，其回报则是丰厚的。

　　低费用的前期投资，高质量的建后产出，遵守着同样的法规却极大提高了生产力。无疑MES系统成为一个数字化工厂的核心，并推动该工厂各方面的提升。事实证明，该系统将带来工业领域的革命并最终实现供需双方的双赢。