泾渭茯茶生产数字化系统架构示意图如图1所示，通过数据采集与监视控制系统（Supervisory Control And Data Acquisition，简称SCADA）将厂区内的自动化生产设备、智能仪表、智能模块相连实现设备一级的系统集成，通过制造执行系统（Manufacturing Execution System，简称MES）建立了覆盖生产工序级、车间级、生产总控的三级看板管理体系，实现了生产管理有序，过程透明，运行数据有效采集、存储，关键指标的预警和报警。
1、“五化”原则
模块化
模块化在技术创新和降低生产成本方面相对于传统生产方式有明显的优势，一是模块化生产可以最大限度地包容创新带来的不确定性；二是模块化生产具备的高内聚低耦合特性，使得系统的生产活动可以同时在各个模块中进行，显著提升生产效率并大幅降低生产成本。
基于模块化的优势，泾渭茯茶将传统的一体化流水线生产模式，创新分解成离散制造模块化生产原则模式。每段工艺流程优化为多级工序，借助MES系统、自动化生产设备、AGV机器人（Automated Guided Vehicle，简称AGV）、立库仓储系统等，实现以工序级、模块化生产相结合完成全新工艺的生产流水线。
标准化
我国茶叶加工的家庭作坊或企业工厂大部分都处于半机械状态，常需人工参与操作。人工制茶最大的优势在于其灵活性，但是生产效率低，人工成本高，生产效益有限，成品茶的品质与人工技能直接相关，不能保证产品的均一性和稳定性。
泾渭茯茶充分考虑标准化在生产中的关键作用，采用智能设备标准化生产体系，箱体搬移使用桁架机械手，生产物料转运采用AGV机器人等设备，通过加工过程自动化与标准化原则有机结合，实现成品质量可控、生产增效、降能降本。
信息化
在茶叶市场竞争激烈的今天，信息化水平已经成为了决定企业核心竞争力的关键因素之一。茶叶企业如何提高企业核心竞争力对做强做大茶产业也有一定影响。泾渭茯茶通过建设企业资源计划系统（Enterprise Resource Planning，简称ERP）、办公自动化系统（Office Automation，简称OA）、财务系统、物资供应链系统，做到管理信息化、物流信息化，为企业管理、战略决策提供信息支持。通过MES系统总控、SCADA系统数据信号采集及控制、WMS系统仓储、AGV机器人、远程控制系统（Remote Control System，简称RCS）等各系统之间数控信息交互，实现原料来源可控、生产过程可见、质量可追溯的生产信息化原则。
绿色化
绿色制造是以可持续性发展为目标的新型制造模式，在保证产品性能、成本等多种条件的前提下，使环境得到保护，又极大地提高了资源利用的效率。泾渭茯茶的自动化生产线、关键耗能设备、仓库的能耗通过SCADA系统实时采集数据，实时统计各耗能单元消耗能源占比；工厂内的照明、空调系统、空气源热泵、天然气锅炉、生产车间能耗采集与生产计划集成，实现能耗与生产计划的对应原则；根据能源消耗数据、产能数据、物料消耗、排放等数据，支持绿色工厂运营。
柔性化
茯茶传统生产，产品切换时间长、生产效率低、库存量大，传统生产线一旦建成，企业的生产能力也随之基本确定，很难做到柔性化生产。泾渭茯茶通过生产过程标准化、生产设备工序模块化，以生产批次与配方管理为依托的生产管理系统与自动化设备集成，实现一种生产流程，生产不同规格、不同样式的产品，极大地提升设备的柔性能力，最终达到柔性化生产原则。
2、“五化”融合的实践
泾渭茯茶通过对茯茶传统制造中原料仓储、筛分精制、拼配匀堆、渥堆、压制、发花干燥、包装等工序模块化、标准化、信息化、绿色化、柔性化的“五化”融合改造，打造泾渭茯茶数字化、自动化生产流水线。
原料仓储“五化”融合
传统茯茶原料仓储一般采用木仓散堆或布袋、皮纸、篾篓、陶罐等分装，场地利用率低、仓储信息记录难、物料周转人工依赖度高，不利于规模化生产。泾渭茯茶将原料仓储变成了标准化的仓储木箱，每个仓储木箱通过条码管理系统，准确记录原料的库存信息，并根据MES系统的调度，WMS系统准确地将木箱送入到相应的立库货位或从货位上取出。
泾渭茯茶MES系统与WMS系统生产数字化集成示意图如图2所示，泾渭茯茶通过WMS系统和MES系统的交互，做到来源可查、质量可追溯、仓储信息准确、场地利用率高，最终建设成为行业单体规模领先、智能化程度领先的仓储库房。
拼配匀堆“五化”融合
传统茯茶拼配采用手工拼配，拼配数量有限，质量无法统一，目前中小茯茶企业采用的半机械化加工拼配，多数采用人工投料单机械拼配，拼配后的成品质量很难统一稳定。泾渭茯茶通过数字化、标准化的改造，将拼配生产线改进为如图3所示自动化翻箱投料机构、送料机构、铺料机构、模块料仓等组成。铺料机构按照传统工艺的横堆竖切原理进行设计，数字化生产过程中立库WMS系统按照MES系统下发工艺配方自动按需调出不同的筛号茶，通过铺料机构在料仓内一层层地从低铺到高，保证了原料拼配的一致性，并根据产量的提升可将模块料仓进行扩展。整个环节全程自动化完成，无需人工干预。通过这一系列改进，提高拼配效率、降低人工成本、成品质量稳定、模块化扩展设备提高产量，全程通过SCADA系统数字化监控，为生产过程分析提供数据支持。
渥堆“五化”融合
传统茯茶渥堆工艺，是将茯茶原料趁热堆放在渥堆仓，使茶堆内部保持高温，其对工艺参数、生产效率等都无法做到精准控制。泾渭茯茶如图4所示采用创新的渥堆工艺将渥堆单位小型化、模块化、标准化，每一个箱体就是一个独立的渥堆单元，模拟传统工艺中的最优参数，既保证了工艺的一致性，又提高了生产的灵活性，将断续生产变成了连续化生产，该项技术获得三项专利授权。
泾渭茯茶渥堆生产线则采用MES系统订单及命令下发、SCADA系统数据信号交互、生产机械设备通过可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller，简称PLC）自动化控制、AGV机器人RCS系统执行AGV调度、箱体搬运利用桁架机械手臂自动化操作等，实现渥堆的全线自动化生产和调度。
压制定型“五化”融合
传统茯茶压制定型多采用手工筑制或半机械化加工，使用人力多、成本高、效率低且茯茶压制定型质量不一。泾渭茯茶的智能竖压设备是通过大数据分析制茶师傅的筑茶手法，筛选筑茶次数和力度，然后运用先进的智能控制方式进行高精度模拟，通过模块化设计方式将传统手筑茯茶工艺中的称重、蒸茶、拨料、筑制、脱模等多道工序整合为一体，如图5所示1台机器仅需1人操作，实现从茶叶原料调拨输送到压制成砖全自动化。
