煙機制造企業歷來重視生產過程自動化技術的應用，伴隨著煙草行業信息化建設的不斷深入和發展，“以信息化促進工業化”已成為煙草企業提高生產經營水平的必然選擇．但是，長期以來，影響煙機制造企業信息化整體水平的“鴻溝”仍然存在，對一些軟件的應用非常需要有針對性的功能開發。
1 煙機企業的信息化現狀
(1)以ERP、CAPP和PDM為核心的信息化管理軟件已成功應用于企業的產品研發、生產經營的管理中，并取得了一定的管理效益。但是，近年來煙草行業實施了統一的財務管理系統，對煙機制造企業的財務數據的準確性和完整性提出了更高的要求，也促使車間生產環節的部分數據從人工錄入升級為計算機自動提取系統成為必然。
(2)煙機企業整個產品的生產過程自動化程度很高，自動化技術十分廣泛，基本實現了自動化，生產能力高的數控加工設備比較繁雜，因此也形成了很多相對獨立的系統。但是每個系統都有各自的處理邏輯、數據庫、數據模型和通信機制。它們形成一個個“信息孤島”，缺乏必要的整合，缺乏信息資源的共享和生產過程的統一管理。
(3)以過程控制為核心、側重工藝參數優化的生產制造過程信息，遠沒有與以流程管理為核心、側重資源配置優化的ERP相整合。ERP、PDM系統經常因缺乏準確與實時的數據而無法發揮作用，從而使自動化系統的信息資源不能得到有效的利用。
(4)在ERP所關注的各項資源中，生產過程信息在企業的管理系統中始終是“離線”的，生產過程信息始終不能連續、自動、完整地反映在企業管理系統中。這樣，在管理信息系統和生產控制系統之間就存在一個信息流通上的斷層。
(5)煙機制造有它獨有的市場特性，在生產管理上普遍存在著一些問題：生產計劃與生產組織隨市場需求波動大；信息反饋不及時；生產信息錯、漏過多；產品的可追溯性差等。
2 MES在煙機制造企業的構建
通過實施MES系統來解決煙機企業的信息化問題已成必然。用MES來實現企業信息的全集成，形成實時化的ERP、MES、DNC是提高企業整體管理水平的關鍵。這對企業制造業整體水平的提升具有重要意義。
2.1 MES的建設目標
通過實施MES，建立統一的生產指揮調度平臺；實現生產過程、產品質量的在線監控，提高快速反應能力，使生產管理由被動型向以預防為主、在線控制的主動實時型管理體系發展；實現與其他系統的集成”。最后，將MES導入企業的運作體系中。
2.2 MES的功能模塊
在搞好前期的需求工作之后，根據煙機制造企業的特點，構建MES的功能模塊如圖1所示。它主要包括數據采集、實時監控與報警、生產計劃調度、設備維護管理、過程質量控制、基礎數據和文檔管理、車間管理、物料追蹤及統計分析等9大功能模塊。
圖1 MES系統的功能構成
(1)數據采集：數據采集系統為MES提供全面、實時、準確的現場數據，同時各種標準文件、作業指導書、通知調度指令等通過MES傳送到各設備現場，指導現場的各種操作行為。
(2)實時監控與報警：以全廠數據采集為基礎，通過一個高度集成的系統監控平臺，實時監控各工序生產情況，實現生產過程、產品質量、設備狀態的在線監控，并且建立各種在線控制參數的預防報警機制，發現異常就及時報警。提高快速反應能力。
(3)生產計劃調度：根據產銷計劃，實現生產能力的平衡測算和報警、卷包作業計劃的自動生成和下達、制絲作業計劃的編制調整和下達，以保證生產計劃按時間、進度的要求順利實施。
(4)設備維護管理：設備維護管理包括設備運行管理、設備預防性維護管理、設備檢查(點檢)管理、突發性維修管理、備件管理及備件耗用分析等。
(5)過程質量控制：根據質量標準，對生產過程數據進行實時檢驗分析，以保證產品的質量，并將質量缺陷信息實時反饋到生產現場，以便卷包及時采取改進措施。它具有質量數據跟蹤、管理和分析等功能。
(6)基礎數據和文檔管理：包括質量標準、工藝控制參數、維保項目、設備基本信息以及其他基礎數據的維護與查詢。
(7)車間成本管理：以采集數據為基礎，實現生產成本的考核與管理。
(8)物料追蹤：提供原輔料消耗及批次的追蹤功能。
(9)統計分析：以現場數據為基礎。對生產、設備、質量、消耗等信息進行統計分析，不斷完善質量控制標準、優化生產組織、提供設備保障能力、降低原輔料消耗。
2.3 MES的信息交互
企業的制造車間是物流與信息流的交匯點，企業的經濟效益最終就是在這里被物化出來的。MES可以為企業其他管理信息系統提供實時數據，如圖2所示。企業資源計劃(ERP)系統需要MES提供成本、制造周期和預計產出時間等實時生產數據；供應鏈管理(SCM)系統從MES中獲取當前的訂單狀態、當前的生產能力以及企業中生產換班的相互約束關系；客戶關系管理(CRM)的成功報價與準時交貨，則取決于MES所提供的有關生產的實時數據；產品數據管理(PDM)中的產品設計信息，可以基于MES的產品產出和生產質量數據進行優化；控制模塊則需要時刻從MES中獲取生產配方和操作技術資料，來指導人員和設備進行正確的生產。另一方面，MES也要從其他管理系統中獲取相關的數據+以保證MES自身的正常運行。例如，MES中進行生產調度的數據來自ERP的計劃數據；MES中生產活動的時間安排需要依據供應鏈(SCM)系統之中的主計劃和調度控制；PDM則為MES提供實際生產的工藝文件和各種配方及操作參數；從控制模塊反饋的實時生產狀態數據，則被MES用于對實際生產性能評估和操作條件的判斷。
圖2 MES的數據流程圖
3 實施MES的效益
MES是面向車間層的生產管理技術與實時信息系統，是實施企業敏捷制造戰略、實現車間生產敏捷化的基本技術手段，它的應用給企業帶來了巨大的經濟效益。以下若干統計數據是由國際MES協會通過調查研究確定的：平均減少制造周期時
間45％；一般減少數據輸入時間為75％；平均減少半成品(WIP)24％；平均減少為交班而準備的紙面工作61％；平均減少引導時間27％；平均減少紙面工作和設計藍圖所帶來的損失56％；平均減少產品缺陷18％。
4 結束語
(1)MES在整個企業信息集成系統中承上啟下，是生產活動與管理活動信息溝通的橋梁。對于ERP，脫離MES將無法根據市場需求去組織、管理和優化生產。
(2)要使企業信息技術網絡的投資迅速取得回報，從MES入手是一種明智的選擇。但MES的實施需要恰當的規劃和細致的分析。
(3)MES的發展和應用是一個漫長過程，要取得長期的成功，要求改造制造環境，也要求獲得有組織的支持，還要求管理機制作適應性的改變。
(4)隨著計算機支撐技術的發展，開發更加模塊化、更具柔性的MES已成為可能，實施和維護MES的成本大大降低。因此，MES作為流程CIMS的核心，在流程工業企業的綜合自動化進程中有很好的應用前景。
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本文標題：MES在煙機制造企業的構建
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