乳制品行业MES解决方案

乳制品行业MES解决方案轻工一事业部CONCENTS目录123市场分析目标客户方案设计1市场分析乳制品行业概况44P.4液体奶液态消费量（百万吨）中产阶层壮大、新生代成为消费生力军、健康意识提高、品质意识普遍提高、家庭结构变化以及单身者增多、人口老龄化、数字时代来临……这些因素推动了中国乳制品市场的扩大。市场前景产业分布液态奶产量最大，陕、翼、蒙、黑为主要产区干乳制品中，天津、河北、内蒙古、黑龙江、江苏、广东、四川和陕西为我国主要干乳制品产区，总产量超过10万吨，产量合计183.26万吨，同比增长4.55%，占全国总产量的75.30%。大量进口乳制品作为原料进入了乳品加工业的再生产，如进口原干酪用于生产再制干酪，进口乳清粉脱盐处理生产食品级乳清粉等等，因此有些省份本地生鲜乳产量并不高，但干乳制品产量仍然较大，例如天津、四川和广东2017年，奶粉产量超过5万吨的省份有5个，分别为河北、内蒙古、黑龙江、山东和陕西，产量合计87.16万吨，同比增长7.71%，占全国总产量的72.20%。1231231232目标客户目标客户乳制品企业区域省份市公司名称东北黑龙江哈尔滨市完达山乳业辽宁沈阳辽宁辉山乳业黑龙江齐齐哈尔某著名企业华北二山西朔州市山西古城乳业集团山东青岛圣元乳业华南商丘市某著名企业华北一内蒙古呼和浩特某著名企业乳业内蒙古呼和浩特某著名企业乳业北京北京三元乳业河北石家庄君乐宝华东上海市上海市光明乳业浙江杭州贝某著名企业上海上海上海某著名企业广东深圳深圳绿雪江苏南京卫岗乳业华南广西南宁市皇氏乳业广东深圳瑞康乳业广东深圳晨光乳业广东广州某著名企业华中湖南长沙亚华乳业西北青海西宁青海湖乳业（圣湖乳品）新疆乌鲁木齐市某著名企业新疆石河子花园乳业新疆昌吉州麦趣尔新疆克拉玛依市绿城乳业新疆石河子西牧新疆库尔勒市瑞源陕西宝鸡某著名企业西南四川成都新希望乳业目标客户设备厂商利乐某著名企业某著名企业某著名企业某著名企业某著名企业纷美集团某著名企业某著名企业某著名企业大区省城市单位名称华东江苏苏州某著名企业江苏苏州某著名企业江苏南京某著名企业江苏苏州某著名企业华南广东汕头某著名企业广东中山中山某著名企业华东上海上海上某著名企业上海上海斯必克某著名企业上海上海基伊埃某著名企业上海上海基伊埃板式热某著名企业上海上海上某著名企业上海上海广州某著名企业上海上海富乐礼机器人某著名企业上海上海某著名企业浙江杭州某著名企业浙江宁波某著名企业浙江宁波某著名企业华北一北京北京北京某著名企业北京北京基伊埃韦斯伐里某著名企业北京北京天津华旺某著名企业北京北京北京某著名企业湖北武汉某著名企业天津天津天津华旺某著名企业天津天津天巴某著名企业华北二山东青岛某著名企业3方案设计乳制品产业链1111P.2025/5/2011上游来源中游生产下游渠道牧场对奶牛的养殖液态奶冷饮酸奶奶粉超市便利店自助售货机线上平台乳制品产业链（全程追溯为例）原辅料验收原奶预热闪蒸净乳及脂肪标准化杀菌冷却贮存预热混料循环定容冷却贮存预热脱气均质杀菌冷却发酵冷却待装灌装装箱冷藏出厂加工工艺（酸奶为例)1313P.2025/5/2013生产线自动化现状1414P.2025/5/2014前处理

