西門(mén)子MES平臺在武漢卷煙廠(chǎng)中的應用方案介紹

第一部分 項目背景

為了響應國家局的數字化煙草戰略，以及實(shí)現生產(chǎn)過(guò)程快速反應、敏捷制造的目標，武漢卷煙廠(chǎng)2006年實(shí)施了生產(chǎn)制造執行系統（MES）項目，其宗旨是建立現代化生產(chǎn)指揮中心，并實(shí)現與生產(chǎn)自動(dòng)化控制系統的有機集成，使生產(chǎn)相關(guān)部門(mén)進(jìn)行協(xié)同工作，保證生產(chǎn)全過(guò)程的協(xié)調運轉，提高企業(yè)的生產(chǎn)管理水平。

第二部分 總體技術(shù)架構

湖北中煙MES系統總體技術(shù)架構，如圖1所示。

這里采用了三層管理系統：消息呼叫，優(yōu)化排產(chǎn)與指揮調度，質(zhì)量過(guò)程控制，生產(chǎn)管理，設備運行管理，生產(chǎn)人員管理，生產(chǎn)過(guò)程監視。
下面這一層是歷史數據庫，以實(shí)時(shí)系統結合的數據庫，具有可以壓縮數據，并且可以報警、海量的數據儲存。

我簡(jiǎn)單地介紹一下這些功能。首先是生產(chǎn)監視，他是通過(guò)在線(xiàn)監視生產(chǎn)車(chē)間里的卷包和自動(dòng)化物流，排產(chǎn)預調度，實(shí)現了自制自動(dòng)化系統化進(jìn)行執行，質(zhì)量過(guò)程控制，就是實(shí)現了質(zhì)量的在線(xiàn)控制和離線(xiàn)控制，發(fā)現問(wèn)題可以及時(shí)解決，這一部分是生產(chǎn)管理，就是利用西門(mén)子平臺把一些反饋信息，包括一些半成品和產(chǎn)品的產(chǎn)量進(jìn)行反饋，以及屬于的管理和統計和分析。下面是設備管理，設備管理就實(shí)現了對設備的實(shí)施生產(chǎn)，以及在終端上面進(jìn)行的潤滑和保養作用，還有設備的統計分析等等。這一塊是人員管理，包括人員的基本檔案管理和考勤管理以及績(jì)項管理。如圖2所示。

第三部分 應用特點(diǎn)

下面我介紹一下我們的運用特點(diǎn)。

1、先進(jìn)性與實(shí)用性并存

采用SIMATIC IT MES的核心組件，包括了實(shí)時(shí)數據庫管理平臺及生產(chǎn)建模平臺，完全利用了SIMATIC IT開(kāi)放的、支持二次開(kāi)發(fā)與組態(tài)的特點(diǎn)，針對武漢卷煙廠(chǎng)采用成熟的煙草行業(yè)模型庫，并在此基礎上針對武漢卷煙廠(chǎng)進(jìn)行模型庫的個(gè)性化與實(shí)例化。同時(shí)，在其他功能模塊的選擇上，采用定制MES功能模塊，具有更強的適應性。

2、無(wú)縫集成

MES中煙管理系統與車(chē)間控制系統之間的橋梁?？梢哉f(shuō)集成在MES系統的建設中起到舉足輕重的作用。MES基礎數據通過(guò)與中煙數據中心集成，達到基礎數據的同步功能，MES與自動(dòng)化系統集成通過(guò)中煙集成平臺統一配置達到集成的穩定性、實(shí)用性、開(kāi)放性和易維護性。

3、適應性與開(kāi)放性

煙草行業(yè)是一個(gè)快速發(fā)展變化的行業(yè)，系統必須滿(mǎn)足生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)管理業(yè)務(wù)模式的不斷變化。系統采用先進(jìn)SIMATIC IT的建模平臺，建立生產(chǎn)模型，由模型驅動(dòng)指揮調度、質(zhì)量管理、設備管理等關(guān)鍵業(yè)務(wù)。而當生產(chǎn)工藝及管理業(yè)務(wù)發(fā)生變化時(shí)，只需修改相應的模型即可。這種基于模型的新型系統架構是當前軟件領(lǐng)域發(fā)展的新動(dòng)向，是系統具有良好適應性的保證。

4、實(shí)時(shí)數據庫

系統采用了SIMATIC IT的實(shí)時(shí)數據庫HISTORIAN。實(shí)時(shí)數據庫是一種不同于常見(jiàn)的關(guān)系型數據庫,它是數據庫技術(shù)與實(shí)時(shí)技術(shù)相結合的產(chǎn)物。實(shí)時(shí)數據庫技術(shù)解決生產(chǎn)過(guò)程數據的大規模采集（10000點(diǎn)）、長(cháng)周期存貯（1-3年）、現場(chǎng)數據過(guò)濾、報警、事件觸發(fā)等。

第四部分 成效和不足

我們這里取得了一些成效。第一點(diǎn)是保證了產(chǎn)品的質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)管理的科學(xué)性：通過(guò)生產(chǎn)監視系統，實(shí)時(shí)了解制絲、卷接包生產(chǎn)和物流自動(dòng)化的等生產(chǎn)現場(chǎng)的情況，為做出及時(shí)合理決策提供依據。第二點(diǎn)就是提高科學(xué)性，提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)管理的科學(xué)性：通過(guò)生產(chǎn)監視系統，實(shí)時(shí)了解制絲、卷接包生產(chǎn)和物流自動(dòng)化的等生產(chǎn)現場(chǎng)的情況，為做出及時(shí)合理決策提供依據。第三點(diǎn)是全程生產(chǎn)跟蹤，MES根據相關(guān)法規和市場(chǎng)要求提供生產(chǎn)物料的全程正向和逆向追溯功能。

我們MES系統運用了三年多，還存在一些不足，需要改進(jìn)的地方。首先第一個(gè)方面是西門(mén)子平臺提供的BOM報表。另外，在產(chǎn)品的選擇方面有一些問(wèn)題，希望在下一步過(guò)程中得到改善。關(guān)于SPD，我們現在實(shí)行的SPC能夠達到產(chǎn)品質(zhì)量的監控，我們希望在下一步實(shí)現SPD，也是所謂的實(shí)現產(chǎn)品過(guò)程質(zhì)量。第三個(gè)不足就是沒(méi)有完全實(shí)現自動(dòng)排產(chǎn)。因為排產(chǎn)的一些復雜性，我們目前采用的是自動(dòng)排產(chǎn)和人工排產(chǎn)相結合的一種方式，在第二期的基礎中我們采用了一種排產(chǎn)庫實(shí)現了自動(dòng)排產(chǎn)。