完善制造执行系统提高烟草企业生产管理水平

庄春友

完善制造执行系统提高烟草企业生产管理水平

庄春友

Point

本文通过分析卷烟制造企业的产品生产流程，围绕生产组织、质量控制、设备管理三条主线。论述卷烟厂系统集成解决方案，对卷烟生产制造执行系统总体模型进行了描述。对系统角色权限控制和MES系统与企业资源计划系统（ERP）的集成进行了研究。

近年来信息化在制造业应用不断深入，服务于企业管理、资源计划、设备运行维护和现场数据采集分析的信息化管理系统不断增加，但多数系统相互独立，关联性不强系统整合企业制造信息资源有利于提高制造企业运营效率，发挥各模块的作用和优势。

卷烟厂信息化建设在烟草行业信息化总体规划的指导下，先后建设了企业办公自动化系统（OA）、企业资源计划（ERP）系统，为企业的发展提供了强有力的支持。通过MES项目实施，采用信息技术，卷烟制造企业将进一步强化企业生产制造集成能力，以计划、调度、执行、控制为信息化的主要支撑点，实现管理与控制的同步提升。卷烟厂MES系统主要包括生产优化排产、生产调度指挥、生产过程监控、现场生产作业管理、工艺质量管理、生产配置管理、设备管理、生产物料管理及跟踪、生产人员管理、生产统计分析等十大功能。 生产优化排产是通过详细作业排产计划，有效的指挥各生产车间（制丝、卷包、动力能源等），按统一的目标，有节奏、协调、低耗的生产出满足质量要求和用户需求的产品；调度指挥是生产实时指挥调度的核心，计划排产和生产过程监控是调度指挥的基础。系统根据计划排产结果、设备动态信息、质量动态信息、生产动态信息等；生产过程监控是生产实时调度指挥的基础，它以全厂各自动化系统（卷包数采、制丝数采、动能数采、高架库数采、质检仪器数采等）为基础，在一个统一的信息平台上，通过对生产中产生的各种关键数据进行实时监视；现场生产作业管理包括人员登录、开班（工单确认）、交接班记录、质量自检、质量巡检、维修请求、设备保养、设备点检、设备巡检、设备停机原因分类、辅料一致性检查确认等等；质量管理最重要的是利用各种技术标准指导、组织生产，使得产品质量得到保障；同时，通过对大量数据的统计分析，不断完善和优化标准；生产配置管理包含基础数据管理和工艺路线定义两方面；设备管理主要设备定义管理、设备维护规程管理、设备常规维护管理、设备计划维护管理、设备隐患管理、设备维修管理、设备检查管理、设备工时管理、设备过程监控等内容；生产物料管理是原科学管理和控制辅料采购、仓储、转移、加工、增值的过程，同时通过建立产品批次跟踪模型，实时跟踪产品生产过程信息，包括设备状态、过程质量、生产进度、物料等，再现产品生产过程，提供产品追溯功能；生产人员管理主要包括作业人员基本情况查询、岗位管理（含岗位配置、岗位资格、劳动力安排、岗位调整、岗位查询）、作业报告等功能；生产统计分析模块的目标是实现质量、作业、设备利用等各方面的生产优化，有效利用业务系统中产生的实时海量数据，对作业过程的生产、设备、质量、物料等实际完成情况进行统计和分析，为生产分析、统计提供信息和依据。

在满足卷烟厂“ERP规范MES，MES规范中控、数采、自动化物流系统等”原则下，MES系统通过建立一个统一的企业数据交换平台，实现与上下游的无缝集成，彻底消除管理层与自动化层的信息“孤岛”，使MES在企业信息化建设中真正起到承上启下的桥梁作用。烟厂已有ERP系统、省中烟统一供应链系统、省中烟统一基础数据平台共同组成卷烟厂大ERP系统，各自分担ERP相应功能，在本集成方案中，将其看为一个已经充分集成的整体，简称为ERP系统。卷烟厂MES功能的集成从接口功能划分、接口数据划分、接口业务逻辑划分等方面实现MES与各生产自动化系统、物流系统、与国家烟草专卖局行业卷烟生产经营决策管理系统等其它系统之间的集成解决方案。

1、 MES系统与ERP的集成

二者数据传输方式为：ERP提供给MES的数据为下行数据，MES提供给ERP系统的数据为上行数据。在两者集成过程中，将管理数据分成基础数据管理、生产管理、计划管理、设备管理4大块，从集成方式、数据内容、等方面制定成特定的XML消息格式，通过MQ消息中间件传递数据。

2、MES系统与数采系统的集成

MES系统提供给数采系统下行数据；数采系统提供给MES系统上行数据。MES系统与数采系统的集成的目标为统一基础数据，减少基础数据的重录入，便于业务数据的流通。MES系统与数采系统集成数据主要分基础数据管理、生产管理、质量管理、实时生产信息、卷包过程监控及过程分析5大块。

基础数据集成业务流程包括：班次、班时、工厂日历、人员编码、生产岗位、组织结构、机台编码、物料编码、物料分类等基础数据，通过代码对照或制成统一的XML消息格式，通过MQ消息中间件传递数据。卷包数采系统完全与MES保持一致；生产管理系统组要作用为指导卷包生产、为计划人员、生产管理人员提供卷包现场生产情况、为计划员、生产管理人员等提供及时的分析类、考核类报表。在质量管理中系统通过相互共享综合测试台质检数据（MES）、剔除数据（卷包数采系统），从而达到卷包现场、办公室都能监管卷包质量的目标；实时生产信息和卷包过程监控通过采集综合车间、卷接包车间的生产、质量等设备采集点的实时信息、动力系统的区域温湿度信息和制丝车间的储柜信息，综合后以OPC的方式发布给MES，实现全系统的实时数据监控，帮助生产调度人员实时掌控卷包生产情况，及时控制生产进度。

卷烟厂MES功能的集成从接口功能划分、接口数据划分、接口业务逻辑划分等方面实现MES与各生产自动化系统、物流系统、与国家烟草专卖局行业卷烟生产经营决策管理系统等其它系统之间的集成解决方案。随着网络技术和制造业信息化的发展，MES系统在卷烟生产企业中迅速推广，为企业实现及时化、柔性化生产提供了信息化平台，给企业带来巨大利润。

（作者单位：河北白沙烟草有限责任公司保定卷烟厂）