主要厂家：SPXGEA利乐……PLC:西门子罗克韦尔SCADA：IntouchWinccWonderware……喷码机主要厂家：多米诺韦迪杰依玛士大族激光……可预留通讯接口灌装主要厂家：利乐康美中亚永创……PLC：西门子罗克韦尔OMRONSimotion…裹包、装箱机产品名称：中亚永创上海沛鑫PLC：西门子罗克韦尔OMRON…码垛机主要厂家：永创OMRON宁波信成ABB库卡…乳制品信息化现状生产计划销售CRM需求原料库供应商原辅料/包材牧场原辅料入库出库车间OEE管理MES质量检验LIMS系统集成MES物料管理MES生产管理MES质量控制MES设备管理MES能源管理MES自动化采集和监控成品库成品入库出库生产排程采购计划生产完工产品研发质量追溯库存管理报表分析集团事业部工厂ERP大数据分析平台财务核算PLMCRMBI质量追溯平台ERPWMSSRMSCADA原奶系统乳制品工厂布局（示例）：1616P.2025/5/2016生产工艺标准用时生产工艺用时分析工序分解配料杀菌发酵打冷灌装后熟用时酸奶工艺用时(h)2.51.56124843饮料工艺用时(h)2.52804248120备注：

1、发酵罐每增加一个，总时间增加1小时2、灌装24小时中包括CIP清洗、切换品项、故障处理、短停时间1717P.2025/5/2017通过MES项目的实施，自动生成全链条的质量追溯信息，加强完善现有的工艺防错体系，加强检验系统与生产作业的融合，达到事前计划、事中控制、事后分析。从事业部角度，通过MES项目的实施，可以将制造环节的各种信息实时地反馈给管理者，对工厂的各项指标进行汇总计算和多维度的对比，实现管理的透明化和高效化。通过信息化搭建和设备的改造升级，实现关键工艺的精确投料和生产控制，降低在制品的周转周期，节省原材料的投入、降低产品的制造成本、提升产品的交付质量。实现设备维护全过程的信息化管理，建立完善的设备技术、建立高效的预防性维护体系、实现备件的精准化管理、建立完善的设备维修运维评价体系。通过MES项目实施，实现工厂端成本管理数据的自动和精确收集、上报，提升现有成本管理的计算精准度、降低人工统计的工作量、提升成本管理的精细化水平。方案设计以乳制品生产工艺为导向，融合客户需求液态奶酸奶方案设计突破点和思路：系统功能架构集团/事业部管理驾驶舱方案目录设备管理系统3SCADA/OEE/能源管理系统4制造执行系统25系统集成1集团/事业部管理驾驶舱集团/事业部管理驾驶舱MTBF/MTTR故障排列图方案目录集团/事业部管理驾驶舱设备管理系统3SCADA/OEE/能源管理系统4制造执行系统25系统集成1工单分解业务现状及机会提升点业务现状及背景方案策略及关键控制点机会提升点物流部提前3天收集各个区域销售各个品项的销售需求，统计汇总向生产部下发生产需求；生产部接收物流部的生产需求制定各个品项的生产计划。将生产工单（前处理和灌包装）导入到MES系统；按料次进行生产工单拆分；将生产工单分解到各个工序的投入计划。实现工厂生产计划的跨部门共享；结合配方和车间暂存库库存，准确核算车间领料需求。工单分解（1/6）工单分解业务流程生产部物流部N+3销售需求供应部成品入库生产主计划确认库存WMS灌包装班组生产工单前处理按工序推算投入计划工单按料次进行拆分料次执行齐料检查前处理缺料MESMESMESMESMES前处理班组生产工单MES灌包装储运部质量导航业务现状及机会提升点业务现状及背景方案策略及关键控制点机会提升点目前质量导航的需求都是靠人工来通知，及时性不足；点检的执行无法自动记录，需要通过人工填写纸质记录表单来记录，统计困难；点检的项目制定不够灵活，不够智能化；点检的实际执行情况无法保证。通过对质量导航规则的制定，可以自动按照工序的质量控制点，自动生成质量导航计划，同时结合每个工序的关键操作步骤的执行情况，自动触发质量点检请求；使用某著名企业终端，并安装RFID扫描模块，需要点检执行人实地扫描并执行；点检项目可灵活定制，可以按照工序制定不同的点检项目，点检执行时，根据当前执行的工序，自动显示点检的项目；点检的记录可以保存到系统，后续可以对这些数据进行统计分析，如计算点检执行率和点检符合率等。系统可以根据一定的规则自动生成质量导航计划，保证质量导航完整性，根据工艺的实际执行，触发质量导航计划，保证质量点检的及时性；某著名企业终端实地扫描，保证质量点检被确实执行，提高点检执行率；

