來源:  北京軟件開發公司

1、引言

         進入到21世紀，電子科技信息技術的高速興起，已經成為衡量一個國家現代化程度的重要的標志之一，在一個國家的制造業也是衡量一個國家工業水平的基準，對于煙草行業來說，企業生產力走向信息化和企業的管理走向信息化是必然的趨勢。

 2、mes系統需求分析

          在傳統的生產管理模式下，企業對生產過程缺乏系統的管理，整個生產過度關注于生產產量和部分生產過程，且在生產過程中的物料、設備、質量關注的力度遠達不到現代管理的要求，從而經常導致事后質量不合格、物耗高企等一系列的問題。學術界和業界結合近幾年煙草企業生產設備設施改造以及信息化配套建設的實際情況，提出了建設煙草企業生產執行系統（MES）系統的需求，只有建立全面的生產信息系統，時刻準確的掌握生產過程物料、設備、質量等相關信息才能快速敏捷的應對生產過程中出現的問題，生成高度可行的生產調度計劃，保障生產的順暢進行。

          MES系統是以生產調度管理業務為重心，系統的實施覆蓋到企業管理部、制絲車間、卷包車間、工藝技術部、物資配送部、設備工程部等多個部門。針對各業務部門管理的重點不一，構建以計劃排產、執行、跟蹤為主線，同時涵蓋生產調度、過程管理、設備管理、質量管理、物料管理等業務模塊，打造全廠的生產管理業務集中處理平臺。

    3、MES系統設計

         根據煙草企業MES系統需求分析結果，其生產執行系統的建設重點是使生產管理部能夠實時有效利用中控系統、物流系統、卷包車間數采系統等各方面信息，與其它的過程控制系統進行數據交互，使計劃、生產、調度、資源分配等更加科學、準確，保障連續均衡生產。通過對MES系統的建設實現對生產過程的監控功能，對生產過程中的產量、消耗、質量、設備狀況、產品跟蹤和技術性分析等的全面動態可視和可控。

    結合行業的實際生產管理需求，系統的設計將在功能設計上和技術實現設計上分別述說，在功能上主要實現以下五大類功能模塊：

    （1）生產排產管理：生產排產管理是MES系統的一個關鍵組成部分，在自動接收中煙公司的生產計劃基礎上，根據自動采集的生產環境的各種條件進行分解和生產能力平衡測算，自動生成面向制絲車間、卷包車間的可執行的生產計劃，并將計劃傳導給相應的過程控制系統。同時，通過對生產過程的實時監控，在一定時間周期內觸發計劃的重排，實現滾動排產。

    （2）設備及備件管理：設備管理主要涉及到設備基礎管理工作，通過數據采集系統接口全面監設備運行狀態，并通過設備狀況結合生產計劃任務對設備的維修進行安排和控制，以逐步建立“預防維修“設備管理機制，提高設備的綜合效率和設備的生產保障能力。

    （3）質量及預警管理：質量管理管理主要包括質量標準的管理、制絲質量業務、卷包質量業務的管理，通過對在線過程質量信息的采集、分析和統計實現對生產質量的事前控制。

    （4）物料成本管理：通過對生產過程的監控和采集，對生產過程中的物料（卷包成品，制絲半成品，糖香料配方、原料、輔料）、能耗、設備運行、停機進行歸集存儲和分析，實現對生產物料消耗的管理和物料追溯管理，并結合對卷煙生產品牌的消耗定額管理，建立投入產出的消耗分析。

    （5）生產過程管理：以全廠各自動化控制系統數據采集為基礎，通過生產管理的系統監控平臺，實時監控各工序生產情況，跟蹤生產過程中卷包車間、制絲車間生產計劃的進度情況，實現對生產過程、產品質量、設備狀態的在線監控，并根據質量受控文件建立各種預警機制，使得異常能得到工作人員的及時發現，從而提高工序操作的應變能力。

    在技術實現設計上，我們將生產管理平臺分為二種，監控平臺和應用平臺，以下我們將從系統平臺、數據庫、服務器、網絡等方面分別介紹：

    （1）監控平臺：采用西門子WINCC組態，廠內大部分的電控都是采用的西門子的PLC，采用WINCC能很好的與底層電控系統對接，數據采集和監控實時、穩定可靠。WinCC組態提供了豐富的界面設計和數據歸檔、報警等諸多功能，能較好的兼顧到各類功能應用。

    （2）應用平臺：應用平臺采用面向服務架構系統的設計，它基于J2EE框架，實現了一系列跨平臺，高度可擴展，便于集成的設計開發工具。在平臺中集成了各種業務應用功能，其核心是在一個開發平臺上通過預制和定制多個軟件服務、中間件以及相關構件庫等功能模塊，形成“標準化”的與國際接軌的“軟件工廠”的產業化模式。應用平臺主要由服務庫、引擎庫、模型庫和應用輔助工具四個部分組成。

    （3）數據庫：采用目前國際主流的數據庫軟件系統（Oracle、DB2等），接合本企業的實際情況選用Oracle。

    （4）服務器設計：由于涉及的功能較多，為達到結構清晰，負載合理的要求，共對服務器做了如下功能分配：

    制絲車間采集及監控服務器：處理制絲中控系統和制絲車間相關的數據采集和接口；

    卷包車間采集上位機服務器：處理卷包車間各下位機電控的數據采集，及下位機通訊功能；

    卷包車間采集及監控服務器：處理卷包車間各電控系統的數據采集，以及卷包車間實時監控；

    動力采集及監控服務器：處理動力部分的數據采集和動力的監控功能；

    數據采集管理應用服務器：提供對數據采集及生產管理接口的各類功能；

    MES管理應用服務器：提供對生產管理應用的各類功能；

    數據庫服務器：雙機熱備形式，提供對生產管理系統的數據庫管理支撐；

    （5）網絡設計：與數據采集相關的部分或與自控系統相關的部分網絡物理隔離，應用及監控部分接入辦公虛擬網。

    （6）開發工具：JAVA，C++，C#。

    4、結語

    本文簡要分析了煙草企業MES系統建設現狀，分析了企業MES系統的業務需求，并依據業務需求做了系統的概要功能設計，為煙草企業MES系統建設提供了參考。

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