Nhà máy số: Từ lý thuyết đến thực tiễn

Được thành lập từ năm 1999, tại Hohhot, hiện nay, Mengniu có 71 nhà máy trên toàn quốc, cung cấp hơn 400 loại sản phẩm tới hơn 70 triệu người tiêu dùng trong và ngoài nước. Cũng nhờ vào việc kết hợp với hệ thống hoạch định nguồn lực doanh nghiệp ERP nên Mengniu có thể quản lý tự động các quá trình sản xuất, có thể truy xuất nguồn gốc dữ liệu chất lượng, đảm bảo an toàn thực phẩm và thực hiện quản lý toàn bộ dây chuyền sản xuất công nghiệp hiệu quả và chuẩn hóa hơn. Ở Mengniu, việc kiểm soát chất lượng đã thay đổi căn bản tốt hơn rất nhiều khi áp dụng kỹ thuật số vào nhà máy. Nếu như trong quá khứ, mọi dữ liệu thử nghiệm được ghi chép lại bằng tay thì bây giờ việc này được thực hiện chỉ với một cú nhấn chuột.

Năm 2013, Mengniu bắt đầu triển khai Hệ thống quản lý thông tin phòng thí nghiệm LIMS (Laboratory Information Management System) thông qua nền tảng Simatic IT Unilab của Siemens. Tính đến năm 2015, hệ thống đã hoàn toàn đi vào vận hành, gồm 34 phòng thí nghiệm đặt tại các nhà máy sản xuất và hai phòng thí nghiệm trung tâm theo định hướng nghiên cứu & phát triển R&D. Từ kho nguyên liệu và chế biến tới khẩu phân phối và lưu thông, một túi sữa đi qua 35 bước liên quan đến 105 mục kiểm tra trước khi đến tay người tiêu dùng. Trong quá trình này, LIMS “tinh mắt” xác minh danh tính của từng nguyên liệu, bán thành phẩm hay thành phẩm và lưu trữ các thông tin nhận dạng đầy đủ. Với LIMS, Mengniu thực hiện các cuộc kiểm nghiệm khoa học chứa các điểm lấy mẫu, kích thước mẫu, các mục kiểm tra, tần số đo và thiết bị thử nghiệm,… Từ đó có thể tối thiểu hóa những sai lệch từ lập lịch bằng tay trong quá khứ. LIMS không chỉ phục vụ cho quá trình kiểm soát chất lượng trong nhà máy sản xuất mà còn dễ dàngtruy xuất dữ liệu cho cơ quan quản lý, thanh tra chất lượng. Đối với mỗi lô sản phẩm, bất kỳ vấn đề chất lượng nào đều có thể truy xuất nguồn gốc từ bất cứ bước sản xuất nào như nhận nguyên liệu sữa, kho bãi, tiền xử lý, làm đầy, đóng gói hay lưu trữ.

Quản lý chuỗi cung ứng thông minh bảo đảm mỗi sản phẩm hoàn thành có thể được tôi luyện kỹ lưỡng như một lực lượng đặc biệt để đạt được chất lượng ổn định và tin cậy. Cũng nhờ LIMS, Mengniu đã xây dựng tài liệu kỹ thuật số và tính toán khoảng 1.400 phương pháp kiểm tra chất lượng, với hơn 90% dữ liệu thử nghiệm đượcthu thập và cập nhật, lưu trữ tự động, cho phép tiết kiệm thời gian thử nghiệm 10% – 25%. Hơnnữa, LIMS đã sắp xếp cực kỳ hợp lý các quy trình kiểm soát chất lượng, qua đó nâng cao hiệu quảhơn 15%. Ngoài ra, LIMS cũng đóng một vai trò quan trọng trong quản lý thiết bị, quản lý chi phí, kiểm soát chất lượng và tối ưu hóa đội ngũ nhân viên.Mặc dù chưa phải là số hóa hoàn toàn nhưng Mengniu cũng là nhà máy sản xuất sữa lớn củaTrung Quốc đạt đến độ vận hành thông minh và tự động. Các giải pháp tự động hóa tích hợp toàndiện TIA (Totally Integrated Automation) của Siemens đã đóng góp rất lớn vào hoạt động ổn định của dây chuyền sản xuất tại nhà máy này. Ở cấp điều khiển cơ sở, bộ điều khiển logic khả trìnhPLC Siemens điều chỉnh chính xác các thông số như lưu lượng, nhiệt độ và áp suất bằng cách điều khiển van, bơm tác động trực tiếp lên quá trình công nghệ. Ngoài ra, lưu lượng kế của Siemens được sử dụng rộng rãi trên các dây chuyền sản xuất như máy nạp liệu, máy khử trùng và phòng nồi hơi giúp đo lưu lượng nước tinh khiết và làm mềm nước. Trên dây chuyền sản xuất nạpliệu, vị trí chính xác của thùng nạp liệu, dòng chảy chất lỏng và khả năng nạp liệu được điều khiển bởi PLC Siemens và hệ truyền động động cơ 1LG0 Siemens. Trạm vận hành có thể giám sát các thông số vận hành của hệ thống và đặt lệnh thông qua màn hình HMI Siemens.

Thùng đóng gói sản phẩm được vận chuyển bằng băng tải tới robot xếp hàng. PLC Siemens điều khiển tốc độ băng tải và gửi tín hiệu nhiệm vụ đến các robot xếp hàng một cách kịp thời để đảm bảo hàng hóa được xếp gọn gàng, hiệu quả và nhanh chóng đưa vào kho hàng. Kho hàng nổi của Mengniu được thực hiện theo truy trình logistics hoàn toàn tự động. Thông qua bộ điều khiển PLC Siemens, các xe nâng linh hoạt có thể lưu trữ hàng hóa một cách chính xác tại các vị trí cụ thể và lấy hàng từ đó. Trên đường bên cạnh nhà kho, các toa xe giao hàng hoạt động một cách có trật tự, giữ một khoảng cách an toàn để tránh va chạm phía sau hoặc đâm vào nhau.Mạng Profibus là giao thức truyền thông giữa các thiết bị.

Trong khi đó, Simatic Wincc thực hiện quản lý dữ liệu mạnh mẽ và lưu trữ dữ liệu hoạt động của kho.Việc tích hợp liền mạch phần cứng và phần mềm đem lại sự cải thiện hiệu quả to lớn. Khi LIMShoàn tất các kiểm nghiệm chất lượng, một loạt các sản phẩm đạt chuẩn sẽ được thông qua, đưa vào hệ thống ERP và sau đó truyền tín hiệu đến PLC Siemens đến hệ thống quản lý kho. Khi cần thiết, các PLC Siemens có thể tự động “ra lệnh” cho các xe nâng và toa xe giao hàng ngay lập tức để cung cấp các sản phẩm, thành phẩm ra khỏi kho.

Mengniu hiện đang tiến hành xây dựng các nhà máy kỹ thuật số thông minh và hiệu quả và hy vọng rằng toàn bộ dây chuyền công nghiệp có thể được tối ưu hóa và là cơ sở để đạt được mục tiêu “Ngành công nghiệp sữa 4.0”.