6月18日，君乐宝奶粉生产线上，机械臂正在进行产品装箱。君乐宝乳业集团供图
阅读提示
在智慧牧场，奶牛的日常饲喂由机器人包办；乳制品生产环节，传感器与PLC（可编程逻辑控制器）处理器等智能设备构建无人化生产线；订单产销协同，大模型的精准预测保证了产品新鲜；研发实验室，数据驱动缩短了产品的研制周期……
引入先进的信息技术和自动化设备，君乐宝乳业集团深度融合人工智能、区块链、5G等技术，构建覆盖研发、生产、质量、物流、能碳管理等5大环节的全链条智能制造体系，集成生产管理、智能排程、智能仓储等14个智能制造场景，推动乳业全产业链升级，为一杯奶的生产，搭建起“智”造全链条。
6月18日，君乐宝酸奶生产线中控室，工作人员线上监控生产线运行情况。 河北日报记者 常方圆摄
■ 14个“智”造场景
覆盖全链条生产
6月18日6时40分，君乐宝乳业集团优致牧场挤奶大厅，来自1号牛舍的200头奶牛，开始准时沿着特定线路，依次走进转盘式挤奶机。
这些智能转盘，会精准识别每一头奶牛，进行清洁、挤奶、消毒等。牧场还配备了两套60个奶牛站位的全自动挤奶设备，可同时对120头奶牛进行自动挤奶。
在牛舍，奶牛离开后，各项智能设备的运转并未停止。扫粪机器人开始工作，推料机器人也要趁奶牛“离家”的时间，为它们准备好下一餐的食物。
“我们的智慧牧场，实现了智能设备挤奶、饲喂和犊牛哺育，各类智能设备包办了奶牛的日常生活。”君乐宝优致牧场副场长赵庆磊介绍。
从自动调节牛舍温湿度，为奶牛营造四季恒温、冬暖夏凉的适宜环境，到精准调配饲料，让每头牛都能获得个性化营养餐，机器设备的智能设定，最大限度保证着牛的舒适和奶的品质。
“每头奶牛都佩戴着智能项圈，对牛的健康状况进行实时监测，收集呼吸、运动量、反刍次数等数据。系统对这些数据进行分析加工，为奶牛的科学养殖提供依据。”赵庆磊说。
牧场生产的原奶运输至加工基地，乳制品生产的智能场景还在不断延伸。
6月18日9时，君乐宝酸奶车间，密密麻麻的金属管道将一个个高大的金属罐体相互连接。与之相比，偶尔穿梭其中进行巡检的工人显得很不起眼。
杀菌、混料、发酵、灌装……在这些金属设备内，原奶经过多道工序，正在被加工成酸奶产品。
“这个酸奶工厂日产量可达750吨，只要10名工人即可进行操作。”君乐宝供应链中心生产管理负责人孝显然说，在生产环节，君乐宝利用人工智能、大数据、云计算等新一代信息技术，建设了智能化生产线，实现了生产过程的无人化作业、精准监控和高效管理。
车间中控室内，10余台电脑正在运行，屏幕上显示着生产线各环节的实时情况。
“有人把中控室比作整条生产线的大脑，值班工人坐在电脑前，点点鼠标便能完成生产任务。但其实，真正代替工人思考的，不是眼前的几台电脑，而是机房内正在运转的PLC（可编程逻辑控制器）处理器。”孝显然说。
记者注意到，车间内的各条生产线上，除了多种金属设备，亮着不同颜色指示灯的小器件也十分常见。
“这些亮灯的器件，是我们布设的传感器。一条生产线上的传感器，就有1500多个。”孝显然解释，这些传感器传回大量生产数据，处理器加以计算思考，融合工艺机理分析、实时优化和预测控制等技术，让生产线实现智能化生产。
生产一款酸奶产品要添加多种益生菌，加什么、加多少，涉及产品质量和食品安全，不容有误。
“如果没有智能系统，混料工作需要两名工人进行手工复核，效率较低。而现在，利用生产线上的电磁锁，扫码加料，一物一码，由智能系统完成复核工作，不仅能做到100%准确配料，还大大提高了效率。”孝显然说，君乐宝依托先进的过程控制系统，将生产环节中人为操作工序编译成控制软件，实现配方根据计划自动调取、工艺一键式启动等功能。
持续加大在数字化和智能化方面的投入，君乐宝构建了覆盖研发、生产、质量、物流、能碳管理等5大环节的全链条智能制造体系，推动乳业全产业链升级，近日获评国家“卓越级智能工厂”。