通过系统设定的点检项目，自动关联质量导航计划，保证点检的准确性；点检执行的记录方便统计分析，实现数据共享。质量导航（2/6）通过系统质量导航确保质量点巡检的及时规范操作，进而提升产品质量质量导航业务流程生产部质量部生产工单执行工序质量导航规则手动触发自动触发触发质量导航触发质量导航计划质量点检记录结果合格放行不合格继续锁定MESMESMESMESMESMESMES质量导航业务流程基础信息生产过程点检在线检包辅料不良记录基础信息填报；过程点检，支持一键填报；在线检包，支持一键填报；生产执行中检化验业务现状及机会提升点业务现状及背景方案策略及关键控制点机会提升点目前检化验的功能在LIMS系统实现，操作工需要在LIMS系统中创建样品信息并打印样品标签，然后提交样品。检化验结果出来后，录入LIMS系统；LIMS系统与中控和WMS系统不能高效的共享数据，只能通过电话、对讲机或者文件的形式通知，不能及时将半成品和成品的检化验及放行的数据提供给中控和成品库。MES对接LIMS系统，由MES生成样品信息并打印标签，LIMS系统检验完成，并在录入检化验和放行信息后，将数据同步给MES；LIMS的质量放行控制要求可以同步到MES系统，MES系统根据放行结果，对接中控系统，对工序操作进行锁定和解锁。检化验和放行数据在工厂实现生产部、质量部、物流部的跨部门高效共享；MES作为连接LIMS和中控的桥梁，可以根据LIMS的放行结果来指导中控的工艺操作，实现质量防错；

半成品和成品的检化验及放行数据作为产品追溯数据的一部分，在MES系统中与其他数据共同组成一个完整的产品追溯报表。检化验（3/6）生产执行中检化验业务流程生产部质量部生成取样信息打印样品标签物流部原辅料现场取样成品现场取样半成品现场取样检化验执行下一步操作禁止下一步操作MESMESMESMESLIMS原辅料管理业务现状及机会提升点业务现状及背景方案策略及关键控制点机会提升点目前部分原辅材出库时没有打印条码、标签；物料出库时不能实现扫码出库，出库操作效率比较低，库存的实时性不高；调度制定了车间的生产计划后，无法及时把物料需求和当前供应链的库存和在途数量进行比较，提前产生缺料预警。原辅材入库后，对于没有粘贴条码标签的物料进行赋码和补打条码标签；物料出库后在车间扫描确认；配料包赋码，投料前扫码确认。原辅材出库时，要求能够扫描物料条码，实现扫码出库；针对工单进行缺料提醒；为物料追溯奠定基础。原辅料管理（4/6）原辅料管理业务流程质量部生产部供应部计算/打印小料领料单计算/打印大料领料单计算/打印辅材领料单班组计划拆分到罐（料次）领料供应商送货物料赋码入库扫码确认扫码确认扫码确认更新库存配料包赋码扫码确认打印条码按工单领料MESMESMESMESMESMESMESMESMESERPERPERP原辅料管理业务流程从设备上同步计数填写入库数、取样数等辅料消耗，从设备同步计数填写不良报工工艺防错业务现状及机会提升点业务现状及背景方案策略及关键控制点机会提升点目前前处理的工艺设定功能在中控实现，根据设备及品项设定不同的设备参数及操作程序，对人员的素质要求比较高；需要操作人员根据设备参数和半成品状态，人为判断是否可以执行下一工序。MES系统的配方和处方功能，定义了产品的物料清单，及工序的关键设定参数，通过对接中控系统，可以将MES系统中根据品项和工序设定的参数，下发到中控系统，中控再下发到设备自控系统，达到工艺防错的目的；MES运行过程中自动采集工艺和设备运行数据，形成完整的工艺和设备运行记录。MES系统中录入配方和处方，可以减少工艺操作过程中人为因素造成的失误，到达工艺防错的目的；工艺控制参数标准化，并且在系统中统一管理；

