【案例】打造数智化新蒙牛 推动我国奶业振兴

数字化转型是由数字化技术带动和推动的业务增长乃至业务模式的颠覆式创新,对产业发展产生全方位、深层次、革命性影响,是全球范围技术革命的大趋势。加快推进我国奶业数字化转型,是抢抓新一轮科技革命和产业变革机遇的必然选择,是推动产业高质量发展的必由之路。中国奶业企业特别是D20企业对此进行了前瞻性探索,迈出了富有成果的实践性步伐,其中的理念、方式和经验值得借鉴。为展示中国奶业数字化转型的发展历程,深化对数字化转型的认知与共识,推介数字化转型发展的经验与方案,中国奶业协会组织编撰发布《中国奶业数字化转型卓越案例集》,在奶业行业引发热烈反响。让我们开启共同学习模式吧!

卓越案例② | 打造数智化新蒙牛 推动我国奶业振兴

关键词:数字化 智能化 大数据
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数字化转型概况
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蒙牛集团从数字化转型价值出发,从数字化技术帮助蒙牛解决实际问题入手,遵循一切业务数字化、一切数据业务化的原则,开展了务实的数字化转型工作。通过充分利用5G、物联网、大数据、人工智能等新兴技术,结合各类新兴商业模式,以数字化、智能化创新实现高效率、低成本运营为目的,实现在控制成本同时满足消费者的更高需求。

围绕数字化转型升级,集团上下一心,以“双中台”建设为底座,落地“四个在线”创新应用。通过业务中台建设,实现了数据的采集、联动,打通蒙牛线下渠道多个业务系统之间的连接;通过数据中台建设,实现了数据的统一规范治理、分层应用,建设蒙牛数据资产管理体系,形成蒙牛数据资产服务框架。消费者在线打造全域消费者运营能力;渠道在线构建全渠道洞察与全链路履约能力;供应链在线优化后端供应链能力,构造和运营供应链数字化平台;管理在线构建数字化生态工作环境,全面提升管理效率。

蒙牛将数字化转型覆盖到新品研发、智能制造、智慧供应链、数智牧场等多个领域。面向新品研发,通过PLM实现研发过程数字化的同时进行数字化研发,以用户导向根据消费者需求实现快速定制,而模块化的智能工厂则保证了柔性生产,从而最终满足消息者需求。面向智能制造,参照行业最高标准进行新工厂建设,着重打造工厂数字化能力,实现大数据决策能力、端到端价值链最优能力以及满足客户化定制等要求。面向智慧供应链,通过数字化手段让消费者享受极致体验,实现消费者至爱(First-Choice)的战略落地,打造了可视化、可感知、可调节的供应链平台,实现供应链的快速响应和集成。面向数智牧场,数字化繁育管理、牛群档案管理、健康管理、产奶管理、饲喂管理、质量管理、兽药管理,实现生产业务、生产计划业务纵向集成,结合牧场设备数据自动采集,实现牧场风险管理自动预警、奶量自动预测等应用。

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全过程质量和安全保障的智能管理系统
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数字化转型具体案例
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(一)蒙牛新一代智慧牧场平台

