Rockwell中國北方區(qū)經(jīng)理王珣

    回顧MES在國內(nèi)的發(fā)展歷程，從2000年至今的十年里，MES的應(yīng)用越來越多，在煙草，汽車，半導(dǎo)體，石化等行業(yè)，大量實施了MES項目。但是，到目前為止，食品飲料行業(yè)應(yīng)用到MES的企業(yè)屈指可數(shù)。羅克韋爾非�？春檬称凤嬃闲袠I(yè)，我們預(yù)測未來五年里食品飲料行業(yè)的MES將會有大量的應(yīng)用。

    羅克韋爾是美國企業(yè)，是全球領(lǐng)先的自動化方案和MES方案供應(yīng)商。羅克韋爾進入中國已有二十多年，目前中國有1600多名員工，在中國提供包括軟硬件產(chǎn)品，工程實施等一攬子解決方案。

    MES作為一個生產(chǎn)指揮和管理系統(tǒng)，與工廠的工藝，生產(chǎn)管理以及業(yè)務(wù)流程等息息相關(guān)，因此對于不同的行業(yè)，MES應(yīng)用需求和方案迥異。羅克韋爾采用分層的設(shè)計理念，最底層是符合國際標(biāo)準(zhǔn)S95的平臺，向上搭建了很多的功能組件，再向上是為不同的行業(yè)提供的針對行業(yè)特點需求的功能模塊，最后再進行二次的開發(fā)，來滿足客戶最終的需求。我們可以為客戶提供最終的最符合它要求的解決方案。

圖1 MES平臺模型

    在MES領(lǐng)域，羅克韋爾聚焦三個行業(yè)并提供專門的MES解決方案，分別是生命科學(xué)，汽車和食品飲料。在生命科學(xué)領(lǐng)域的MES解決方案是Pharma Suite，汽車領(lǐng)域的MES解決方案是AutoSuite，在食品飲料領(lǐng)域的MES解決方案是CPG Suite。今天的主題主要圍繞食品飲料行業(yè)CPG Suite。

食品飲料行業(yè)內(nèi)憂大于外患

    食品飲料行業(yè)MES的應(yīng)用目前還處于剛剛起步的階段，僅在少數(shù)企業(yè)有應(yīng)用。食品飲料行業(yè)面臨的最大問題就是產(chǎn)品安全問題。三聚氰胺、瘦肉精、塑化劑等等事件給人們帶來了很大影響，雖然我國在2009年頒布了食品安全法，但是食品安全問題依然層出不窮。如何提高食品的安全性，如何保障普通消費者吃到放心的食品是一個非常大的話題。從MES應(yīng)用的角度來看，我們提出，采用MES進行生產(chǎn)統(tǒng)籌管理和決策，有助于提高食品安全。

    在食品企業(yè)生產(chǎn)過程中，經(jīng)�？赡苡腥斯さ模�隨意性地添加一些成份，修改配方，導(dǎo)致出現(xiàn)問題。而通過MES將生產(chǎn)過程嚴(yán)密控制起來，一方面保證了生產(chǎn)效率的提升，另一方面減少人工干預(yù)，采用MES系統(tǒng)管理整個生產(chǎn)業(yè)務(wù)流程，從而保證產(chǎn)品的安全。

    食品飲料企業(yè)應(yīng)用MES可降低損失、降低物料和流程的不穩(wěn)定性、將損耗/返工降到最低；可降低因為供應(yīng)商問題引起的生產(chǎn)質(zhì)量問題、降低流程變動、提高實時生產(chǎn)質(zhì)量可視度；可實時監(jiān)控預(yù)防、追蹤/追溯、族譜圖保障食品安全。 

羅克韋爾針對食品飲料企業(yè)的解決方案

    1）生產(chǎn)管理

    工單管理：生產(chǎn)工單管理 / 包（灌）裝工單管理、支持新建、修改、凍結(jié)、取消工單

    根據(jù)產(chǎn)能進行排產(chǎn)：與ERP等系統(tǒng)集成，實現(xiàn)企業(yè)整體信息化

    生產(chǎn)管理 ：區(qū)分成品、半成品、原材料等、BOM 配方管理

    設(shè)備、工位、車間、生產(chǎn)線管理：預(yù)定義生產(chǎn)工藝路線

    生產(chǎn)執(zhí)行：生產(chǎn)指示、嚴(yán)格按照預(yù)定義的生產(chǎn)工藝路線生產(chǎn)、確保工單“保質(zhì)保量”完成、實時控制工單狀態(tài)，可以凍結(jié)問題工單、儀表盤、報表、看板實時顯示生產(chǎn)情況

