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西门子MES平台在湖北卷烟厂中的应用
第一部分项目背景为了响应国家局的数字化烟草战略，以及实现生产过程快速反应、敏捷制造的目标，武汉卷烟厂2006 年实施了生产制造执行系统（MES）项目，其宗旨是建立现代化生产指挥中心，并实现与生产自动化控制系统的有机集成，使生产相关部门进行协同工作，保证生产全过程的协调运转，提高企业的生产管理水平。
第二部分总体技术架构
湖北中烟MES 系统总体技术架构，如图1 所示。
这里采用了三层管理系统：消息呼叫，优化排产与指挥调度，质量过程控制，生产管理，设备运行管理，生产人员管理，生产过程监视。
下面这一层是历史数据库，以实时系统结合的数据库，具有可以压缩数据，并且可以报警、海量的数据储存。
我简单地介绍一下这些功能。
首先是生产监视，他是通过在线监视生产车间里的卷包和自动化物流，排产预调度，实现了自制自动化系统化进行执行，质量过程控制，就是实现了质量的在线控制和离线控制，发现问题可以及时解决，这一部分是生产管理，就是利用西门子平台把一些反馈信息，包括一些半成品和产品的产量进行反馈，以及属于的管理和统计和分析。
下面是设备管理，设备管理就实现了对设备的实施生产，以及在终端上面进行的润滑和保养作用，还有设备的统计分析等等。
这一块是人员管理，包括人员的基本档案管理和考勤管理以及绩项管理。
如图2 所示。
第三部分应用特点下面我介绍一下我们的运用特点。
1、先进性与实用性并存采用SIMATIC IT MES 的核心组件，包括了实时数据库管理平台及生产建模平台，完全利用了SIMATIC IT 开放的、支持二次开发与组态的特点，针对武汉卷烟厂采用成熟的烟草行业模型库，并在此基础上针对武汉卷烟厂进。
生产执行系统(MES)在卷烟企业中的应用王培琛【摘要】结合卷烟企业CIMS(Computer Integration Manufacture System现代集成制造系统)工程的实施,分析了卷烟企业实施MES的必要性;以ISA95模型为基础,提出了卷烟企业建设MES的体系结构及功能结构,重点介绍了MES设计与实施中的若干关键技术和解决方案.系统采用模型驱动技术及现代集成技术,在实现生产排产调度、标准管理、质量检验、消耗反馈、物料跟踪等功能的同时,实现了与企业ERP(Enterprise Resource Plan企业资源计划)、SPC(Statistical Process Control统计过程控制)、CAD(Computer Aided Design智能辅助设计系统)及底层自动化系统的完美集成,为高效利用精确生产实时数据,保证生产过程的协调运转,全面提高企业生产管理水平提供了一套可行的方法和途径.【期刊名称】《计算机技术与发展》【年(卷),期】2010(020)009【总页数】3页(P206-208)【关键词】生产执行系统;信息;模型驱动技术;数据采集【作者】王培琛【作者单位】青岛卷烟厂,信息处,山东,青岛,266101【正文语种】中文【中图分类】TP390 引言当前,许多企业在底层基本实现了自动化,在上层形成了以ERP为基础相对独立的各个子系统,但是每个系统都有各自的数据模型、逻辑处理方式和通信机制,形成了一个个信息孤岛,它们之间缺乏统一的集成管理。
在CIMS的三层架构中,MES的定位是处于计划层和生产控制层之间的执行层[1],是上层与底层沟通的桥梁,起着承上启下的重要作用。
它主要负责生产管理和调度的执行,通过控制包括物料、设备、人员、流程指令和设施在内的所有工厂资源来提高制造能力,国内许多企业逐渐开始采用这项技术来增强企业自身的核心竞争力。
结合卷烟企业制造特征,按照ISA95设计标准要求,MES范围定义如图1所示。
MES在烟机制造企业的构建通过对DNC、ERP、PDM为代表的信息系统在烟机制造企业应用问题的梳理，发现在过程自动化与管理信息化之间存在的信息连通障碍，并构建MES来解决这一问题的功能模型，为企业实现高效的生产经营提供重要的技术支撑。
