贝因美母婴工厂干法MES系统创新应用

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贝因美母婴工厂干法MES系统创新应用本项目是贝因美母婴工厂MES系统。贝因美母婴工厂是国内首家成功建成干法MES系统并投入使用的企业。贝因美母婴工厂MES系统结合了物联网技术、工厂模型优化、集成共享、移动应用等技术，建立基于MES理念的系统平台，完成以智能感知、透明可视的过程监控和预警、计划和生产指挥、全程双向电子化追踪追溯、纵向与横向全面联结集成、数据分析等功能板块的正式应用，实现生产线和工艺数据自动采集，完善企业核心数据库；提升工厂对生产过程的可视化监控、管控能力；提高预警纠偏措施实施跟踪能力。进而提升了公司的数字化水平和综合管理水平。

关键词：MES，系统集成，生产计划，配方管理，物料管理，质量管理

目录

一、案例简介

本项目是贝因美母婴工厂MES系统。系统在原有贝因美母婴数字化工厂的基础上，充分利用车间自动化设备，通过铺设各类传感器、终端数据采集设备，采集生产过程中的各种信息和数据；通过运用互联网和工业物联网技术，将工厂范围内的各个信息管理系统、物流系统、自动化控制系统、自动化设备等连接起来，打通了上层ERP管理系统与下层车间生产设备PLC之间的信息传输壁垒，实现对生产活动的时间和空间维度管理的拓展；通过各种应用功能的开发，将采集的数据进行集中存储、计算、分析、展示，为生产管理、质量管理、设备管理等提供过程监控和预警、历史数据查询和分析、综合报表分析等多种服务，进而提升公司的综合管理水平。通过该MES系统实施，在设备运行效率、物料利用率、人均劳动效率、生产成本等指标方面均获得了很好的改善。

二、案例背景介绍

贝因美在企业发展历程中将产品安全放在首位，历经25年，探索出的小贝“智”造方程式。因此，在生产过程管控方面，贝因美很早就应用了MES系统，从原辅料来源、进货、生产、检验到销售，只要扫描二维码，就能准确查询到奶粉的产品检测报告。黑龙江贝因美乳业有限公司（属贝因美全资子公司，后简称贝因美安达工厂）是国内首家成功建成湿法MES系统并投入使用的企业，贝因美母婴工厂是国内首家成功建成干法MES系统并投入使用的企业。本项目即是贝因美母婴工厂MES系统建设项目。

三、案例应用详情

贝因美母婴工厂MES系统按照物联网的三层架构模型进行设计，分为感知层、网络层、应用层。该MES系统与公司ERP系统、WMS系统、CLM物流系统以及混料设备等进行了集成。

其主要功能模块包括：

1、计划管理

MES接收ERP下达的月固定计划单，根据月固定计划单生成WMS的发料单与发料明细；MES接收ERP的配方并管理工艺处方，通过条码识别与称重控制进行防错；MES实时监控生产进度；生产结束后给ERP反馈完工信息。

2、配方管理

MES从ERP获取配方后，对配方的有效性进行检查，并建立审核签字机制，未经批准的配方不能予以下发使用。MES将配方结合到自身的工艺路径配置里，形成处方。

3、物料管理

（1）领料

MES根据当日生产工单，结合从ERP获取的BOM表，自动核算出物料的总需求，然后再MES中开领料单，再传送到WMS中完成领料。

（2）收料

WMS发料后，将发料信息同步更新到DBC数据服务中心，然后MES获取发料信息后，再进行收料核对。

（3）赋码

在MES系统里建立了所有物料的条码赋码规则，对于物料进入生产车间后，在生产每个环节中的流通和使用，均采用条码扫描进行物料信息的复核和确认。

4、生产过程管理

（1）叫料

配料人员根据生产工单、结合配料间物料库存情况，在MES中进行，并通知脱包人员准备所需物料。

（2）脱包

脱包人员根据指令进行拆包，物料扫码复核后，以袋为单位生成条码，由脱包人员将条码逐一贴在物料内PE袋上。

（3）配料

进入到配料间的物料，配料人员使用条码扫描枪对物料进行二次扫码确认（物料接收），确认后将物料转移至专用存放区，待用。

（4）投料、混合

投料前选中对应生产工单，在MES系统中对所投物料重量与配方重量进行扫码复核。复核完成后MES系统将工单发送给自动化混料系统执行。投料结束，MES系统核对混料机内所投物料总重与配方总重是否一致，在允许偏差范围内时系统自动执行混料。