在标准化的养殖围栏里,一头头奶牛在悠闲地吃着科学调配的草料。天气热了有风扇吹,地板上安装自动化的粪便清理设施。每天有三个时段,佩戴着电子耳标的牛儿们,都会主动排队登上转盘台,挤奶结束后,挤奶器自动脱落,牛儿们再从出口依次退出回到自己的“宿舍”。不仅如此,通过牧场的监控设备,可以很直观地看到每一头牛的状况,牧场会根据牛的状况进行相应的调整。在“智能”化的管理模式下,奶牛们的产奶量得到提升,而这正得益于蒙牛多年来推动的“数字奶源智慧牧场”,通过对奶牛饲养、牛奶生产、运存运输等维度进行标准化管理,最大程度上保证牛奶品质,提升生产安全及生产效率。
1.项目背景与目标
面对国际竞争、国家战略、技术三个层面竞争格局的转变,蒙牛结合国家奶业振兴计划的指导意见与新技术的成熟性,将奶业数字化转型成为改变竞争格局重要策略之一。蒙牛提出,首先打通农牧业上下游产业链,打造产业链数字化生态协同平台,用数字化的方式兴农、助牧,成为振兴奶业的驱动器,推动行业全面转型升级。然后,实现全产业链主体间数据贯通、资源共享、业务协同,作业现场全要素、全过程自动感知,实时分析和自适应优化决策。最终实现赋能牧场养好牛,挤好奶、多赚钱。
2.项目实施内容、实施策略
蒙牛新一代智慧牧场平台落地分为3个阶段:1.0阶段为物联网数据采集,让每头生物牛成为数字牛,通过脖环、TMR精准饲喂、在位识别等技术应用,实现对奶牛的及时干预管理;2.0阶段为数据孤岛连接打通,统一规划安装物联设备,全面对接数据;3.0阶段为牧场智慧中控大脑,实现精准管理。
基于分步实施的策略,项目在牧场端聚焦决策层、管理层、执行层分层管理,面向不同人员提供不同服务。决策层关心收入与成本,例如收入低,可能是产量低。管理层要关心产量低的原因,可能是饲养不佳,导致泌乳牛单产低。执行层关心是按标准执行与操作,按时、按量进行饲喂。分解过程通过平台数据建模形成专家分析,最终为各层级提供赋能工具。
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佩戴智能监测设备“牛脖环”的奶牛

3.应用情况
平台对指标名称及计算模型与国际对标,形成标准化指标库,使奶业书同文,车同轨,最终引领中国奶业数字化迈入国际赛道。
数字化管理主要实现了管理线上化,由经验管理转变为线上数字化管理,降低管理成本,增加牧场收益。助力创新,打通产业链七经八脉,构建共赢生态圈,促进中国奶业健康发展。
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蒙牛新一代智慧牧场管理平台
(二)蒙牛集团乳制品智能工厂(流程型)新模式
在智慧大屏的全程监控下,每日新鲜原奶全程控温进入到“智慧工厂”后,经过智能中控室、生产车间、检验室等运营、生产环节,随着一条条自动化机械臂的“舞动”,很快,一盒盒安全又好喝的牛奶便生产出来了,这幅现代化的乳业图景就来自蒙牛的智能工厂。偌大的生产车间内,各条生产线上机器人及机械臂有条不紊地进行着灌装、打包、封口、传输等工作。
从原奶化验、生产线生产到包装成箱,全环节都是密封无菌自动化智能生产。每一滴奶,从牧场进工厂再到餐桌,都实现了智慧化。蒙牛的智能制造涵盖设备、控制、车间等,实现了人、设备、系统的互联互通,可完成状态感知、实时分析、快速决策和精准执行,最大限度提升效率,保证牛奶品质。蒙牛数字化“食品安全质量实时监控平台”可覆盖牧场、工厂乃至销售环节,实时监测食品安全状况。面向现代化、智能化全新制造的乳业工厂,在外形设计、结构设计、自动化应用等维度均体现出“突破性”和“创新性”。在这里,生产线均采用了当前国内外最先进的生产设备及领先工艺,在智能化、信息化、自动化程度方面遥遥领先,置身其中可以沉浸式体验一杯奶从牧场到餐桌的全过程。
1.项目背景
伴随乳业新时代的到来,在行业快速国际化、市场变化迅速的背景下,“互联网+”和“智能制造2025国家战略”正在不断地推动着企业向前发展和变革。在政府政策的大力支持下,为了应对激烈的行业竞争和企业成本管理的挑战,蒙牛乳制品数字化工厂的建设需求应运而生,在乳制品企业中进行制造执行系统的实施及建设。数字化工厂项目是在现有智能化设备的基础上,采用网络技术、信息技术、现代化的传感控制技术,结合制造执行系统的实施,打破信息孤岛,打造智能制造新模式工厂。将乳制品的收奶、生产、检验、仓储等一系列管理过程从传统模式向智能化、网络化升级,实现内部高效精细管理,提升生产效率、降低运营成本、产品不良品率,提升对“完美产品”的全程安全保障,实现工厂生产的智能化和柔性化,进而推动行业的整体建设。

