摘要:隨著煙草行業分組加工模式的不斷引入和應用
，各煙草生產企業對MES提出了更高的要求。本文基於GE的Proficy 軟件產品，提出適合煙草行業生產模式的獨特的“三三”MES解決方案框架
，並將其應用到常德卷煙廠芙蓉王製絲專線項目中，從運行效果看，基於上述思想的MES係統真正實現了煙草行業所期望的“管控一體化”，搭建起常德煙廠“數字煙草”平台。

　　1. 項目背景

　　國家局在《中國卷煙科技發展綱要》中明確提出：要以市場為導向，保持和發展中國卷煙的特色，大力發展中式卷煙。分組加工是發展中式卷煙的關鍵
，為此需要在卷煙原料
、產品設計、加工工藝、加香加料 
、設備及控製等方麵開展針對性的優化和重整。實現產品設計係統化、加工精細化
、控製智能化、生產集約化。

　　為此，煙草MES必須能夠滿足全配方、分組加工的要求，通過煙草MES，打造中式卷煙特色工藝，實現產品“個性化”、“差異化”，提升煙葉原料使用價值。

　　2.GE的Proify MES解決方案簡介

　　GE Proficy是GE 推出的擁有統一結構的綜合軟件解決方案品牌。 Proficy包括iFix HMI軟件
、Historian 實時曆史數據庫
、Plant Application 工廠應用模塊
、Portal 企業門戶、DataMart 數據倉庫、Workflow等係列產品。Proficy通過持續提高實時企業的生產力、贏利能力和競爭優勢為企業提供了一個真正綜合的、開放的商務解決方案。Proficy將 GE製造領域的專業經驗和六個西格瑪方法相結合， 控製和優化生產過程
，采集
、分析數據，並將數據轉化成信息
，使得用戶能進行實時操作
，確保生產流程順利、高效運轉，並得到更高的投資回報。

　　Proficy是市場上最好的工廠性能分析和生產執行解決方案, 在打造煙草行業MES解決方案時，GE突破市場上現有的MES構建模式，提出“三三”的構架思想，真正實現“管控一體化”。“三三”是指“三模統一”、“三級協調”
、“三級聯動”。

　　“三模統一”是指現場設備模型、生產執行跟蹤模型和計劃調度模型是一致的。“三模統一”使得模統一”的思想突破了國內現有MES的粗放的“金字塔”建設模式，使得MES係統的內容和搭建更加清晰
、全麵。使得生產調度指令能夠細化到機台
、儲櫃，生產執行跟蹤模型能夠細化到工序
、機台工單，生產控製參數能夠直接下達到設備。

　　“三級協調”是物料管理在生產過程中不同階段的管理模式。在計劃階段，計劃調度層提供物料需求計劃給各高架庫、平庫以及糖香料廚房和配送中心；在生產前，執行跟蹤層向各高架庫
、平庫以及糖香料廚房和配送中心發出準備出料指令
；在生產時，執行跟蹤層向各高架庫、平庫以及糖香料廚房和配送中心的控製係統發出出庫指令。三級協調能夠保證物料及時準確地進行供應，保證現場生產。

　　“三級聯動”是指計劃調度層、執行跟蹤層

、過(guo)程(cheng)控(kong)製(zhi)層(ceng)在(zai)生(sheng)產(chan)過(guo)程(cheng)中(zhong)進(jin)行(xing)生(sheng)產(chan)聯(lian)動(dong)。當(dang)計(ji)劃(hua)調(tiao)度(du)層(ceng)下(xia)達(da)指(zhi)令(ling)後(hou)，執(zhi)行(xing)跟(gen)蹤(zong)層(ceng)隨(sui)即(ji)根(gen)據(ju)指(zhi)令(ling)下(xia)達(da)相(xiang)應(ying)的(de)工(gong)藝(yi)控(kong)製(zhi)參(can)數(shu)的(de)過(guo)程(cheng)控(kong)製(zhi)層(ceng)。同(tong)時(shi)過(guo)程(cheng)控(kong)製(zhi)層(ceng)反(fan)饋(kui)信(xin)息(xi)到(dao)執(zhi)行(xing)跟(gen)蹤(zong)層(ceng)

，執(zhi)行(xing)跟(gen)蹤(zong)層(ceng)更(geng)新(xin)工(gong)單(dan)執(zhi)行(xing)狀(zhuang)態(tai)，並(bing)反(fan)饋(kui)給(gei)計(ji)劃(hua)調(tiao)度(du)層(ceng)。計(ji)劃(hua)調(tiao)度(du)層(ceng)在(zai)根(gen)據(ju)反(fan)饋(kui)狀(zhuang)態(tai)和(he)訂(ding)單(dan)進(jin)行(xing)重(zhong)新(xin)排(pai)程(cheng)和(he)滾(gun)動(dong)調(tiao)度(du)。“三級聯動”是實現生產自動化係統的關鍵。通過“三級聯動”，可以進行高架庫的出料正確性檢驗，可以進行工單執行的防錯聯鎖。並可以實現生產的“一鍵式”觸發，能夠實現真正意義上的“管控一體化”。