在君乐宝的智慧供应链系统中，建起了集成生产管理、智能排程、智能仓储等14个智能制造场景，关键设备数控化率达到99.88%，平均生产效率提高2%，生产成本下降9%。
6月18日，君乐宝奶粉生产线上，工作人员查看全自动生产线运行情况。君乐宝乳业集团供图
■ AI视觉检测
实时在线监控产品质量
6月18日10时，君乐宝奶粉生产线入口展台上，一排幼儿配方奶粉样品整齐排列。
“看，每罐奶粉的开盖处，都正对罐身印着‘至臻启护’产品名称。打开盖子，奶粉勺又都正对开盖处。”拿起一罐奶粉，孝显然说，这些细节背后，其实是人工智能在发挥作用。
记者看到，在奶粉包装车间，一罐罐奶粉在传送带上排着队，完成罐身清理、压盖等工序后，由一台台码垛机器人整齐装箱。
“奶粉进入压盖机后，会先进行方向校准，保证罐体朝向一致、压盖方向一致，这些靠的是AI智能图像识别技术。”孝显然说。
压盖机旁，一台标有“OCR”字样的设备引起记者的注意。记者发现，并非所有奶粉都能顺利通过这台设备，有的奶粉会被设备从传送带上剔除。
该设备正在进行的是包装智能在线检测，主要是对奶粉罐上的生产日期、生产批号等激光刻码进行视觉检测。设备内有6个高清摄像头，奶粉罐经过时，罐体会被拍下高清照片，若激光刻码不全或错误，就会被剔除。
这套系统，是通过AI深度学习像素分割缺陷的方式进行检测的。
孝显然介绍，包装智能在线检测技术应用前，对奶粉罐激光刻码的检查只能依靠人工抽检，正确率无法得到保证。而借助AI视觉检测技术，系统每秒钟就可检测2罐奶粉，不仅可实现检验全覆盖，正确率还可达100%。
在君乐宝的奶粉生产线上，AI视觉检测技术的应用不仅体现在包装细节上，更体现在对产品质量的把控上。
“我们建立了应用区块链的全生命周期追溯系统，可实现婴幼儿奶粉100%精准溯源。每一罐君乐宝奶粉罐身都有一个二维码，消费者扫码即可查看多份奶粉检验报告。”拿起一罐奶粉样品，孝显然向记者展示其底部二维码。
为了严格把控奶粉质量与安全，在从原奶到成品的生产过程当中，君乐宝设立了180项检验，层层把关。在这些检验过程中，AI技术也成了严苛的检验保障。
“我们采用AI深度学习技术，配合整个生产过程，对工艺环节进行一系列质量监控，对原辅材料、重点工序、半成品、成品等，以及环境因素、微生物指标、各项物质含量等进行数字化评测。”孝显然说。
6月18日11时，君乐宝奶粉生产检验室，工作人员正对一款奶粉样品进行微生物镜检。只见他将培养好的样品放入智能视觉设备，启动检验程序后，设备中的工业相机对样品进行高清拍照，短短几秒钟后，系统便生成了一份详尽的检验报告，样品中的微生物品种、菌落数量等信息一目了然。
“没有引入AI视觉检测技术前，镜检是靠人眼完成的，检测周期不定，且难免出现误差。”孝显然说。
目前，君乐宝已在旗下5个奶粉工厂投入使用乳制品智能在线视觉检测，实现产品安全关键点实时在线监控。应用这一技术后，产品质量损失率下降23%。
6月18日，君乐宝奶粉生产线上，机械臂自动抓取产品包装成箱。君乐宝乳业集团供图
■ AI赋能
重塑供应链与研发链
6月18日17时，君乐宝奶粉生产线准时收到次日生产计划。
每天的这一时刻，君乐宝全国22个生产基地的数百条生产线，都会同时收到次日任务计划。指令来自统一的订单系统，由集团营运部工作人员操作下达。
订单来了，原料库存够不够？哪个基地来生产？安排得好不好，关系企业生产效率和运营成本。
“我们的订单系统，让集团所有产销岗位在同一平台实现协同，降低产销协同矛盾，提高了内部供应链协同运行效率和质量。”孝显然说。
在订单系统的基础上，君乐宝还开发了一个预订单系统，通过市场需求预测、产能平衡分析进行生产计划制定和智能排产。
“特别是在酸奶等快消品上，消费者购买产品可能是随机的，因为在超市货架上看到了，就顺手买两瓶。无数消费者的这种随机行为关联着我们的生产，而生产是需要提前计划的。”孝显然说。