烟机制造企业历来重视生产过程自动化技术的应用，伴随着烟草行业信息化建设的不断深入和发展，“以信息化促进工业化”已成为烟草企业提高生产经营水平的必然选择．但是，长期以来，影响烟机制造企业信息化整体水平的“鸿沟”仍然存在，对一些软件的应用非常需要有针对性的功能开发。
1 烟机企业的信息化现状(1)以ERP、CAPP和PDM为核心的信息化管理软件已成功应用于企业的产品研发、生产经营的管理中，并取得了一定的管理效益。
但是，近年来烟草行业实施了统一的财务管理系统，对烟机制造企业的财务数据的准确性和完整性提出了更高的要求，也促使车间生产环节的部分数据从人工录入升级为计算机自动提取系统成为必然。
(2)烟机企业整个产品的生产过程自动化程度很高，自动化技术十分广泛，基本实现了自动化，生产能力高的数控加工设备比较繁杂，因此也形成了很多相对独立的系统。
但是每个系统都有各自的处理逻辑、数据库、数据模型和通信机制。
它们形成一个个“信息孤岛”，缺乏必要的整合，缺乏信息资源的共享和生产过程的统一管理。
(3)以过程控制为核心、侧重工艺参数优化的生产制造过程信息，远没有与以流程管理为核心、侧重资源配置优化的ERP相整合。
ERP、PDM系统经常因缺乏准确与实时的数据而无法发挥作用，从而使自动化系统的信息资源不能得到有效的利用。
(4)在ERP所关注的各项资源中，生产过程信息在企业的管理系统中始终是“离线”的，生产过程信息始终不能连续、自动、完整地反映在企业管理系统中。
这样，在管理信息系统和生产控制系统之间就存在一个信息流通上的断层。
(5)烟机制造有它独有的市场特性，在生产管理上普遍存在着一些问题：生产计划与生产组织随市场需求波动大；信息反馈不及时；生产信息错、漏过多；产品的可追溯性差等。
卷烟工厂MES系统方案目录3.系统功能简介 (3)3.1系统涉及范围 (3)3.2系统总体结构 (3)3.3数据采集系统系统说明 (5)3.3.1制丝车间数采系统 (5)3.4SFC车间信息管理系统 (18)3.4.1系统功能 (19)3.4.2系统配置 (47)3.5软件系统组成 (53)3.5.1数据采集PPI软件平台 (54)3.5.2服务器端软件平台 (56)3.5.3部门工作站软件平台 (57)3.6硬件系统说明 (58)3.6.1Stratus冗余服务器 (58)3.6.2Siemens板卡 (59)3.7附录 (64)3.7.1关键词说明 (64)3. 系统功能简介智慧工厂生产制造执行系统（MES）项目下位系统以生产二部为试点。
经过智慧工厂各级领导、信息中心和生产二部的大力配合，参照Wonderware公司在国外烟草行业的成功履历并借鉴其成功的经验已经完成了生产二部MES系统的设计、调试和试运行工作，并积累了大量的经验。
下面详细介绍整个下位系统的系统软件和硬件配置，各个模块的功能结构、及系统器件选型。
3.1 系统涉及范围本系统主要设计的部门为智慧工厂生产二部的制丝车间（五工段）、卷包车间（六工段）、卷包车间（七工段）和生产二部与生产相关的其他部门。
其中暂不包括生产控制系统配套的能源、动力系统和其他通用或辅助系统。
3.2 系统总体结构整个系统可以分为两个子系统：数据采集子系统和SFC车间级信息管理系统。
数据采集子系统通过与生产二部生产控制系统（制丝线电控系统，卷接包机组控制系统）的物理和数据接口实现对生产过程数据、生产状态数据和事务数据等信息的采集和数据库存储功能。
SFC车间级信息管理系统按照标准的生产过程模型，以功能模块的方式实现对采集到数据库中的大量生产信息的处理和分析功能，以多种方式反映分析处理结果，并具备与厂级数据管理系统(MIS)的数据接口。
3.3 数据采集系统系统说明数据采集系统由多台PPI现场生产过程信息工作站和连接车间生产控制系统的硬件通讯板卡及相关附件构成。
MES在烟草行业信息化中的应用摘要：伴随着科技信息技术的飞速发展以及全球经济的大环境下，我国传统的烟草制造行业面临绝无仅有的挑战，同时把握机会把此挑战转变给其自身发展的力。
将MES技术与传统生产企业相结合，促进烟草行业的各方面发展。
探索MES在烟草行业中的应用，将烟草行业进行现代化的改革，以此提高烟草行业对市场变化的敏感程度。
