杭州娃哈哈集团作为饮料行业的龙头企业和中国食品饮料行业的典型代表，入选2015年智能制造试点示范项目，率先建立食品饮料行业的智能生产试点，本文根据《智能制造探索与实践》，分析娃哈哈智能化转型升级实践成果。

食品饮料生产流程智能化工厂项目通过信息技术与制造技术深度融合来实现从传感器到企业资源管理系统（ERP）的全过程信息集成。

该项目以企业运营数字化为核心，结合“互联网+”的理念，采用网络技术、信息技术、现代化的传感控制技术，通过对整个集团经营信息系统建设、工厂智能化监控建设和数字化工厂建设，将食品饮料研发、制造、销售从传统模式向数字化、智能化、网络化升级。

集团化运作的智能管理系统

娃哈哈已经构建一个基于大数据的工业信息化系统，实现对分布在全国的所有分公司的物料、资金、信息等资源进行集中信息管控，通过链路负载均衡在多运营商线路中自动切换,使得用户能以最优路由访问公网,避免因某条线路故障或拥塞而导致终端无法访问互联网的问题。

智能管理系统

核心防火墙和部分分支防火墙之间通过在公网线路上建立ipsec vpn隧道,实现内网资源的互访,保证数据在传输过程中的加密和解密;通通过划分核心防火墙接口到DMZ、SERVER、 TRUST三个不同区域,实现内网资源间的安全隔离和权限访问控制,为公司企业业网与互联网,以及企业内部各单独子网之间提供信息保护。此外,还具有入侵检测、DoS和DDoS防护、 SYN cookie防护及WAF等功能。

系统平台包括销售管理(CRM)、制造执行管理(MES)、供应链管理(CSP)、质量管理(QCS)、供应商管理理(SRM)等。

当客户通过互联网下订单时,系统会自动核控客户的信用,并确认订单。然后系统将根据各工厂的生产能力、运输成本、交货时间等因素分析最佳生产工厂,把订单分派给各工厂并安排生产。生产系统根据订单的情况与原材料库存进行对比,缺口的材料将自动进入采购环节。供应商通过向其开放的端口获取订单信息。工厂接收到订单后,制造执行系统实现按客户订单安排生产,通过分析各生产线状态,优化生产计划:最大度地缩短产品更换、清洗和停机时间。

通过智能标签、伺服定位、物流机器人等技术,建立自动化仓库,智能桁架机器人将码成垛的产品自动吊装到系统指定的库位。系统根据订单情况自动生成发货计划,物流承运商可以通过互联网实时了解发货计划划,并安排车辆配送货。客户收货后,系统根据收货确认信息自动进行相应的订单结算。

客户可通过互联网移动终端进行实时查询订单状态，跟踪和了解相关生产和物流等信息。

智能制造、透明生产及全过程质量追溯

饮料智能工厂通过MES系统获取订单后,再根据原材料库存、生产线状态等因素,分析并自动分配生产任务到生产线进行制造;还会根据产品的生产周期,计算出库及发货时间。MES系统工作

1自动数据采集与实时数据库系统

通过对分布在全国的各子工厂的每条生产线进行网络化集成,实时数据传输、状态监控与分析,实现总部对集团下属180余家分公司的生产线运行状态监控和管理。采用网络化的的 SCADA数据采集系统和视频监控系统,实现了设备运行状态及参数的远程可视化整合。

同时，总部可对各地生产线设备进行实时的状态监控、远程诊断和数据分析,实现从传感器到集团信息系统的深度数字化整合。分公司生产线的信息可以通过网络自动发送到集团总部,总部管理部门可以通过网络远程对外地分公司的生产状态、工艺过程及设备技术参数进行远程监控与调整,为实现集团总部远程管控和内部协同系线平台。

2中央集中管控系统

设置在中央控制室的可视化系统,可对生产线设备的运行参数和状态选行实时监控,同时自动生成各类数据记录报表。智智能化系统还可提供各种类型的分析报告,建立全过程透明的工艺过程质量追溯体系。

3原材料管理

从原材料的入库环节就开始连续而严格的质量检测,供货单上的原料、辅料和包装材料的信息通过扫描或电子标签进行自动识别,与供货有关的数据被读取后自动对系统的原料库存进行修正。系统根据订单导出的原材料需求与仓库的原料质量检测数据对接,原料领用和投料过程的数字化避免了错误的投料,并建立了批次追踪。

4生产管理

系统根据订单,分析原料库存和生产线状态,通过订单的组合提高设备利用率,以及减少转换和清洗时间。通过企业资源计划系统(ERP)和仓库管理系统(WNMS)之间的接口。

5质量管理

以现代传感技术为基础,构建在线的工艺过程质量管理体系。通过先进的传感检测技术在线采集工艺过程的关键技术参数,从产品调配、吹瓶、灌裝到包装、码垛,与产品质量相关的关键参数都由生产线设备中的各种传感器进行在线实时监测:

产品的成分指标如糖度、蛋白质、脂肪等通过近红外技术等进行在线检测;包装容器的质量、封盖质量、灌装液位和标签质量等通过各种温度、流量、扭矩检测传感技术和视觉检测技术实现在线实时检测,并把数据输入系统,通过系统在生产过程中对生产线设备或执行部件进行自动参数纠偏修正。

实验室检测数据将实时的在线检测结果和实验室仪器检测结果进行集成,系统建立自动产品取样与质量检测流程。

6生产线和设备管理

对各种生产线数据的自动采集和分析、停机时间和故障判别，通过选择相关参数判断趋势,计算生产线效率(OE)。

生产线效率分析系统(LPA)、设备故障和历史事件的记录和分析,为优化生产线效率提供基础信息。由MES系统对维护人员进行标准指导,并对保养和维护工作进行最优化组织。维护所需的备件均可在系统上快速查询库存,甚至在不同工厂之间进行调拨。

7能源管理

智能工厂实现能源消耗数据的在线采集、监测和分析,能源的调度自动化,快速对生产过程做出反应,提高能源利用效率;生产线的单位产品能源消耗、碳排放值下降10%以上。