　　3.基於“三三”的Proify解決方案在常德卷煙廠的應用

　　常德卷煙廠是全國的煙草生產重點企業

，“芙蓉王”係列卷煙占據了中國高端煙草的主要市場。根據生產的需要
，常德卷煙廠要新建一條 6000 公(gong)斤(jin)製(zhi)絲(si)生(sheng)產(chan)線(xian)，生(sheng)產(chan)線(xian)采(cai)用(yong)國(guo)內(nei)領(ling)先(xian)的(de)分(fen)組(zu)加(jia)工(gong)工(gong)藝(yi)，可(ke)以(yi)適(shi)應(ying)市(shi)場(chang)對(dui)小(xiao)批(pi)量(liang)
，多(duo)品(pin)種(zhong)的(de)需(xu)求(qiu)。同(tong)時(shi)，為(wei)了(le)提(ti)高(gao)生(sheng)產(chan)管(guan)理(li)的(de)水(shui)平(ping)
，提(ti)高(gao)整(zheng)體(ti)生(sheng)產(chan)自(zi)動(dong)化(hua)的(de)能(neng)力(li)，常(chang)德(de)煙(yan)廠(chang)提(ti)出(chu)在(zai)傳(chuan)統(tong)的(de)製(zhi)絲(si)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)和(he)監(jian)控(kong)功(gong)能(neng)之(zhi)上(shang)引(yin)入(ru) MES 生產管理係統
，旨在加強對分組加工生產的指揮作用並提高效益。

　　常德卷煙廠製絲專線MES係統根據功能可以劃分為下列幾個子係統：係統管理子係統
，生產管理子係統、工藝管理子係統、質量管理子係統、設備管理子係統、係統建模子係統以及報表子係統。

　　在硬件網絡架構方麵，采用iFix雙機冗餘方式進行現場數據采集，並將實時曆史數據存放在單獨的Historian服務器中。采用Stratus 容錯服務器作為MES的主服務器，保證係統的穩定運行，同時單獨設立MES業務曆史數據庫用於存儲MES業務曆史數據，以減輕MES主服務器的負荷。

　　采用控製網和MES的雙網架構
，以保證控製網的網絡安全， 控製網采用1000M的ProfiNet冗餘環網。管理網通過防火牆向公網發布監控畫麵和WEB報表。

　　在應用“三三”架構時，我們以下方麵進行考慮和規劃。

　　1)jihuapaichengfangmian
，weileshixiangongdanhekongzhicanshudeyijianxiada
，xuyaotupoguoqupaichanjinjindaogongyiduandecufangmoshi

，weici
，zaijihuapaichengdemoxingjianlizhong

，chuguiyijijutidejiagongshebeidoujinxinglejianmo。youhuapaichanshi，xitongzidongyouhuachanshengdegongdanxihuadaochugui。tongshi，weilejinxinggundongtiaodu
，gechuguidezhuangtaiyejishifankuidepaichanmoxingzhong。

　　2)生產協調方麵，MES除(chu)要(yao)完(wan)成(cheng)相(xiang)應(ying)的(de)功(gong)能(neng)之(zhi)外(wai)，還(hai)需(xu)要(yao)相(xiang)關(guan)的(de)廠(chang)商(shang)進(jin)行(xing)配(pei)合(he)。如(ru)物(wu)料(liao)信(xin)息(xi)在(zai)不(bu)同(tong)設(she)備(bei)上(shang)位(wei)係(xi)統(tong)之(zhi)間(jian)的(de)傳(chuan)遞(di)。工(gong)單(dan)信(xin)息(xi)下(xia)達(da)和(he)工(gong)單(dan)執(zhi)行(xing)信(xin)息(xi)及(ji)時(shi)的(de)反(fan)饋(kui)都(dou)需(xu)要(yao)設(she)備(bei)廠(chang)商(shang)在(zai)設(she)計(ji)和(he)聯(lian)調(tiao)時(shi)充(chong)分(fen)考(kao)慮(lv)和(he)設(she)計(ji)。

　　3)工單下達方麵，和各係統集成商進行協調，規定相應的工單狀態字、控製通道號，使得工藝參數、控製工單能夠雖工單一同下達的生產現場。

　　整個項目於2009年8月投入試運行，2009年10月進行量產。目前，係統運行穩定良好。客戶對整個係統的性能和作用給出高度評價。該項目的實施為常德卷煙廠打造“數字煙草”打下堅實的基礎。

　　4.總結與展望

　　本文針對煙草行業的分組加工模式，提出“三三”的MES架構思想，並在常德卷煙廠芙蓉王製絲專線進行應用。從係統的運行效果看，實現了煙草加工“管控一體化”的目標。未來，在我們將和合作夥伴秦皇島煙機一起

，為常德卷煙廠實施智能在線評估功能，將煙草MES的應用提升到新的高度。

　　關於GE智能平台

　　GE智能平台是一個提供高新技術的企業
，它為世界各地的用戶提供用於自動化控製的軟件、硬件和技術服務以及嵌入式計算。我們為用戶提供一個獨特的，靈活的，超可靠的技術基礎，使得他們在包括能源
、水處理、消費品、國防和防禦
，以及通訊等產業領域獲得持續的優勢。GE智能平台是一家總部設在美國弗吉尼亞州的夏洛茨維爾的全球性企業，是GE企業解決方案集團公司的一員。想獲取更多信息，請訪問：www.ge-ip.com。

　　關於GE企業解決方案

　　GE企業解決方案通過提供集成的解決方案幫助客戶提升生產力和收益，這些解決方案涵蓋了傳感器和無損檢測、安防和生命安全技術、電力係統保護和控製以及工廠自動化和嵌入式計算係統。企業解決方案的高科技、高增長的業務包括傳感與檢測技術，安防，數字能源和智能平台。世界各地60多個國家的17000多名員工為客戶解決各種問題。