MES系统在乳制品质量控制及溯源系统的应用

MES系统在乳制品质量控制及溯源系统的应用

黄钟

Infosys Technologies(China)Co.,Ltd. 518000

摘要：乳制品已经成为了人们日常生活中必不可少的一部分，乳制品的加工工艺也在不断地改进。近几年来，许多新建的乳制品厂都开始采用智能化的生产方式，尤其是将 MES技术应用于生产加工过程中，极大地提升了生产效率和品质的稳定性与安全性，而乳制品的追溯则是其中必不可少的一环。本文通过介绍 MES系统在乳品生产中的应用，建立MES系统解决了乳制品设备数据自动化采集，使得到的资料更加精确和快速；在乳制品品质管理上，把生产过程的各项参数录入到系统中，降低了人工操作的误差，保证了乳制产品的稳定性和可靠性。本文作者建立的MES系统对于提高液态乳制品的品质、实现快速溯源具有十分重要的意义。

关键词：MES系统；溯源；CIP清洗

１引言

由于以信息技术为主导工业4.0 （第四次工业革命）在全球范围内掀起了一场新的技术革命[1]，和信息时代大数据化现象的出现，使智能化的生产方式在各行各业中得到了广泛的应用[2]。自从2008年“三聚氰胺”事件后，政府对乳制品的管理日益严格，消费者对乳制品的期望和要求也在不断提高，企业的品牌意识也在不断增强。目前，各个乳制品企业均已形成一套完整的质量监控体系和追溯体系，但由于各企业的情况不尽相同，有些公司的追溯体系仍是以人工方式进行，而一些大型的乳制品企业则已开始运用 MES系统对产品进行品质控制与管理，从而有效地解决了产品的追溯问题。本文重点阐述了 MES系统在液态乳制品生产过程中的应用，以及 MES在提高产品品质、实现产品追溯方面的作用[3]。

2 MES系统的概念

MES英文全称为“Manufacturing Execution System”，一般在中文中译作“制作执行系统”、“生产执行系统”等，还有一些企业将其称为“中控系统”。MES系统是一种面向车间的生产流程管理和实时信息系统，它的作用是解决车间制造执行问题[4]。MES系统能够将生产调度，产品跟踪，质量控制，设备故障分析，网络报表等整合到一个统一的平台上，并利用一个统一的数据库，为生产、质量、工艺、物流等部门提供信息服务[5]。MES系统是以生产工艺的总体优化为核心，来改善产品质量稳定性、生产效率和追溯产品质量。

3 MES系统管理模块

目前，国内很多装备制造企业都有自己的 MES系统。本文以利乐的 MES系统为例，介绍了 MES系统在液态乳制品生产过程中的应用，以及 MES在提高产品品质、实现产品追溯方面的作用。利乐 MES系统主要包括八个模块。

追溯模块。用户能够跟踪产品的生产流程的数据，可以生成追踪树和目录树，显示出原材料的加工路径，并能生成各种数据和趋势的报告。

生产报表模块。用户能够了解全厂的生产状况，包括：产品概要报表、设备报表、生产报表、材料报表。

CIP模块。包括 CIP概要报表、  CIP清洗时间分析报表（见图1）、CIP趋势图。

图1CIP清洗时间分析报表

CIP有效性模块。将 CIP线路的使用率和距离上次最大、最小和平均等待时间以表格的形式体现出来。

质量控制模块。用户能够获得有关品质的报告、设置牛奶、加工过程中的有关样本信息，并对样本的测试结果进行记录。

原料编辑器模块。用于制造和管理原材料（见图2）。在这个模块中可以创建原料、原料类、原料类别。

图2 原料编辑器模块图

用户管理模块。主要管理不同用户对不同区域和功能的访问权限（见图3）。利用该模块，可以根据工作人员的工作需要，对用户进行灵活的管理。

图3 用户管理模块图

报表工具模块。用户拥有查看定制化的报表的权限，例如定制维护报表等。

4 MES系统在乳制品液态奶生产过程中的具体应用

液体奶的制作流程大致为：收奶，净奶，储存，配料，杀菌等10个流程。在利乐 MES系统上，从收奶到清洗的生产过程，均能实现自动控制和跟踪。以下是一些主要工艺的具体运作。

（1）收奶工序

首先将样品 ID标签打印到试样瓶上，然后在奶罐车上进行取样送检，将样品 ID扫描输入（若有 Foss系统会自动记录），然后在管理系统中设置一个参数，进行测试，如果 QC通过，即可进行采集。选择要储存的奶瓶，输入牧场名称，确定收奶点，再用对讲机通知收奶工检查收奶工具，无误后开始收奶工序。在发现问题的时候，可以利用系统的追踪功能，找到所用的奶源，储存的奶罐，储存的温度、数量、使用时间、调配线路等，找出问题所在。

（2）配料工序

在利乐 MES系统中包含“配料防错系统”。该系统对原材料赋码，入库和出库时要扫描码，在称料间称重时，要用有通讯端口的高精度电子称，将已称好的材料进行赋码，将配料单中需要的材料送至 PDA扫码机，输入时先扫描，确认无误后再投入，从而杜绝人工误差。当产品有问题时，可以迅速地找到使用的材料和批次。

（3）杀菌工序

新型消毒设备一般要具有将生产数据实时传送给 MES系统的功能，通过 MES系统对消毒过程进行监测，并将有关的参数信息进行记录，并生成相应的参数图表。如果产品有问题，需要对生产过程中的消毒工艺进行跟踪，并根据各种参数的变化，快速地找到问题所在。

（4）CIP工序

运用 MES中控平台后，对各条生产线的“清洗温度”“清洗浓度”“清洗时间”“清洗流量”这四个清洁参数进行了验证，并将其导入 MES系统，实现了对各工序的自动控制。

5 MES系统如何实现产品追溯

如果质疑产品有问题时，可以在 MES的出库模块中找到该批产品的发货路线和销售地点，然后开始召回。要找出该批次质量问题的原因，可以从 MES的原料模块中找出该批次所用原料的产地、批次号、原料的各项检测数据；通过对该批产品的查询，可以迅速地找到制作路径、控制点数据、清洗数据以及数据的变动趋势，从而快速找到原因。

6 小结

MES系统解决了设备数据自动化采集，使得到的资料更加精确和快速；在品质管理上，把生产过程的各项参数录入到系统中，降低了人工操作的误差，保证了产品的稳定性和可靠性。MES系统在我国以智能制造为中心的发展中，对于提高液态乳制品的品质、实现快速溯源具有十分重要的意义。

参考文献

[1] 王剑铭，万玮，以MES食品安全管理系统提升乳制品质量安全[J].上海质量，2016（10）：63-65.

[2] 李振华.试论MES系统在制造企业的应用[J].电子测试，2022，36（7）：128-131.

[3] 蒋朝福.MES系统助力乳制品企业智能制造转型[J].网络安全和信息化，2022（1）：105-109.

[4] 薛鑫，杨雪，张永利，何洪玉.MES系统在婴幼儿配方奶粉企业生产管理中的应用[J].现代食品，2019（10）：81-83.

[5] 顾佳晨，刘晓强，孙彦广.流程工业MES的现状与发展[J].冶金自动化，2003，27（4）：9-12.