分組加工條件下的制絲線生產管理系統

趙偉+顧永強

摘??要：中式卷煙制絲線分組加工是煙廠生產組織的新形式，但是，它的應用為優化生產管理帶來了一定的阻礙。應用S95理論模型，將成熟的MES系統應用到制絲分組加工工藝中，實現對煙葉配方、煙葉處理與制絲工藝路徑管理、生產計劃和生產調度等方面的綜合管理。而生產計劃管理是該系統的核心。MES系統使得生產過程處于有序、可控、可跟蹤的狀態，取得了良好的使用效果。事實證明，MES系統是分組加工管理中最有效的生產管理手段之一。

關鍵詞：制絲;分組加工;MES系統;生產管理

中圖分類號：TS43????????????????文獻標識碼：A???????????????DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.01.085

1??分組加工技術概述

在大力打造“中式卷煙”的今天，國內卷煙加工工藝的發展已經不再局限于過去單純追求物理指標、降低消耗的過程了，而是將其升華為提高感官質量的過程。目前，相關企業所提出和研究的“特色工藝”，就是在“制絲工藝技術水平分析和提高質量的技術集成研究推廣”項目技術平臺的基礎上，經過進一步的深化和創新得到的。企業根據“原料分組”的基本原則，針對特定品牌和原料的特點，建立起卷煙配方模塊，進而確定各模塊的加工路徑和加工條件。

某煙廠的制絲工藝技術已經初步具備了柔性化的生產能力，可以安排分組制絲生產。例如，制絲線整體布局采用雙線、多線并聯生產;擁有較多的貯柜，可以分組貯存各煙葉模塊并再次配比;在各配方中，不同產地、不同等級的煙葉，可以根據感官質量和理化特性重新分組，選擇不同的關鍵加工設備（比如薄板烘絲機、HXD等）或選用不同的加工工藝分別處理。

2??制絲線MES系統架構

根據S95標準中提出的要求，制絲線MES軟件主要借助于GE?Fanuc?Proficy?Plant?Apps軟件平臺完成工作。下面簡要論述了生產管理中最核心的幾項內容。

2.1??生產計劃管理

該模塊的主要功能是監控生產計劃的制訂、審核、分解、組批、下達和計劃執行的情況。

對分組加工的生產系統而言，生產計劃管理具有非常重要的意義。MES系統中的計劃執行與管理模塊可以合理調配資源，縮短生產時間，減少生產能耗，使得柔性、多變的生產更加有序，能更好地滿足分組加工少批量、多批次的要求。

2.2??生產調度管理

生產調度模塊是用來合理下達制絲批次計劃和預處理批次計劃，最終完成各工藝段的作業任務的功能模塊。生產調度子系統模塊的功能包括生產狀態監視、批次生產周期時間估算、車間作業任務派發和協同調度等。

在分組加工模式下，使用的多為并行設備，同時，由于它們之間存在多級緩沖，使得在執行批次生產計劃時，工藝路徑越來越復雜。因此，要將制絲計劃下達到每個車間的工藝段，還需要生產調度給予一定的支持。

根據物料工藝路線的處理能力確定其在各類設備上的處理時間，進而選擇相應的生產計劃。這時，系統就可以根據各批次的計劃，反推出每種物料在各工藝段的開始時間和結束時間。同時，周期時間估算是作業計劃進入生產系統的參考依據。

2.2.1??估計生產周期

批次額定處理時間計算公式是：處理時間=批量/設備能力。

對貯柜來說，每個批次的額定處理時間包括進柜時間、存儲時間和出柜時間。

2.2.2??確定作業任務

在調度界面，調度人員可以先將備料就緒的計劃手工選入調度窗口，這時，系統就會根據交貨時間和各工藝段的估計時間，反推出系統開始的投料時間——預處理計劃推算的是原料煙葉的出庫時間，制絲計劃推算的是等級煙葉的出庫時間。同時，系統可以根據模塊/牌號工藝路徑自動估算各工藝段的開始時間、結束時間和相應的隊列情況。而作業任務的信息主要包括以下幾方面。

2.2.2.1??基本信息

基本信息包括工藝段編號、投料順序號、批次號、牌號、投料量、預計開始時間、預計結束時間、實際開始時間和實際結束時間。

2.2.2.2??配方信息

配方信息是指產品的配方，包括工藝配方信息、控制參數信息和質量參數信息等。

2.2.2.3??貯柜信息

如果是貯柜，需要根據貯柜的狀態確定相關的作業時間。當貯柜狀態為“進料”時，作業開始時間表示開始進料時間，結束時間表示進料結束時間;當貯柜狀態為“出料”時，作業開始時間表示開始出料的時間，結束時間表示出料結束的時間。

2.2.2.4??任務狀態信息

任務狀態信息包括任務的批次狀態、任務的執行狀態和任務的操作狀態信息。通過這些狀態信息可以實現任務的自動調度和任務的執行、跟蹤功能。

操作人員可以根據生產的具體情況執行相應的任務，而系統可以根據任務的執行情況自動改變任務的狀態屬性。對于工藝段的作業計劃，可以根據實體物料的現場跟蹤信息，依次下達作業任務，并時刻提醒現場操作人員積極完成相關工作。同時，利用實時數據采集，可以將執行狀態信息反饋到生產平臺中。

任務狀態主要分為日作業任務、已完成任務、正執行任務、就緒任務和下一任務。

在操作員選定就緒任務執行時，系統可根據批次信息和工藝路徑信息，從MES系統中提取相應的工藝標準、質量標準、處理時間標準，并將其下載到相應的控制設備上，保證設備能正確完成對相關信息的處理。

3??結論

分組加工的生產組織形式為制絲線的生產管理帶來了一定的阻礙。為了有效解決這一問題，利用MES系統，借助先進的S95模型，指導煙葉預處理、切絲、烘絲生產。為了使分組加工過程更加順暢，物流管理更加合理，杜絕混料、斷料等情況出現，進一步提高生產的準確性、可跟蹤性，為企業帶來良好的經濟效益和社會效益。同時，需要指出的是，生產計劃的制訂并沒有采用最優算法，所以，還可以繼續改進系統功能。

〔編輯：白潔〕

Made?Silk?Production?Management?Systems?Grouped?under?Processing?Conditions

Zhao?Wei，?Gu?Yongqiang

Abstract：?Chinese?silk?cigarette?packet?processing?system?is?a?new?form?of?cigarette?factory?production?organization，?but?its?application?to?optimize?production?management?brought?some?obstacles.?Application?S95?theoretical?model?will?be?applied?to?mature?MES?system?silk?packet?processing，?the?realization?of?aspects?of?tobacco?formulations，?tobacco?processing?and?silk?craft?path?management，?production?planning?and?production?scheduling，?integrated?management.?The?production?plan?management?is?the?core?of?the?system.?MES?system?makes?the?production?process?in?an?orderly，?controlled，?can?track?the?status?of，?and?achieved?good?results.?Facts?have?proved?that，?MES?system?is?one?of?the?most?effective?group?process?management?of?production?management?tools.

Key?words：?silk;?packet?processing;?MES?system;?production?management