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MES系统在烟草企业信息化建设中的应用

[日期:2014-05-20] 来源:中国自动化网  作者:沸腾网整理 [字体: ]

  1. 背景

  目前,有一部分烟草工业企业正在进行易地技术改造。当今的技术改造不仅仅是厂房的建设、新设备、新技术的引进,更为重要的是工艺的改进、流程的优化、业务的重组、信息化系统的集成应用。通过技术改造建设的工厂不仅要有一流的设备,更要有一流的工艺,更应该是数字化的工厂。因此与易地技术改造配套的信息化建设,同易地技术改造一样是一项宏大的战略工程。

  2. 实施MES系统的必要性和重要性

  以宝鸡卷烟厂易地技术改造为例,生产线集控系统应用了西门子PROFINET工业以太网解决方案,应用了西门子的CPU,I/O,交换机等自动化产品。新厂区设计有七个控制中心:制丝中控室、膨胀中控室、卷接包数采中控室、仓储物流中控室、嘴棒控制室、动力能源中控室、安防消防中控室。虽然各个控制中心从硬件通讯上是相通的,但在软件上却相互独立自成体系,它们形成一个个信息孤岛,缺乏信息资源的共享和生产过程的统一管理,信息资源不能共享。同时各个控制中心都有各自的数据库,由于这些数据库相对独立,且数据格式也不尽相同,与上层管理系统又缺少一个中间层软件的沟通,使得车间生产线大量的数据闲置,不能为企业BY-ERP系统提取出有用信息。

  BY-ERP系统已运行近5年,主要是针对企业资源计划,系统通常能进行历史数据分析,处理昨天以前发生的事情,亦可预计并处理明天将要发生的事件,但对今天生产车间的实时数据处理却相对处于一个盲区。BY-ERP所关注的企业资源中,生产过程数据是“离线”的,不能连续、自动、完整的反映在企业管理系统中。这样在上层管理信息系统和底层生产控制系统之间,存在一个信息流通上的断层。

  如何才能消除上层BY-ERP系统和底层生产集控系统之间的断层?如何才能加强成本管理和综合调度、提高经营管理的决策效率?为此企业易地技改伊始,企业领导就提出了信息化建设与易地技术改造同步建设的要求,这样就能使MES系统与底层生产集控系统进行很好的衔接,确保整个系统的整体性和集成性;能够使技改后企业的运作模式、机构设置充分与MES系统所涉及的业务流程相结合;能够将标准化融合在MES系统中,确保业务流程的固化和执行。因此,MES系统建设是企业易地技改的一项重要内容。

  持续改进,不断优化是推进企业生产、管理不断创新的动力。MES系统将进一步推动管理规范,流程优化,全面整合各集控系统,将企业的生产、管理融合形成统一的整体,更好地服务于企业卷烟生产管理。MES系统不是形象工程,实施MES系统将会体现效率,产生效益,从而提高企业的整体应变能力和竞争能力。

  3. MES系统的特点

  MES系统与各集控系统的有机集成,从生产计划下达开始到卷烟成品完成的整个生产过程进行优化管理,通过实时数据库、中间件软件完成数据的传递,对生产过程中发生的实时数据、事件,及时作出控制和反应,发挥了桥梁作用。系统能实现编码的唯一、数据的唯一、实现数据与信息的快速传递与共享。使生产相关部门协同工作,保证生产全过程的协调运转,提高企业的生产管理水平,实现生产过程的快速反应与敏捷制造。MES系统通过与BY-ERP系统的集成,为领导决策提供依据。

  3.1 实现自动优化排产,有效组织生产要素

  MES系统通过工厂生产建模,实现生产作业计划的自动优化排产,按订单组织生产。系统能集中收集、处理包括制丝线、卷接包等各个生产节点和生产设备的实时数据,根据设备状态和实际产量,围绕下达的生产订单,将计划分解成生产指令直达生产线上的各台设备,这些生产指令可随情况的变化而动态优化,实现生产过程中设备、物料等要素的合理调度,实现生产全过程的可视与可控。使管理人员及时全面了解企业生产执行情况,进行有效的生产过程控制,实现最佳资源配置,为实现生产统一指挥调度提供组织保障。

  3.2 实现制造过程精细化管理

  MES系统通过计算机软件全面整合制丝线、卷接包等系统,准确及时接收、传递、处理和反馈生产过程的数据和事件,支持相关控制参数下发到机台设备,通过检测工单触发检测任务,采集各类在线质量检测数据,实现对物料全面、连贯的批次跟踪,能够从一包卷烟追溯到原辅料的使用批次和各工艺参数,提高质量管理效率。