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智慧中控室
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构建数字化模型,为企业生产提供决策依据
2.建设内容
蒙牛智能工厂以推进生产管理核心业务链的自动化、信息化建设,实现业务横向互联,制造业务纵向集成,数据信息上下互通为指导思想进行建设。通过数据自动采集连接生产设备层数据,实现设备数据纵向互通,支撑制造执行系统各功能模块的运行,通过制造执行系统集成企业经营管理使用的企业资源计划系统、智能化质量管控系统、仓库管理系统、能源管理系统,实现系统互通。
以安全生产为例,系统实时监控安全关键控制点和重要设备设施运行参数及数据,定量计算未来安全生产发展趋势,及时发出安全预警,警示生产过程中将面临的危险程度,将安全风险控制在可控范围内。
这些系统的建设,进一步支持企业生产业务智能化。为了让建设的各类系统安全稳定的运行,蒙牛集团按照国家及自治区、呼和浩特市、和林格尔县三级政府部门相关要求,分批次、有步骤地全面落实网络安全等级保护工作。针对等级保护2.0时代风险评估、安全监测、通报预警、案事件调查、数据防护、灾难备份、应急处置、自主可控、供应链安全、效果评价、综治考核等这些与网络安全密切相关的措施,都将全部纳入蒙牛等级保护管理工作中,提高网络防护、应急响应等信息安全保障能力。
3.应用效果
通过智能制造的建设,蒙牛建成了国内首套针对乳制品定制开发的生产执行系统MES,
通过MES横向集成信息化管理系统,纵向集成自动化控制系统,具体解决企业的重大问题。
第一,生产设备自动化解决的关键问题。前处理自动化控制主要解决手工配料、清洗等问题,实现配料自动控制和自动信息采集,全自动灌装生产线实现了灌装、CIP清洗系统自动控制、FOSS数据集成、系统自控报警,保障产品品质的安全性,CIP、升温、杀菌的全部自动化、灌装设备和预处理设备、包装设备实现了互联互通。包装段自动化主要解决手工装箱、手工码垛等问题,实现后包装自动化,引进先进的蜘蛛机器人、六轴机器人和伺服控制系统,通过PLC程序控制,提高生产效率、降低劳动强度和生产成本。六轴和轴机器人自动装箱、自动码垛,效率提升。
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管理业务横向互联、制造业务纵向集成的智能化管理控制系统
第二,质量管控智能化解决的关键问题。质量控制自动化面解决了信息化系统在实验室管理与质量控制管理两方面脱离的瓶颈,自动决策率提升;检验管理数字化突破检验数据自动采集、电子原始记录全面覆盖应用的难题,为实验室信息化管理提供样板和典范。实现检验管理信息化数据自动采集;一键式质量追溯解决质量追溯信息的全面性、准确性,及追溯的便捷性上的问题,真正实现全链条质量追溯和一键便捷追溯。
第三,智能物流管理系统解决的关键问题。立体自动化仓库堆垛机入出库能力达到200米/分速度、单托盘载重1.5吨,采用计算机进行控制管理而利于企业实施现代化管理。环穿小车系统通过对整体网络检查及接放货方式的检查,发现问题后,对原来网络基站更换大功率,对小车接放货方式进行改变,并且优化入库端程序。智能化立体库实现了自动出入库,产品先进先出,较平库效率大幅提升。
第四,智能能源系统解决的关键问题。车间计量仪表的数据传输问题以及使用无线数据传输过程中的数据采集时间问题。能管系统数据的稳定性以及数据的准确性问题,由于数据的采集方式有无线传输、有线传输等方式,确保数据的稳定性和准确性是一个技术难题。系统与ERP系统以及MES系统的交互问题,能管系统需要与ERP系统交互产量数据、产线数据等信息。与能源相关的系统自动系统覆盖率100%,实时数据存储频率在45秒。

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蒙牛常温高科数字孪生工厂
卓越案例② | 打造数智化新蒙牛 推动我国奶业振兴蒙牛加工厂现代化生产线
蒙牛通过智能制造数字化工厂项目切切实实为企业带来了改变和收益。全程数字化自动采集、监控,实现数据异常及时预警,生产效率提升;系统化精细化成本管控,实现在线监控自动核算,运营成本降低;信息的快速共享及协同,产品研制周期缩短;能源的实时采集及精准监控,能源利用率提升;系统化自动排产,快速响应、满足市场柔性化需求;全产业链实现质量一键追溯。借此,蒙牛可起到推动行业、产业发展的主体作用,带动和提升乳制品行业的智能制造水平。
(撰稿人:韩广才,芦亮亮,刘瑞宝,张永霞)