关键词：MES；烟草行业；信息化；应用改革引言：伴随着国内烟草企业信息化程度的不断加深，烟草行业在进行模式重组之后再信息化建设中所要面临的最大挑战就是Information silo，既“信息孤岛”现象的产生。
而MES在烟草行业中的应用，不仅能提高烟草企业信息化管理的效率，避免“信息孤岛”的出现，还能更好的挖掘企业生产潜力，优化生产效率。
1.MES制造执行系统的定义MES全名是manufacturing execution system，既制造执行系统。
是MESA，Manufacturing Execution System Association，既国际制造执行系统协会所定义的制造执行系统传递信息使得从下单到完成品的生产过程能够最佳化。
MES在整个企业信息系统中起到了承上启下的作用，是日常业务生产和管理信息活动沟通的桥梁。
管理活动通过MES传递生产计划信息，生产计划通过MES向管理活动反馈进度。
加强对企业控制和调度，采用双向直接通讯的模式，在整个生产经营模式中不仅向从事生产的工作人员制定生产计划，也向管理有关的部门传递产品生产进度，其实时共享的特性，让企业管理者更好的了解企业动向。
所以MES系统应用在烟草行业的信息化过程中可以说是拥有“一箭三雕”的强大好处。
1.MES在烟草行业应用的必要性国内烟草行业正在经历重组的重要阶段，现在烟草行业的最大弊病就是“信息孤岛”现象广泛存在，这是烟草行业现阶段所需要解决的重要问题，是信息化提升生产效率的重要瓶颈。
烟草企业现阶段应该尽量避免对运维环境、维护工作人员进行反复的投资，停止对机械生产设备及不可再生资源的过量使用，有效的进行节能减排，达到绿色环保的目标。
ＭＥＳ在中国烟草企业信息化中的应用研究 王海英 （合肥卷烟厂 信息中心，安徽 合肥 ２３００００） 摘 要： 中国烟草行业历来重视生产过程的自动化控制。
在管理信息化方面，以ＥＲＰ为代表的管理信息系统近年来在烟草企业也开始了大规模的应用并取得了一定的管理效益。
然而，在过程自动化与管理信息化之间存在着信息流通上的断层。
制造执行系统（ＭＥＳ），正是打通这一断层不可或缺的手段，ＭＥＳ正在成为企业实现生产活动与经营活动的有效集成、进行优化运行、优化控制与优化管理的桥梁和纽带，通过连续信息流可以实现企业信息全集成，才能使我们在日益激烈的竞争中立于不败之地，也是企业提高其核心竞争力的重要技术之一。
深刻理解ＭＥＳ这一先进的管理思想，把握它的发展趋势，对于如何在烟草企业正确的研究和推广ＭＥＳ应用具有重要的理论和应用价值。
关键词： 烟草；信息；ＭＥＳ １ 实施ＭＥＳ的必要性 １．１ 烟草企业生产经营特点的需要 烟草行业国家实行专控，其生产总量由国家计划下达，烟草工业企业只能在国家计划的基础上，进行进一步分解，优化产品结构，降低成本，以此来满足消费者的需求。
目前烟草工业企业生产计划受市场影响越来越大，明显感到计划跟不上变化，面对销售部门对产品交货时间的严格要求，面对营销计划的不断调整和生产过程中牌名的更换，造成了生产计划不断变更。
在这种生产模式下，企业的销售部门需要对生产部门的情况非常了解，掌握生产线的实时数据，避免签订不合理合同，避免出现交货期根本无法保证等问题；而生产部门也需要及时掌握当前的各项订单情况、要能够及时掌握生产的历史情况和现时数据，快速准确地根据销售合同和调度计划制订科学合理的生产调度计划。
要实现这，需要的不仅是先进的生产设备和能力，更重要的是保证从接单—编排生产计划—生产—控制—派送等一系列各个环节的信息畅通和交流、反馈，在企业的计划层与生产控制层之间建立起“直通车”。
１．２ 烟草行业发展的需要 全国卷烟行业总体上是一个产大于销的状况，生产能力远远大于市场需求。
贵阳卷烟厂MES系统设计构想制造执行系统(MES)在近年来得到了迅速的发展，MES系统是面向车间层的管理系统，并且位于工业控制和生产计划管理系统之间。
其目标是实现设备、物料、在制品和人在生产过程中的集成，然后进行有效的控制、跟踪和管理。