MES系统自动记录工艺和设备运行数据，减少手工填写纸质记录带来的大量工作。工艺防错（5/6）通过系统防错加强对生产过程的控制，进而提升产品质量工艺防错业务流程SCADAMES维护工艺数据工单执行工艺参数下发工艺参数接收工艺参数下发MESMESMESMESMES中控系统原奶验收调料发酵待装预巴氏化酸溶粉酸奶巴氏产品追溯业务现状及机会提升点业务现状及背景方案策略及关键控制点机会提升点目前产品追溯数据包括物料流转记录、生产运行记录、半成品成品检化验数据和放行数据；这些数据大部分都是手工记录的，需要大量的工作来填写纸质的物料流转记录、生产运行记录。检化验数据和放行数据在LIMS系统中，无法做到多部门、多系统数据的高效共享。产品追溯需要这些零散的数据，需要大量的工作来查找汇总这些数据。MES系统通过扫码投料自动记录原辅料的流转记录，对接中控及灌包装机获取半成品和成品的流转记录；MES系统对接中控和灌包装机，自动采集设备运行记录；MES系统对接LIMS系统，自动获取半成品和成品的检化验及放行数据。自动采集原辅料、半成品和成品的物料流转记录，减少大量的人工记录，降低人为因素造成的错误；自动采集设备运行记录，减少手工记录的工作，降低出错几率；自动采集半成品、成品的检化验数据和放行数据，组成完整的产品追溯结构。

产品追溯（6/6）产品追溯规划业务流程

生产部以生产工单为主线生产设备压力流量液位巴氏杀菌化料调料化酸物料批次小料大料质量检验奶粉检验数据辅料A类B类奶粉白糖内包材外包材……果粒谷物……C类F类吸管胶……物料检验数据半成品检验数据成品检验数据……发酵待装……方案目录集团/事业部管理驾驶舱设备管理系统3SCADA/OEE/能源管理系统4制造执行系统25系统集成1设备台账管理业务现状及机会提升点业务现状及背景方案策略及关键控制点机会提升点目前设备的台账管理都是通过纸质档案的方式进行管理。所有的设备都要建立统一的设备编号，在系统中对设备的合同、安装、移装调动以及报废进行统一的管理。建立统一的设备资产结构树，提高设备台账的管理效率。设备台账（1/3）设备台账管理规划合同信息设备净值安装验收记录运行记录保养记录点巡检记录故障维修记录合同安装验收运行保养点巡检故障维修封装启动移装调拔报废设备信息360度全方位展现设备台帐设备管理合同资料设备净值安装验收封装启动移装调拨设备维护保养记录点巡检记录维修记录运行运行时间停机时间停机次数-预巴氏存储+利乐AleX30均质机+乳品生产线奶缸+巴氏奶仓-巴氏系统+平衡罐

+均质机设备结构树设备预防性维护业务现状及机会提升点业务现状及背景方案策略及关键控制点机会提升点目前设备的预防性维护计划是通过人工统计的方式进行的，计划的制定以周期性维护为主。对预防性维护的执行，目前也是通过人工进行检查，缺少主动的提醒和报警。按照一定的规则（使用时间、使用次数等），通过系统自动生成预防性维护计划；通过系统对预防性维护需要的备件进行计算；对超时未做维护的计划进行提醒和报警。预防性维护计划更准确、更贴近实际；提前核算备件需求，提前下达备件采购订单，降低采购成本；保证预防性维护计划的执行率。设备预防性维护（2/3）设备预防性维护业务流程

设备部供应部保养主计划SCADA设备运行时间设备使用次数生成保养工单委外保养超时上报生成备件领料单执行保养工单备件领料到期提醒替换备件归还记录保养信息设备预防性维护业务流程维护计划（125/500/1000h）维护任务现场执行设备维修业务现状及机会提升点业务现状及背景方案策略及关键控制点机会提升点目前设备的维护是通过人工线下进行管理的;部分设备的维修是通过委外的方式进行维修。采集设备的故障报警，能够自动触发生成维修工单；系统能够生成维修经验知识库，能够根据故障类型提示需要更换的备件以及维修方法。设备的故障报警可以自动生成维修工单，提升维护作业的时效性；建立设备的维护经验库，积累设备维护方法和经验，降低设备维护对操作工的知识和经验的依赖程度。设备维修（3/3）设备维修业务流程

