部分  項目背景

　　為了響應國家局的"數(shù)字化煙草"戰(zhàn)略，以及實現(xiàn)生產過程快速反應、敏捷制造的目標，武漢卷煙廠2006年實施了生產制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）項目，其宗旨是建立現(xiàn)代化生產指揮中心，并實現(xiàn)與生產自動化控制系統(tǒng)的有機集成，使生產相關部門進行協(xié)同工作，保證生產全過程的協(xié)調運轉，提高企業(yè)的生產管理水平。

　　第二部分  總體技術架構

　　制造執(zhí)行系統(tǒng) （manufacturing execution system，簡稱MES）是美國AMR公司（Advanced Manufacturing Research，Inc.）在90年代初提出的，旨在加強MRP計劃的執(zhí)行功能，把MRP計劃同車間作業(yè)現(xiàn)場控制，通過執(zhí)行系統(tǒng)聯(lián)系起來。這里的現(xiàn)場控制包括PLC程控器、數(shù)據采集器、條形碼、各種計量及檢測儀器、機械手等。MES系統(tǒng)設置了必要的接口，與提供生產現(xiàn)場控制設施的廠商建立合作關系。

　　美國先進制造研究機構AMR（Advanced Manufacturing Research）將MES定義為“位于上層的計劃管理系統(tǒng)與底層的工業(yè)控制之間的面向車間層的管理信息系統(tǒng)”，它為操作人員/管理人員提供計劃的執(zhí)行、跟蹤以及所有資源（人、設備、物料、客戶需求等）的當前狀態(tài)。

　　制造執(zhí)行系統(tǒng)協(xié)會（Manufacturing Execution System Association，MESA）對MES所下的定義：“MES能通過信息傳遞對從訂單下達到產品完成的整個生產過程進行優(yōu)化管理。當工廠發(fā)生實時事件時，MES能對此及時做出反應、，并用當前的準確數(shù)據對它們進行指導和處理。這種對狀態(tài)變化的迅速響應使MES能夠減少企業(yè)內部沒有附加值的活動，有效地指導工廠的生產運作過程，從而使其既能提高工廠及時交貨能力，改善物料的流通性能，又能提高生產回報率。MES還通過雙向的直接通訊在企業(yè)內部和整個產品供應鏈中提供有關產品行為的關鍵任務信息?！?/P>

　　湖北中煙MES系統(tǒng)總體技術架構，如圖1所示。

　　這里采用了三層管理系統(tǒng)：消息呼叫，優(yōu)化排產與指揮調度，質量過程控制，生產管理，設備運行管理，生產人員管理，生產過程監(jiān)視。

　　下面這一層是歷史數(shù)據庫，以實時系統(tǒng)結合的數(shù)據庫，具有可以壓縮數(shù)據，并且可以報警、海量的數(shù)據儲存。

　　我簡單地介紹一下這些功能。首先是生產監(jiān)視，他是通過在線監(jiān)視生產車間里的卷包和自動化物流，排產預調度，實現(xiàn)了自制自動化系統(tǒng)化進行執(zhí)行，質量過程控制，就是實現(xiàn)了質量的在線控制和離線控制，發(fā)現(xiàn)問題可以及時解決，就是利用西門子平臺把一些反饋信息，包括一些半成品和產品的產量進行反饋，以及屬于的管理和統(tǒng)計和分析。下面是設備管理，設備管理就實現(xiàn)了對設備的實施生產，以及在終端上面進行的潤滑和保養(yǎng)作用，還有設備的統(tǒng)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項管理。如圖2所示。

　　第三部分  應用特點

　　下面我介紹一下我們的運用特點。

　　1、先進性與實用性并存

　　采用SIMATIC IT MES的組件，包括了實時數(shù)據庫管理平臺及生產建模平臺，完全利用了SIMATIC IT開放的、支持二次開發(fā)與組態(tài)的特點，針對武漢卷煙廠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進行模型庫的個性化與實例化。同時，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、無縫集成

　　MES中煙管理系統(tǒng)與車間控制系統(tǒng)之間的橋梁?？梢哉f集成在MES系統(tǒng)的建設中起到舉足輕重的作用。MES基礎數(shù)據通過與中煙數(shù)據中心集成，達到基礎數(shù)據的同步功能，MES與自動化系統(tǒng)集成通過中煙集成平臺統(tǒng)一配置達到集成的穩(wěn)定性、實用性、開放性和易維護性。

　　3、適應性與開放性

　　煙草行業(yè)是一個快速發(fā)展變化的行業(yè)，系統(tǒng)必須滿足生產工藝、生產管理業(yè)務模式的不斷變化。系統(tǒng)采用先進SIMATIC IT的建模平臺，建立生產模型，由模型驅動指揮調度、質量管理、設備管理等關鍵業(yè)務。而當生產工藝及管理業(yè)務發(fā)生變化時，只需修改相應的模型即可。這種基于模型的新型系統(tǒng)架構是當前軟件領域發(fā)展的新動向，是系統(tǒng)具有良好適應性的保證。

　　4、實時數(shù)據庫

　　系統(tǒng)采用了SIMATIC IT的實時數(shù)據庫HISTORIAN。實時數(shù)據庫是一種不同于常見的關系型數(shù)據庫，它是數(shù)據庫技術與實時技術相結合的產物。實時數(shù)據庫技術解決生產過程數(shù)據的大規(guī)模采集（10000點）、長周期存貯（1-3年）、現(xiàn)場數(shù)據過濾、報警、事件觸發(fā)等。

　　MES定義：

　　1）MES是對整個車間制造過程的優(yōu)化，而不是單一的解決某個生產瓶頸；

　　2） MES必須提供實時收集生產過程中數(shù)據的功能，并作出相應的分析和處理。

　　3）MES需要與計劃層和控制層進行信息交互，通過企業(yè)的連續(xù)信息流來實現(xiàn)企業(yè)信息全集成。

　　第四部分  成效和不足

　　我們這里取得了一些成效。點是保證了產品的質量，提高生產效率和生產管理的科學性：通過生產監(jiān)視系統(tǒng)，實時了解制絲、卷接包生產和物流自動化的等生產現(xiàn)場的情況，為做出及時合理決策提供依據。第二點就是提高科學性，提高生產效率和生產管理的科學性：通過生產監(jiān)視系統(tǒng)，實時了解制絲、卷接包生產和物流自動化的等生產現(xiàn)場的情況，為做出及時合理決策提供依據。第三點是全程生產跟蹤，MES根據相關法規(guī)和市場要求提供生產物料的全程正向和逆向追溯功能。

　　我們MES系統(tǒng)運用了三年多，還存在一些不足，需要改進的地方。首先個方面是西門子平臺提供的BOM報表。關于SPD，我們現(xiàn)在實行的SPC能夠達到產品質量的監(jiān)控，我們希望在下一步實現(xiàn)SPD，也是所謂的實現(xiàn)產品過程質量。第三個不足就是沒有完全實現(xiàn)自動排產。因為排產的一些復雜性，我們目前采用的是自動排產和人工排產相結合的一種方式，在第二期的基礎中我們采用了一種排產庫實現(xiàn)了自動排產。