  3.3 实现制造过程的柔性化管理

  通过对生产流程、设备和工厂的图形化建模,根据各种内外部因素的变化情况(如市场需求的波动、设备、人力等发生异常),对生产排程进行灵活调整,以适应多版本、频繁换牌、特殊规格、小批量的生产需要。

  3.4 实现决策分析数字化,提高管理水平

  MES系统能自动生成各种统计分析报表,建立了一个生产过程的闭环管理系统,实现对产品质量、设备性能、生产成本的持续改进。可对生产现场实时性能分析评估,支持基于大量历史数据的信息挖掘,提高对产品质量的保障能力和成本的控制能力,并为工艺改进的研究提供原始数据。实现生产管理数字化、电算化,提高生产管理效率。

  4. MES系统实施管理

  4.1 项目前期,要打好基础

  这个阶段要对MES系统招投标工作进行决策,确定项目中标单位。此阶段非常重要,关系到项目的成败。选择有烟草工业企业MES系统实施经验的软件厂商合作,采用商品软件的定制方式,可扬长避短、少走弯路,开发出适合本企业管理模式MES系统。这个阶段的工作主要包括组织本企业技术人员编写MES系统技术要求,与招标代理机构讨论招标文件、招标、签订合同等方面的工作。通过招投标方式选择有势力的软件厂商作为项目的合作伙伴是前期最重要的工作。

  4.2 同步招标,为采集底层实时数据奠定基础

  烟草企业各生产控制系统的供应商不统一,标准不统一,造成各控制系统之间数据无法共享,这都是实施MES系统无法逾越的瓶劲。因此MES系统招标工作要与制丝线集控、卷接包数据采集、动力能源监控、仓储物流等系统招标工作同步进行,将MES系统与各集控系统集成任务写入各集控系统招标文件中,方便今后MES软件的统一规划,保证底层控制系统具备实施MES系统所具备硬件基础和一定软件基础。

  4.3 成立MES项目组,做好实施准备工作

  MES系统的实施是企业改革发展的大事,它涉及到企业管理、生产、人员等环节,管理模式与生产流程之间的协调十分重要,成立项目组是必要的。项目组的主要职责是对MES项目负责规划、组织、协调、培训工作,确保项目按计划、分步骤的顺利实施。项目组成员应该全过程参与MES的实施过程,并对项目工作进行配合与协调,负责具体的项目实施工作。在实施过程中部门之间的职责不清或扯皮时要由组长来解决,因此项目组的组长要由能解决问题的企业厂级领导来担任。项目组成员由计算机技术人员、企业中层干部、管理人员、车间操作人员等组成,并应指定项目各小组负责人,实施中出现的问题集中反馈给项目负责人。

  4.4 项目需求调研与系统开发

  软件厂商的MES软件未必一定会适用于本企业,项目组必须配合软件厂商做好MES需求调研工作,这样厂商才能开发出‘合身’的MES系统。在进行需求调研时,项目组首先要广泛宣传实施MES系统的重要性和必要性,软件厂商要与企业决策层领导之间进行有效的沟通,要取得干部职工的理解与支持、配合与承诺,并以项目实施为契机,促使干部职工能够接受并适应新的系统、新的业务流程。其次要对企业管理方式、管理制度、考核办法、工艺流程、管理流程、数据接口等要素反复讨论、协商,确定适合本企业的管理流程和业务流程。

  在软件厂商进行软件开发的期间,企业自身还有一项重要的工作就是结合当前建设技术中心、生产制造中心、物资采购中心、市场营销中心不断完善企业管理,在实施了MES后,企业的生产管理模式会有很大的变化,因此必须对企业的业务流程进行合理重组,对于职能有重叠的部门应合理分工、明确职责,这样在MES实施时才能保证信息处理的及时性,使MES系统达到最好的运行效果。MES系统的实施过程就是企业不断改革、不断发展,实践生产管理现代化的简捷之路。

  MES系统的实施还包括人员培训、基础数据录入、系统试运行、系统验收等工作。

  5. 新系统运行与维护

  在企业管理模式和生产模式影响下,造成在实施MES系统时,可能会遇到一些难题,需要有一个不断适应和完善的过程,不可能一步到位,需要不断的发现问题解决问题,合理确定MES系统的期望值。

  一个新系统被应用到企业后,项目实施工作其实并没有完全结束,而是将转入到业绩评价和下一步的后期支持阶段。系统运行及维护工作是一个长期的过程,MES系统应用将依赖于操作、维护人员素质的提高,这些必须通过持续的培训和教育来实现的。

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