设备部供应部设备故障记录故障信息委外维修超时上报生成备件领料单执行维修工单备件领料替换备件归还记录维修信息生成维修工单维修知识库设备维修业务流程现场呼叫机修确认并发布任务现场执行APP提醒方案目录集团/事业部管理驾驶舱设备管理系统3SCADA/OEE/能源管理系统4制造执行系统25系统集成1数据采集与监视业务现状及机会提升点业务现状及背景方案策略及关键控制点机会提升点统计数据手工抄录、人工统计。需要投入专职岗位收集和统计数据。对现各控制系统进行设备改造，以实现对各控制系统的数据采集；设计实现包括对前处理、包装、灌装、能源控制各系统或者计量仪表等实时采集数据，涵盖了生产数据、设备运行数据、清洗数据等数据、能源消耗数据等。为MES、OEE、能源以及监控管理提供数据支撑。全面实现工厂大数据自动化采集。为后续的智能化管理奠定了基础。SCADA（1/4）能源管理系统工厂没有能源计量或管理系统；多数能源计量仪表不具备远传数据的功能；没有实现能源数据自动采集；每天都需要多个人从各车间、生产线、工段收集大量的能源分析数据，耗时耗力；能源分析数据的及时性、真实性、准确性无法得到保障；各电子表格数据无法有效集成，无法实现复杂而有深度的分析功能。根据能源管理的需求，改造或增加能源计量硬件；利用MES的SCADA数据采集平台，实现能源数据自动采集的功能；在能源管理系统中实现各类能源在线监视，信息实时共享；使用灵活的报表工具设计和展现能源报表;获取MES的生产订单信息，结合生产设备的标准耗能指标，以及能源设备实际产能，有效的得出各能源设备的计划启动时间（如制冷、锅炉等），提前预测能源设备启动和停止的时间。提升了能源计量的精度和范围；解决了原来能源计量的实时性差、准确性低、统计不准确的问题和难点；在线监视能源消耗情况，彻底改变了能源数据靠抄表的低效现状，减少人力成本；提前预测能源消耗情况，可以节约能源消耗，减少无谓的能源浪费；通过对能耗数据的收集、统计和分析，对用能计划进行优化，实现提前管控能源消耗，从而实现精益能源管理。OEEOEE统计数据手工抄录、人工统计。需要投入专职岗位收集和统计OEE数据。事业部和工厂现有一套《后段OEE汇总表》及《前处理OEE汇总表》OEE指标计算系统，但是没有单独的OEE看板功能且现有系统中的分析和展现功能有限。大幅度减少了OEE报表的人工干预；自动生成OEE报表；丰富数据分析的功能；增强数据分析准确性和及时性；多样的数据展现纬度和角度，让数据分析更灵活，应对多变的需求变化；通过对各设备效率及故障停机数据的准确分析，快速定位某生产工艺路径中成为效率瓶颈的关键设备。设计符合不同层级用户需要的OEE数据展现界面；设计能够实现多角度和多维度的分析功能；看板展现的数据要求有较高及时性、准确性。SCADA/OEE/能源管理系统

SCADA系统控制系统

前处理中控系统利乐灌装机控制系统康美灌装机控制系统其他灌装机控制系统后段包装机控制系统能源控制系统电表水表流量计制冷控制系统锅炉控制系统水处理控制系统数据采集能源数据监视能耗曲线异常报警能源趋势分析能耗对比分析能源转换率分析能源明细报表能源读数统计能源用量统计制冷生产计划水生产计划压缩空气生产计划锅炉生产计划能源管理系统OEE数据展示用能计划能源分析能源报表清洗记录与提醒各机型产线指标展示各机型产线停机占比分析各机型产线产品和消耗分析OEE看板各机型产线指标对标分析统计分析整线效率分析单机效率分析停机故障分析OEE报表综合信息报表标准损耗时间报表数据收集表前处理OEE汇总设备运行记录表设备故障记录表清洗记录表班组汇总表SCADA/OEE/能源管理系统300条数据5分钟5秒钟清洗记录与提醒业务现状及机会提升点业务现状及背景方案策略及关键控制点机会提升点通过SCADA实现自动化数据采集；根据用户要求实现清洗弹窗提醒；归档历史清洗记录，为清洗工艺控制和管理，操作工绩效考核提供数据支持；归档清洗中各关键参数，与清洗标准进行对比