（5）预混料分装

预混料混合完成后，预混料分装人员选中工单，按工单信息进行称量分装，并重新贴码，完后将该批预混料放置到预混料仓库待检，MES系统将完工报检信息发送到ERP系统，并及时获取检验结果。

（6）成品充填包装

MES记录过程中的设备运行信息，工艺参数和质量检验信息，并进行监控和数据处理分析。

（7）包装入库

MES系统将包装工单下达到外包CLM系统，CLM系统记录生产数据，包括品项、批号、班组、罐号、箱码等信息。生产结束后，MES通过数据库的连接获取CLM记录的数据信息，完成报工。

5、质量管理

质量管理模块对从供应商、原料到售后服务的整个产品的生产和生命周期进行质量记录和分析，并在生产过程控制的基础上对生产过程中的质量问题进行严格控制。主要功能包括生产过程质量巡检、成品报检、正向/反向追溯。

6、过程监控和指挥中心

通过建立集中式的智能监控和调度指挥中心，可以对整个生产过程进行有效管理，保证生产作业的规范和生产过程的可控，从而保证生产安全和产品质量稳定。

7、预警和纠偏

（1）生产过程预警和控制

MES通过ERP获取准确的生产指令信息，作为作业标准分发到各作业终端。并将重要的工艺参数下发到设备PLC中。

（2）生产完工信息核对

MES给企业管理人员提供详细的信息查询和核对接口，通过各种简单直观的图表形式予以展现。

（3）报表统计分析

MES通过对生产过程各种数据的采集和记录，计算和分析，提供丰富的报表统计、分析和查询功能，如车间库存报表、追踪追溯报表、物料平衡报表等。

四、创新性与优势

本项目实施中的几个亮点：

（1）贝因美母婴工厂是国内首家成功建成干法MES系统并投入使用的企业，本项目在行业内属于创新型的应用。

（2）对MES进行了详细地规划，包括感知层、网络层、应用层，感知层里面数据采集终端、系统集成、系统与设备的集成，网络层规划了网络拓扑结构图、服务器部署、网络设备部署等。

（3）应用了条码扫码器、光电传感器/接近开关、视觉传感器、在线检重秤/电子秤、无线PDA、触控一体机等多种终端数据采集仪器或设备进行数据采集。

（4）完成了对利乐混料系统、模样混料系统、迦南混料系统、凯奥混料系统等多个混料系统的集成。

五、案例应用效益分析

贝因美母婴工厂MES系统结合了物联网技术、工厂模型优化、集成共享、移动应用等技术，建立基于MES理念的系统平台，完成以智能感知、透明可视的过程监控和预警、计划和生产指挥、全程双向电子化追踪追溯、纵向与横向全面联结集成、数据分析等功能板块的正式应用，实现生产线和工艺数据自动采集，完善企业核心数据库；提升工厂对生产过程的可视化监控、管控能力；提高预警纠偏措施实施跟踪能力。

该系统实施后的主要成效体现在以下几方面：

（1）防止了生产过程中的人为差错事故，节约了物耗成本。

（2）物料管理实现了精细化管理，提高了物料使用的准确性和精准度，减少了物料的损耗。

（3）生产过程记录实现电子化，提升了工作效率，节约了人工成本。

（4）作业流程实现标准化，规范了生产作业流程，降低了产品质量风险。

（5）健全了质量追踪追溯系统，完善了食品安全体系，提升了公司品牌竞争力。