浅谈MES 在烟草行业信息化中的应用

孙书情

（河南中烟工业有限责任公司许昌卷烟厂，河南 许昌 461000）

随着我国烟草行业信息化建设的不断深入，烟草行业重组后在数字化建设中面临的最大难题就是解决“信息孤岛”。而MES 在烟草行业中得到的应用，除了能充分挖掘生产能力、优化生产行为，还能提高企业信息化管理、减少“信息孤岛”现象的产生。本文基于这一思想，根据烟草行业信息化的现状与特点，通过实施MES 加强烟草行业生产管理与协调，提出烟草企业MES的构建和应用。

1 MES的定义与特点

MES 即制造执行系统(Manufacturing Execution System，MES)是通过信息传递对从下达订单到完成产品的整个生产过程进行优化管理，主要体现生产管理技术与实时信息系统的新理念。当工厂发生实时事件时,MES 能对此及时做出反应、报告,并用当前的准确数据对它们进行指导和处理，把整个信息系统集成为一个整体，有效地指导工厂的生产运作过程,从而帮助企业实现降低成本、及时交货、提高产品质量和服务质量、提升生产效率的目标，并有效的响应了国家节能减排的工作。

2 MES 解决的主要问题

MES 处于设备控制层和计划层之间的执行层，主要进行作业计划、优化排产、执行与监控以及生产实时数据的采集和质量管理。MES通过监控计算机实现对生产线的组合操作、状态实时监控、生产数据采集、并将采集的数据向数据管理服务器上报，最大限度地改善员工的工作环境，为建立科学，合理、高效的管理体系创造条件。并大大的提高了劳动率，产品质量及生产系统的应变能力。

3 烟草行业实施MES的必要性

烟草行业正处在重组时期，现在“信息孤岛”现象是烟草行业信息化建设中最严重的问题，是信息化提升企业效率的重要瓶颈。随着企业的重组，企业需避免在运行环境、维护人员等方面的重复投资，停止对设备、能源等的过度使用，有效的达到节能减排。

目前，我国烟草行业一般都有自动化系统和ERP／MIS 系统。由于数据缺乏准确性、实时性使得ERP／MIS 系统在烟草行业中无法发挥作用，从而使自动化系统的信息资源不能得到有效的利用。在烟草行业中MES 通过对自动化现场数据与生产信息的有机整合，使的在生产中从接单、编排生产计划、生产、控制、派送等一各个环节的信息畅通，在企业的计划层与生产控制层之间建立起“直通车”。并有效的提高了烟草行业的生产效率与工艺水平。许昌卷烟厂的MES 运用，不仅有效的提高了该企业的工艺水平和生产效率，还确保产品质量的稳定性，并响应了国家节能减排工作。

4 烟草行业MES的组成

烟草行业MES的开发与实施应用，必须结合该企业自身特点与实际情况来进行量身制作。现根据许昌卷烟厂中生产执行系统(MES)的应用，将烟草行业MES的组成归纳如下：

4.1 数据采集

数据采集是将生产全过程 (包括制丝及储丝设备、卷接包设备、装封箱设备、质量检测设备、物流系统设备等)中的所有数据进行采集、分类。数据采集是控制系统与管理信息系统之间的信息纽带，是MES的基础。通过数据采集为MES 提供全面、实时、准确的信息，MES 通过对数据进行分析后传递给各设备现象，从而指导设备实施各种操作行为。

4.2 生产过程实时监控与报警

通过高度集成的系统监控平台，实时监控各工序生产情况。实现对生产过程、工序操作、产品质量、设备状态的在线监控，并且建立各种参数预防报警机制，使得异常发现时能及时报警让工作人员及时发现问题，从而提高异常情况的应变能力。

4.3 生产计划调度

生产计划调度又称工序详细调度。它是ERP 中生产计划的延伸和发展，是综合ERP／MIS 系统提供的计划信息和Controls 系统反馈信息，在生产时，根据产销计划制定适合生产能力的生产任务，包括制丝段作业任务的自动编制调整、人工调整和下达，卷包作业计划的自动生成和下达，保证生产计划按时、按进度实施。

4.4 设备维护管理

设备维护管理是通过活动监控与指导,保证机器与设备的正常运行。它不仅可以完善企业各设备的维护措施或与管理制度，还能建立良好的设备预警机制、提高设备对突发性故障的应变能力。该模块包括设备运行管理、设备检查管理、设备预防性维护管理、突发性故障维修管理、备件库管理及项目维修计划管理等功能。

4.5 过程工艺质量控制

根据工艺质量标准对生产工程中不同阶段的产品进行实时记录、跟踪和对照比较分析，并将诊断出的问题、质量缺陷信息实时反馈到生产现场。以便及时有效的采取改进措施，从而保证和提高产品的质量。

4.6 基础数据和文档管理

对产品、工艺规程、设计或工作令等有关信息的管理和分发,同时也收集与工作和环境有关的标准信息。包括质量标准、产品配方、维护项目、物料基本信息以及其它基础数据的维护与查询。此模块是MES 运行的基础与前提，对生产的正常运行有着重要作用。

4.7 车间成本管理

以采集数据为基础，主要对生产过程中的物料、能源消耗、设备运行时间、员工工时进行归集、整理、分析、存储与报告。从而对企业生产成本进行管理和控制。

4.8 物料追踪

提供物料主数据（卷包成品，制丝半成品，糖香料配方、原料、辅料）和工序制品主数据的物料追溯管理。

4.9 统计分析

生产工程中的实际数据与制定目标数据进行比较。对生产、设备、质量、消耗等信息进行统计分析，从而完善质量控制标准、优化生产组织、提高设备保障能力、降低原辅料消耗等。

5 MES 系统目标

根据多年的烟草行业经验设计，企业重点突出了生产、质量、设备管理的三条主线。目前行业内实施MES的卷烟企业有十几家，主要包括：武汉卷烟厂、昆明卷烟厂、青岛卷烟厂、兰州卷烟厂、许昌卷烟厂等。MES 在烟草行业除了能有效响应国家烟草局下发的《烟草行业节能减排工作要点》，还能实现如下目标：实现企业信息系统的集成；实现生产过程产量、消耗、设备、质量等信息的全面可视性与可控性；实现生产调度的及时性；及时掌握实时的生产动态；及时反馈产品的质量情况；实现对生产质量以及所使用的原材料、设备等保存长时间的历史记录；及时掌握安全情况，消除安全隐患；实现对生产成本的有效控制；提高生产的快速反应能力；及时掌握生产人员的生产活动和状况。

6 结束语

MES 是制造过程信息集成的纽带。MES 通过强调制造过程的整体优化来帮助企业实施完整的闭环生产，同时也为敏捷制造企业的实施提供了良好的基础。该系统在提高产品质量、降低生产成本、降低零配件与辅料库存、提高设备效率等方面取得了显著成效。烟草行业想在竞争中存在一定的优势，唯一的出路是运用MES改造传统的生产制造模式，增强快速反映市场能力，增强精细化加工技术水平。

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