    與其他業(yè)務(wù)系統(tǒng)集成：從ERP等系統(tǒng)下載生產(chǎn)工單、從ERP等系統(tǒng)下載BOM / 配方管理、將生產(chǎn)執(zhí)行的數(shù)據(jù)上傳至ERP等系統(tǒng)

    主要價值：

    將生產(chǎn)的良率提高 10%、提高物料、人員、機器設(shè)備使用率 15%、將工單完成率20%提高、廢品率降低15%

    2）物料的管理

    物料管理：原材料管理、容器、器皿管理、在制品標(biāo)識

    物料使用執(zhí)行：物料轉(zhuǎn)移，調(diào)整，報廢，返工，合并，分解，接受，出貨，拉動、物料消耗、物料生產(chǎn)、返工和報廢控制、在制品狀態(tài)管理 (凍結(jié)，隔離，釋放)、成品，半成品，在制品的區(qū)分

    儀表盤和報表顯示：在制品和庫存狀態(tài)、實時顯示物料批次所處位置

    與其他業(yè)務(wù)系統(tǒng)集成：物料消耗

    主要價值：降低庫存積壓 10%、縮短產(chǎn)品周期 50%、追蹤倉庫中的原材料（輔料）、在制品、成品等、借助條碼、RFID技術(shù)追蹤產(chǎn)品

    在物料管理過程中強調(diào)的主要是物料的移動。物料每一步移動會記錄，每一批次的分解，消失，創(chuàng)建全由系統(tǒng)來處理，同時實時的庫存信息，保證了在食品飲料生產(chǎn)加工過程中物料的可視性。

    3）質(zhì)量管理

    質(zhì)量抽檢和執(zhí)行：流程控制設(shè)置、流程化的抽檢規(guī)則、可計劃的抽檢規(guī)則、在線和離線的質(zhì)量抽檢、HACCP

    采樣管理：計劃的和非計劃的、采集線上的或批次的質(zhì)量數(shù)據(jù)、采集設(shè)備狀態(tài)、預(yù)警事件數(shù)據(jù)、CAPA

    偏差管理：監(jiān)控偏離標(biāo)準(zhǔn)值的數(shù)據(jù)、提供可視化手段監(jiān)控實時數(shù)據(jù)

    凈含量控制：控制稱量設(shè)備、嚴(yán)格遵循標(biāo)簽上顯示的信息 (重量，數(shù)量等)

    QA釋放管理 (WIP凍結(jié)，釋放)

    儀表盤和報表顯示：一次通過率統(tǒng)計、關(guān)鍵性指標(biāo)（KPI）顯示

    與其他業(yè)務(wù)系統(tǒng)集成：質(zhì)量規(guī)格下載、質(zhì)量分析數(shù)據(jù)上傳

    主要價值：提高一次通過率達(dá)12%、減少因為質(zhì)量原因的損失達(dá)80%、減少質(zhì)量錯誤達(dá)50%、降低因為質(zhì)量引起的損害企業(yè)形象的風(fēng)險

    4）產(chǎn)品追蹤

    追蹤/追溯和族譜圖管理：追蹤人機料法的使用情況、可以基于Lot/Item/Unit 不同層級追蹤、能夠追蹤返工/報廢等異常流程、操作員的歷史操作記錄 (手動控制事件)

    儀表盤和報表顯示：向前追蹤、向后追溯、高效的關(guān)聯(lián)性報表

    與其他業(yè)務(wù)系統(tǒng)的集成：可以繼續(xù)追蹤產(chǎn)成品

    主要價值：提高良率15%、將報廢率降到最低、提高企業(yè)利潤8%

    產(chǎn)品追蹤強調(diào)的是人機料法環(huán)的管理，每一個生產(chǎn)步驟中，通過了哪些設(shè)備，有哪些操作員涉及了，有哪些參數(shù)進行了等等都會被記錄下來，包括環(huán)境的信息都由系統(tǒng)通過自動化的手段將數(shù)據(jù)搜集起來。所以在生產(chǎn)結(jié)束后，只要這個產(chǎn)品出現(xiàn)問題，都可以在MES系統(tǒng)里追述到原因。