对于贵阳卷烟厂这样一个烟草企业来说，基本实现了底层过程控制系统的过程自动化和基础自动化，形成了相对独立的系统在制丝和卷包过程中，但是这些系统有着不同的处理逻辑，使得在通信机制、数据模型和数据库方面演变成了信息孤岛，在生产过程和信息资源共享方面缺乏的统一管理。
1 系统设计原则(1)规范化和标准化原则构建MES系统的需要对规范化和标准化加以强调，做到接口标准统一，连接通畅，界面友好、实用，使系统具有灵活性、完整性，为系统的扩展打下坚实的基础，以便于系统的有效集成。
(2)实用性、可靠性、先进性、经济性原则实用性是指维护方便、操作简单、经济耐用，显示直观。
可靠性是指系统能长期无故障地工作；先进性是指为了今后系统的升级和扩展，应保证在技术上适当超前，并且具有先进性在一定时期内；经济性是指造价合理，能够对系统设计进行优化，从而使其具有较低的维护费用和较高的性价比；(3)集成性的原则MES系统中的各个子系统进行统一的设计、开发和分析、利用统一数据库系统和开发平台确保MES系统的集成性。
MES系统的集成性能够使各个功能的子系统避免成为信息孤岛，从而使各个单位和部门的信息能够进行共享和交流，实现基础信息资料共享和统一维护，从而充分利用信息的价值，提高资料的准确性，减少数据维护的工作量。
(4)安全性的原则利用软硬件和管理相结合的多级安全机制的方法，确保MES系统的安全，为了保证数据的安全，需要进行严格的系统权限管理，使系统操作人员只能使用权限内的有关数据。
2 系统结构设计2.1 系统总体结构由于MES系统是面向制造过程的，所以需要与企业中的其它制造管理系统进行交互和共享信息。
MES系统需要接收制造管理系统中的各类信息，作为生产管理系统的核心，MES还提供现场的数据信息给企业其他的应用系统，以实现合理资源配置和优化调度。
MES在烟草工业自动化控制中的应用摘要：烟草工业在整个工业化进程中占据着重要的地位，随着自动化技术的迅猛发展，其控制能力受到了企图提升自动化水平的烟草生产企业的高度重视和关注，希望引进高度自动化的操作控制管理系统来提升烟草产品的质量和品质，这也是充分为吸烟者考虑其身体健康的重点考虑要素，运用 MES 科学严密的信息搜集处理和相应的控制能力，对于降低烟草中的焦油含量有很大的功效，提升产品质量对于烟草企业的持续发展而言具有不可估量的作用。
关键词：烟草工业自动化控制人们对于烟草始终抱以褒贬不一的态度，在固有的观念中，人们认为烟草对于人体健康的危害是极大的，是诱发各种病症的罪魁祸首，这种观念对于烟草行业和相关企业的持续发展是极为不利的，烟草企业也被冠以各种不好的名号，对于企业的信誉和形象是一种打击。
而随着生产技术和质量控制能力的不断提升，通过自动化的控制系统，实现对产品质量指标参数的精确搜集和操控，对于改善烟草行业的口碑和形象具有十分重要的意义。
1 生产信息化管理系统 MES 的具体含义及其对于烟草制造的功能作用1.1MES 的具体含义MES 是一种广泛应用于工业生产、制造和加工中的信息数据搜集监管系统，拥有强大的信息化能力，是专门面向生产制造企业在作业车间执行相应工作程序和环节的信息搜集和管理系统，而它的作用不仅仅体现和被固定在作业车间之中，还可以为制造企业量身打造一套完善的生产制造管理系统，当然这些是以该系统对大量信息数据的分析和整理为基础的，能够为其提供能够的管理模式和方法都是以对数据所做的处理而形成各种管理方案和计划，比如制造生产数据的管理、生产计划日常规划的管理等由系统分析衍生出的各类管理子系统，MES 的强大之处在于其能够为企业的生产制造规划出一个科学、可行、完善的协调管控的系统性方案，这套方案不仅影响着实际的生产和制造过程，还会对企业在生产管理制度建设方面产生极其巨大的作用和意义。
1.2 在烟草生产制造中的具体功能作用根据烟草产品的品质和生产过程的特点，MES 系统为其提供了完善的功能，在产品质量的控制以及对其自然机理情况的分析而做出的合理化调整方面都发挥着举足轻重的作用，那么笔者就从两个方面进行详细的探讨：其一，烟草质量的决定性因素当然是所选取的烟叶质量情况，烟草企业通常不会在烟叶的选用过程中出现差错，在一个批次的烟叶原料中能够保持较高的质量，而影响烟叶质量的关键因素，也可以说重要环节就在于存储期间出现的各种问题。
