管理信息化征文：基于烟草企业制丝分组加工的MES解决方案

    长沙卷烟厂分组加工制丝线于2005年正式投产，整条生产线是当前行业最为先进的生产线。相对传统工艺来说，面临着新工艺、新设备、新技术、新模式的变化，每个因素的变化都蕴含着新的挑战与机遇。
    新工艺方面分组加工制丝线采用分组加料、分类加工的加工模式，过程质量控制要求高，出现异常不能在下一批返工，给过程控制带来巨大压力。
    新设备方面制丝线高度集成控制，控制变量多，生产现场系统复杂、设备繁多，操作控制难度大。操作工每天要面对一千多台套设备，六万多个控制变量。同时制丝线是流水线作业，生产能力大，出现问题影响大，一个失误或参数的偏差将带来非常严重的影响。
    新模式方面为满足中烟市场环境下订单式的需要，分组加工制丝线采用了如双休、单休、人八机九、双十休三等多种生产组织模式结合方式，这对工厂管理提出了挑战，如何应对多生产组织模式变化，确保生产过程管理的柔性高效。
    根据长沙卷烟厂提出了以生产为中心，以质量为核心，围绕“安全、质量、成本、效率”四个方面，持续改进，精细管理，建立灵活高效的运营系统的发展目标，结合分组加工诸多的变化与挑战，我们通过系统的分析与研究，明确以实施MES为核心系统来支撑分组加工运作的信息化建设思路。

一、MES设计思路
    生产管理信息系统（MES）是基于分组加工实现卷烟工业企业数字化、生产过程自动化、管控一体化的需要。项目实现手段是将信息技术、自动化技术、现代管理技术与制造技术相结合，进而带动卷烟生产工艺、生产流程、管理模式的创新，实现生产管理的信息化、过程控制的智能化以及制造装备的数控化。

    1.1 总体框架
    生产管理信息系统（MES）总体框架充分融合工厂操作、业务、管理三个层面要素，结合考虑联合工房现状，遵循MES通用业务架构，整个框架由四个层次（数据采集层、业务运作层、中烟延伸层、管理提升层）和两个技术支撑平台（工厂数据中心、流程协同平台）组成（如图1），数据采集层以设备数据采集功能为平台，为MES提供实时数据的数据来源；中烟延伸层在中烟市场需求与原辅料供应之间协同产供销平衡点，按照年度品牌计划生成生产点订单需求，工厂根据订单组织生产，并满足订单需求；业务运作层考虑如何协同设备、物料、人力等资源满足生产计划需要，通过专业化管理模块，优化从接受订单到制成最终产品全过程管理活动，达到高质低耗柔性组织生产目标；管理提升层是在业务运作层基础上进行生产模型与数据链构建，并进行相应的评价管理与决策分析；工厂数据中心整合企业范畴内的所有信息系统的数据信息及业务数据；建立企业完整的关键信息数据中心；流程协同平台为工厂生产异常信息和生产报告在工厂中进行信息联动提供平台。
    生产管理信息系统总体框架见图1。

图1 生产管理系统总体框架

    1.2 按订单组织生产
    根据中烟公司订单，协同工厂的生产组织、设备管理、工艺技术、物资配送等方面生产要素，应用高级排程（APS，Advanced Planning and Scheduling）的灵活策略与关键算法来制定生产计划安排预案，通过对制丝/卷包/成型计划进度进行实时监控，并在生产过程中加强对计划的预测与柔性控制，实时调配工厂相关资源围绕计划需求进行响应，以高效柔性生产组织模式满足订单需求。
    通过按订单组织生产实现了制丝生产过程计划安排的最优化，有效解决了分组加工模式下多工艺线路、多类/组组合加工带来的生产组织的复杂性，满足多多类/组在加工过程的精细化要求；并通过协同各生产要素，根据生产计划安排，灵活提供多种生产模式，根据柔性/半柔性生产要求，稳步推进按订单组织生产，以更好地满足中烟公司市场订单需求。
    联合工房由2005年每个生产段每天生产4批到现在生产12批，下半年逐步向14批推进，为按订单组织生产提供充足的生产能力保障。