    5）制造智能

    智能化生產(chǎn)：生產(chǎn)的先后順序、工單狀態(tài)、整體的生產(chǎn)產(chǎn)能和效率、OEE統(tǒng)計、流水線和包裝線的效率、計劃/產(chǎn)能平衡

    物料預(yù)估：庫存管理、報廢料和返工用料

    追蹤/追溯和族譜圖報表：向前/向后追蹤

    質(zhì)量管理評估：質(zhì)量分析指數(shù)、HACC、歷史數(shù)據(jù)分析和報表

    效率智能化分析：包裝線的OEE統(tǒng)計，停機時間統(tǒng)計、OLAP分析

    主要價值：提高設(shè)備和物料使用率15%、降低損失和消耗20%、增加生產(chǎn)運能10%、增強了生產(chǎn)敏捷度、提高了生產(chǎn)透明度以更好地應(yīng)對變動和挑戰(zhàn)。

    制造智能強調(diào)的是通過智能化軟件進行深度的分析。比如說一些質(zhì)量數(shù)據(jù)，單獨看一個批次或者某一天的生產(chǎn)可能看不出內(nèi)部的隱含信息，但是把一個月，或者是一年的某些工藝質(zhì)量數(shù)據(jù)放在一起進行關(guān)聯(lián)性的分析，就有可能找到內(nèi)部之間的關(guān)聯(lián)性，就有可能幫助企業(yè)對生產(chǎn)狀況數(shù)據(jù)，質(zhì)量數(shù)據(jù)，設(shè)備數(shù)據(jù)等有直觀深入全面的了解，進而為企業(yè)進行科學(xué)決策提供數(shù)據(jù)支持。

典型案例

    1）恒天然乳業(yè)

圖2 恒天然乳液MES界面

    恒天然乳業(yè)是新西蘭最大的乳制品公司，管理著新西蘭14000多個農(nóng)場；Whareroa是恒天然乳業(yè)在新西蘭北島的一個典型工廠，每天生產(chǎn)14000萬升的牛奶；工廠管理者希望能夠精確地記錄生產(chǎn)稱重的信息，以便產(chǎn)品出廠的時候能夠完全符合行業(yè)規(guī)范；羅克韋爾為Whareroa以及恒天然乳業(yè)的其他工廠提供實時的生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集，并且管理到了庫存、泵、轉(zhuǎn)送等環(huán)節(jié)；與工廠中的AB PLC進行無縫集成，提供了一整套的面向液體乳制品行業(yè)的解決方案；恒天然乳業(yè)管理層對于該項目的總結(jié)是：由于實現(xiàn)了工廠生產(chǎn)的透明化，在多年的沉寂之后，工廠終于“開口”說話了。

    2）惠氏營養(yǎng)品

    惠氏營業(yè)品蘇州工廠在2009年底投產(chǎn)，是一個具有國際先進水平的營養(yǎng)品工廠。該廠主要生產(chǎn)高端嬰幼兒配方奶粉和其他營養(yǎng)品，是惠氏全球規(guī)模最大的營養(yǎng)品工廠之一。羅克韋爾為該工廠提供MES系統(tǒng)，包括批次管理、系統(tǒng)認(rèn)證、ERP接口等功能，實現(xiàn)對生產(chǎn)過程的數(shù)字化管理，實現(xiàn)每個批次的批記錄和追溯，嚴(yán)格控制產(chǎn)品質(zhì)量，并實現(xiàn)與ERP等系統(tǒng)接口。

    3）芝華士威士忌

    芝華士兄弟(Chivas Brothers)公司是世界著名的威士忌酒廠商，在英國的32個城市有1,600多員工，擁有12個麥芽蒸餾廠、1個谷物蒸餾廠、2個杜松子蒸餾廠等。羅克韋爾提供給Chivas的MES系統(tǒng)實現(xiàn)了工廠運營的可視性和可控性，顯著減少了運營成本。MES系統(tǒng)幫助Chivas實現(xiàn)了對瓶蓋、商標(biāo)的追溯，改進質(zhì)量。

    本文根據(jù)Rockwell中國北方區(qū)經(jīng)理王珣在“2012中國工業(yè)與信息化融合發(fā)展高峰論壇”上的發(fā)言整理而成。已經(jīng)本人確認(rèn)。

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本文標(biāo)題：拓步ERP系統(tǒng)食品飲料企業(yè)MES系統(tǒng)解決方案

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