淺談MES 在煙草行業信息化中的應用

孫書情

（河南中煙工業有限責任公司許昌卷煙廠，河南 許昌 461000）

隨著我國煙草行業信息化建設的不斷深入，煙草行業重組后在數字化建設中面臨的最大難題就是解決“信息孤島”。而MES 在煙草行業中得到的應用，除了能充分挖掘生產能力、優化生產行為，還能提高企業信息化管理、減少“信息孤島”現象的產生。本文基于這一思想，根據煙草行業信息化的現狀與特點，通過實施MES 加強煙草行業生產管理與協調，提出煙草企業MES的構建和應用。

1 MES的定義與特點

MES 即制造執行系統(Manufacturing Execution System，MES)是通過信息傳遞對從下達訂單到完成產品的整個生產過程進行優化管理，主要體現生產管理技術與實時信息系統的新理念。當工廠發生實時事件時,MES 能對此及時做出反應、報告,并用當前的準確數據對它們進行指導和處理，把整個信息系統集成為一個整體，有效地指導工廠的生產運作過程,從而幫助企業實現降低成本、及時交貨、提高產品質量和服務質量、提升生產效率的目標，并有效的響應了國家節能減排的工作。

2 MES 解決的主要問題

MES 處于設備控制層和計劃層之間的執行層，主要進行作業計劃、優化排產、執行與監控以及生產實時數據的采集和質量管理。MES通過監控計算機實現對生產線的組合操作、狀態實時監控、生產數據采集、并將采集的數據向數據管理服務器上報，最大限度地改善員工的工作環境，為建立科學，合理、高效的管理體系創造條件。并大大的提高了勞動率，產品質量及生產系統的應變能力。

3 煙草行業實施MES的必要性

煙草行業正處在重組時期，現在“信息孤島”現象是煙草行業信息化建設中最嚴重的問題，是信息化提升企業效率的重要瓶頸。隨著企業的重組，企業需避免在運行環境、維護人員等方面的重復投資，停止對設備、能源等的過度使用，有效的達到節能減排。

目前，我國煙草行業一般都有自動化系統和ERP／MIS 系統。由于數據缺乏準確性、實時性使得ERP／MIS 系統在煙草行業中無法發揮作用，從而使自動化系統的信息資源不能得到有效的利用。在煙草行業中MES 通過對自動化現場數據與生產信息的有機整合，使的在生產中從接單、編排生產計劃、生產、控制、派送等一各個環節的信息暢通，在企業的計劃層與生產控制層之間建立起“直通車”。并有效的提高了煙草行業的生產效率與工藝水平。許昌卷煙廠的MES 運用，不僅有效的提高了該企業的工藝水平和生產效率，還確保產品質量的穩定性，并響應了國家節能減排工作。

4 煙草行業MES的組成

煙草行業MES的開發與實施應用，必須結合該企業自身特點與實際情況來進行量身制作。現根據許昌卷煙廠中生產執行系統(MES)的應用，將煙草行業MES的組成歸納如下：

4.1 數據采集

數據采集是將生產全過程 (包括制絲及儲絲設備、卷接包設備、裝封箱設備、質量檢測設備、物流系統設備等)中的所有數據進行采集、分類。數據采集是控制系統與管理信息系統之間的信息紐帶，是MES的基礎。通過數據采集為MES 提供全面、實時、準確的信息，MES 通過對數據進行分析后傳遞給各設備現象，從而指導設備實施各種操作行為。

4.2 生產過程實時監控與報警

通過高度集成的系統監控平臺，實時監控各工序生產情況。實現對生產過程、工序操作、產品質量、設備狀態的在線監控，并且建立各種參數預防報警機制，使得異常發現時能及時報警讓工作人員及時發現問題，從而提高異常情況的應變能力。

4.3 生產計劃調度

生產計劃調度又稱工序詳細調度。它是ERP 中生產計劃的延伸和發展，是綜合ERP／MIS 系統提供的計劃信息和Controls 系統反饋信息，在生產時，根據產銷計劃制定適合生產能力的生產任務，包括制絲段作業任務的自動編制調整、人工調整和下達，卷包作業計劃的自動生成和下達，保證生產計劃按時、按進度實施。

4.4 設備維護管理

設備維護管理是通過活動監控與指導,保證機器與設備的正常運行。它不僅可以完善企業各設備的維護措施或與管理制度，還能建立良好的設備預警機制、提高設備對突發性故障的應變能力。該模塊包括設備運行管理、設備檢查管理、設備預防性維護管理、突發性故障維修管理、備件庫管理及項目維修計劃管理等功能。

4.5 過程工藝質量控制

根據工藝質量標準對生產工程中不同階段的產品進行實時記錄、跟蹤和對照比較分析，并將診斷出的問題、質量缺陷信息實時反饋到生產現場。以便及時有效的采取改進措施，從而保證和提高產品的質量。

4.6 基礎數據和文檔管理

對產品、工藝規程、設計或工作令等有關信息的管理和分發,同時也收集與工作和環境有關的標準信息。包括質量標準、產品配方、維護項目、物料基本信息以及其它基礎數據的維護與查詢。此模塊是MES 運行的基礎與前提，對生產的正常運行有著重要作用。

4.7 車間成本管理

以采集數據為基礎，主要對生產過程中的物料、能源消耗、設備運行時間、員工工時進行歸集、整理、分析、存儲與報告。從而對企業生產成本進行管理和控制。

4.8 物料追蹤

提供物料主數據（卷包成品，制絲半成品，糖香料配方、原料、輔料）和工序制品主數據的物料追溯管理。

4.9 統計分析

生產工程中的實際數據與制定目標數據進行比較。對生產、設備、質量、消耗等信息進行統計分析，從而完善質量控制標準、優化生產組織、提高設備保障能力、降低原輔料消耗等。

5 MES 系統目標

根據多年的煙草行業經驗設計，企業重點突出了生產、質量、設備管理的三條主線。目前行業內實施MES的卷煙企業有十幾家，主要包括：武漢卷煙廠、昆明卷煙廠、青島卷煙廠、蘭州卷煙廠、許昌卷煙廠等。MES 在煙草行業除了能有效響應國家煙草局下發的《煙草行業節能減排工作要點》，還能實現如下目標：實現企業信息系統的集成；實現生產過程產量、消耗、設備、質量等信息的全面可視性與可控性；實現生產調度的及時性；及時掌握實時的生產動態；及時反饋產品的質量情況；實現對生產質量以及所使用的原材料、設備等保存長時間的歷史記錄；及時掌握安全情況，消除安全隱患；實現對生產成本的有效控制；提高生產的快速反應能力；及時掌握生產人員的生產活動和狀況。

6 結束語

MES 是制造過程信息集成的紐帶。MES 通過強調制造過程的整體優化來幫助企業實施完整的閉環生產，同時也為敏捷制造企業的實施提供了良好的基礎。該系統在提高產品質量、降低生產成本、降低零配件與輔料庫存、提高設備效率等方面取得了顯著成效。煙草行業想在競爭中存在一定的優勢，唯一的出路是運用MES改造傳統的生產制造模式，增強快速反映市場能力，增強精細化加工技術水平。

[1]李平，楊春節，宋執環.制造執行系統體系結構中功能模型的研究[J].信息與控制，2005，35(10).

[2]王凌，金以慧，金以慧.MES 一流程工業CIMS發展的關鍵[J].化工自動化及儀表，2001(28)：4

[3]孫宇.略論制造執行系統研究[J].高技術通訊.