西门子MES平台在武汉卷烟厂中的应用方案介绍

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行模型库的个性化与实例化。同时，在其他功能模块的选择上，采用定制MES功能模块，具有更强的适应性。
   
    2、无缝集成 

    MES中烟管理系统与车间控制系统之间的桥梁。可以说集成在MES系统的建设中起到举足轻重的作用。MES基础数据通过与中烟数据中心集成，达到基础数据的同步功能，MES与自动化系统集成通过中烟集成平台统一配置达到集成的稳定性、实用性、开放性和易维护性。
   
    3、适应性与开放性
   
    烟草行业是一个快速发展变化的行业，系统必须满足生产工艺、生产管理业务模式的不断变化。系统采用先进SIMATIC IT的建模平台，建立生产模型，由模型驱动指挥调度、质量管理、设备管理等关键业务。而当生产工艺及管理业务发生变化时，只需修改相应的模型即可。这种基于模型的新型系统架构是当前软件领域发展的新动向，是系统具有良好适应性的保证。
   
    4、实时数据库

    系统采用了SIMATIC IT的实时数据库HISTORIAN。实时数据库是一种不同于常见的关系型数据库,它是数据库技术与实时技术相结合的产物。实时数据库技术解决生产过程数据的大规模采集（10000点）、长周期存贮（1-3年）、现场数据过滤、报警、事件触发等。

第四部分  成效和不足

    我们这里取得了一些成效。第一点是保证了产品的质量，提高生产效率和生产管理的科学性：通过生产监视系统，实时了解制丝、卷接包生产和物流自动化的等生产现场的情况，为做出及时合理决策提供依据。第二点就是提高科学性，提高生产效率和生产管理的科学性：通过生产监视系统，实时了解制丝、卷接包生产和物流自动化的等生产现场的情况，为做出及时合理决策提供依据。第三点是全程生产跟踪，MES根据相关法规和市场要求提供生产物料的全程正向和逆向追溯功能。

    我们MES系统运用了三年多，还存在一些不足，需要改进的地方。首先第一个方面是西门子平台提供的BOM报表。另外，在产品的选择方面有一些问题，希望在下一步过程中得到改善。关于SPD，我们现在实行的SPC能够达到产品质量的监控，我们希望在下一步实现SPD，也是所谓的实现产品过程质量。第三个不足就是没有完全实现自动排产。因为排产的一些复杂性，我们目前采用的是自动排产和人工排产相结合的一种方式，在第二期的基础中我们采用了一种排产库实现了自动排产。