酸奶生产涉及产业链较长，需要一定周期，如需要进口原料时，仅原料入检就需要7天时间。在预订单系统上线前，工作人员只能结合往年销售情况，凭经验进行市场预测，料备少了无法满足生产需求，料备多了则造成浪费，导致企业成本上升。
依托AI技术开发的预订单系统，对供应链逻辑进行重塑，有效解决了市场需求预测难、交付周期长，以及销售需求、生产计划、原料库存不匹配的难题。
“我们开发的预订单系统，以大量已有生产销售数据为基础，应用了约束理论、寻优算法和专家系统等技术。”孝显然介绍，预订单系统上线后，市场需求预测准确率可达95%，大大超过人工预测，实现了库存的最大化利用，提高了库存周转率，同时保证了消费者手中产品的新鲜度。
在君乐宝，订单系统、预订单系统与其他智能生产系统协同，实现了销售订单、生产计划、物料出库、成品入库等全流程动态生产管控。生产计划下达时，不仅库房原料足备，系统还可自动调取产品配方，根据产线情况自动形成物料出库单和生产配料单，杜绝了因人为操作导致物料使用错误的风险。
人工智能，在君乐宝的产品研发环节也发挥着作用。
在君乐宝科学营养研究院的母乳研究室，研发人员每天都在进行大量的母乳成分研究实验。
“我们从全国不同地区收集大量母乳样品，建立起母乳样品库。通过对乳铁蛋白、骨桥蛋白、母乳低聚糖等母乳样本中重要活性成分进行检测，研究各种营养素以哺乳时间为变量的动态变化情况，为婴幼儿配方奶粉的母乳化精准开发提供数据支持。”君乐宝研发中心乳品与营养总工程师王世杰介绍。
科学营养研究院是君乐宝的研发大脑，海量的数据信息在这里高速运转。为不断优化产品设计配方，君乐宝开展了数据驱动产品设计优化场景建设。
“通过设计建模、仿真优化和测试验证，实现数据驱动的产品研发，可提高设计效率，缩短研发周期。”王世杰说，结合人工智能、大数据等技术应用，君乐宝的产品研制周期缩短了7.58%。（河北日报记者 常方圆 姜艳）
相关
智慧牧场里的AI支撑
“我们一头奶牛一天的餐食有青贮、苜蓿、燕麦草等粗饲料，玉米粉、豆饼等精料，还有预混料中添加的多种微量元素，这一把饲料的配料有10多种。”6月18日，在君乐宝乳业集团优致牧场，副场长赵庆磊捧着一把奶牛饲料对记者说。
奶牛日粮由营养师科学配比、专属定制，蛋白、淀粉、氨基酸和维生素等搭配均衡，看似不起眼的饲料，也是君乐宝智慧供应链的一环。
搭建全产业链融合数字化赋能平台，君乐宝的智慧供应链打通牧草交易、奶源管理、产销协同、仓储物流的系统断点，实现产业链多领域数据融合及优化应用。
“从奶业源头的种草环节，到牧场里的奶牛吃什么、怎么吃，可实现全流程监控和管理。”赵庆磊说，君乐宝采用全球领先牧场设备、信息化管理平台，利用物联网、云端数据等技术，对牧场进行数智化精准管理，通过对生产数据的系统化分析，及时提供生产依据，提升生产水平。
在君乐宝的各大牧场，每一头奶牛都配备智能项圈，这是唯一数据编码。通过智能项圈，系统可实时获取奶牛每天反刍、运动等有关数据，结合奶牛的遗传档案、健康档案等数据，全面分析奶牛健康状况。营养师为奶牛科学搭配日粮，就是以这些健康数据为依据。
在优致牧场的中央厨房，一台TMR搅拌机正在运行，各种配料在这台搅拌机内混合为奶牛饲料。
“搅拌机的上料数据，也会传送至我们的数字化管理系统。”赵庆磊介绍，每种配料都通过近红外扫描录入营养数据库，可以在1分钟内得到样品检测的全部结果，快速准确检测原料的品质，即时解析出原料的营养价值，并且严格执行质量控制标准。此外，系统还可根据每天的检测结果对配方及时进行微调，确保配方执行到位。
TMR搅拌智能监测终端数据，以及饲料投放数据、奶牛采食数据，都会经数字云端集成分析。管理者通过系统获悉饲喂数据，保证配方日粮、投喂日粮、采食日粮的一致性，实现智慧饲喂。
“后续检测时，系统还可精准识别奶样所属奶牛，并对奶样63项原奶指标进行测定，形成检验报告，精准把控奶源质量。”赵庆磊介绍。
文/河北日报记者 常方圆
关注河北新闻网，了解河北最新新闻。