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。
2 MES在烟机制造企业的构建
通过实施MES系统来解决烟机企业的信息化问题已成必然。用MES来实现企业信息的全集成，形成实时化的ERP、MES、DNC是提高企业整体管理水平的关键。这对企业制造业整体水平的提升具有重要意义。
2.1 MES的建设目标
通过实施MES，建立统一的生产指挥调度平台；实现生产过程、产品质量的在线监控，提高快速反应能力，使生产管理由被动型向以预防为主、在线控制的主动实时型管理体系发展；实现与其他系统的集成”。最后，将MES导入企业的运作体系中。
2.2 MES的功能模块
在搞好前期的需求工作之后，根据烟机制造企业的特点，构建MES的功能模块如图1所示。它主要包括数据采集、实时监控与报警、生产计划调度、设备维护管理、过程质量控制、基础数据和文档管理、车间管理、物料追踪及统计分析等9大功能模块。
图1 MES系统的功能构成
(1)数据采集：数据采集系统为MES提供全面、实时、准确的现场数据，同时各种标准文件、作业指导书、通知调度指令等通过MES传送到各设备现场，指导现场的各种操作行为。
(2)实时监控与报警：以全厂数据采集为基础，通过一个高度集成的系统监控平台，实时监控各工序生产情况，实现生产过程、产品质量、设备状态的在线监控，并且建立各种在线控制参数的预防报警机制，发现异常就及时报警。提高快速反应能力。
(3)生产计划调度：根据产销计划，实现生产能力的平衡测算和报警、卷包作业计划的自动生成和下达、制丝作业计划的编制调整和下达，以保证生产计划按时间、进度的要求顺利实施。
(4)设备维护管理：设备维护管理包括设备运行管理、设备预防性维护管理、设备检查(点检)管理、突发性维修管理、备件管理及备件耗用分析等。
(5)过程质量控制：根据质量标准，对生产过程数据进行实时检验分析，以保证产品的质量，并将质量缺陷信息实时反馈到生产现场，以便卷包及时采取改进措施。它具有质量数据跟踪、管理和分析等功能。
(6)基础数据和文档管理：包括质量标准、工艺控制参数、维保项目、设备基本信息以及其他基础数据的维护与查询。
(7)车间成本管理：以采集数据为基础，实现生产成本的考核与管理。
(8)物料追踪：提供原辅料消耗及批次的追踪功能。
(9)统计分析：以现场数据为基础。对生产、设备、质量、消耗等信息进行统计分析，不断完善质量控制标准、优化生产组织、提供设备保障能力、降低原辅料消耗。
2.3 MES的信息交互
企业的制造车间是物流与信息流的交汇点，企业的经济效益最终就是在这里被物化出来的。MES可以为企业其他管理信息系统提供实时数据，如图2所示。企业资源计划(ERP)系统需要MES提供成本、制造周期和预计产出时间等实时生产数据；供应链管理(SCM)系统从MES中获取当前的订单状态、当前的生产能力以及企业中生产换班的相互约束关系；客户关系管理(CRM)的成功报价与准时交货，则取决于MES所提供的有关生产的实时数据；产品数据管理(PDM)中的产品设计信息，可以基于MES的产品产出和生产质量数据进行优化；控制模块则需要时刻从MES中获取生产配方和操作技术资料，来指导人员和设备进行正确的生产。另一方面，MES也要从其他管理系统中获取相关的数据+以保证MES自身的正常运行。例如，MES中进行生产调度的数据来自ERP的计划数据；MES中生产活动的时间安排需要依据供应链(SCM)系统之中的主计划和调度控制；PDM则为MES提供实际生产的工艺文件和各种配方及操作参数；从控制模块反馈的实时生产状态数据，则被MES用于对实际生产性能评估和操作条件的判断。
图2 MES的数据流程图
3 实施MES的效益
MES是面向车间层的生产管理技术与实时信息系统，是实施企业敏捷制造战略、实现车间生产敏捷化的基本技术手段，它的应用给企业带来了巨大的经济效益。以下若干统计数据是由国际MES协会通过调查研究确定的：平均减少制造周期时
间45％；一般减少数据输入时间为75％；平均减少半成品(WIP)24％；平均减少为交班而准备的纸面工作61％；平均减少引导时间27％；平均减少纸面工作和设计蓝图所带来的损失56％；平均减少产品缺陷18％。
4 结束语
(1)MES在整个企业信息集成系统中承上启下，是生产活动与管理活动信息沟通的桥梁。对于ERP，脱离MES将无法根据市场需求去组织、管理和优化生产。
(2)要使企业信息技术网络的投资迅速取得回报，从MES入手是一种明智的选择。但MES的实施需要恰当的规划和细致的分析。
(3)MES的发展和应用是一个漫长过程，要取得长期的成功，要求改造制造环境，也要求获得有组织的支持，还要求管理机制作适应性的改变。
(4)随着计算机支撑技术的发展，开发更加模块化、更具柔性的MES已成为可能，实施和维护MES的成本大大降低。因此，MES作为流程CIMS的核心，在流程工业企业的综合自动化进程中有很好的应用前景。
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本文标题：MES在烟机制造企业的构建
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