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    應用背景：

    通過多年的技術改造和信息化建設，龍巖卷煙廠已建設建成現有生產線的生產調度系統、卷包集控系統、制絲集控系統等生產管理系統，實現了這些生產管理系統與企業MES系統、集控系統、動力能源系統等的有機集成，但是，隨著“精品線”項目的啟動，需要建設一套適應“精品線”分組加工和柔性制造、并確保現有系統與新建系統能夠并存、過渡、整合的基礎上，建設成“集成”、“協同”、“高效”的、整體實現從生產訂單到產品交付全過程的自動化和信息化過程的MES系統。

    該項目前期應用基礎概要如下：

    1）現有生產調度系統概況

    在實施了自動化物流系統、制絲生產集控系統和動力能源系統的基礎上，歷時2年，開發實施了生產調度系統，目前該系統運轉良好。

    現有調度系統接受計劃層的生產計劃，生成制絲車間作業任務連同工藝技術指標一起下達給各生產車間，指揮自動化立庫、動力車間、制絲車間、卷包車間的作業調度和操作，協調相互間的動作過程，提高作業效率，保證生產協調和順利進行，并將生產過程的實時信息上傳給計劃層。

    該系統主要包括：基礎數據管理、工藝配方管理、生產計劃管理、生產調度管理、生產過程監控、工藝質量統計、統計與報表、綜合查詢等模塊。

    2）現有卷包信息系統概況

    卷包信息系統實現了車間生產設備、質檢儀器及條碼數據的采集，并將生產計劃、進度安排、過程控制、質量管理、設備維護等集成在一起，該項目已經投運3年多，目前是車間指導生產的主要工具。

    卷包信息系統主要包括如下功能模塊：

    生產配置管理子系統
    生產作業控制子系統
    現場作業管理子系統
    生產數據采集子系統
    生產作業查詢子系統
    生產作業分析子系統
    工藝質量控制子系統
    設備維護管理子系統

    應用需求：

    本項目應用需求包括用戶功能需求和系統集成需求（MES系統與9套外部管理系統、集控系統之間的集成需求），簡單描述如下：

    1、 用戶功能需求：

    用戶功能需求如下圖所示，重點包括以下4個方面：
    從訂單到批次的高級優化排產
    生產批次任務的作業調度及作業標準下達
    生產批次數據的采集、反饋及批次數據追蹤
    生產作業數據的分析和改進



    2、 系統集成需求：
    如下圖所示，系統的集成需求主要包括以下幾個方面：
     與現有生產調度系統的集成
    與現有卷包管理信息系統的集成
    與現有MIS、數據倉庫系統的集成
    與新建PDM系統、統一編碼系統的集成
    與新線、老線的卷包集控系統的集成
    與新線、老線的制絲集控系統的集成


    解決方案

    通過對SIEMENS SIMATIC IT，GE Proficy Plant Applications及Wonderware MES平臺的對比，結合龍巖卷煙廠實際應用基礎情況，一致認可GE的Proficy Plant Applications平臺在以下方面具有比較明顯的優勢：
    支持圖形化、結構化、對象化、集成化的工廠建模技術；

    支持工廠建模、生產調度、質量控制、批次跟蹤功能的快速組態和部署；
    集成度高：高度集成的開發環境，更有利于系統的開發和部署；
    易用性好：界面友好、操作簡便，更加符合中國人的操作習慣；
    性價比高；

    鑒于GE Proficy MES產品的優勢，及其集成度高、易用性好、性價比高的特點，本項目選用GE Proficy產品來進行本次項目的實施。

    項目配置方案如下圖所示，配置清單概要如下：
    Proficy Product Mang 、Proficy Production Mang
     Proficy Quality Mang
    Batch Analysis Server
     Proficy Historian
     PA SDK Pack
    Proficy Portal
    Proficy Batch
     iFix

    MES應用架構部署：
    項目的系統應用部署如下圖所示，產品體系圍繞GE PA平臺及ILOG PPO展開，通過微軟的BizTalk平臺進行系統集成，并最終通過 PPS＋MOSS進行分析和展現。

    概要流程如下：

     基于ILOG PPO進行優化排產
    基于PA進行批次任務調度、作業參數下達
    iFix執行生產并將數據通過Historian進行采集、歸檔
     PA與Historian進行數據歸集、形成批次報告和譜系追蹤
     基于Proficy Portal 進行遠程監視
     PA數據和Historian歸檔到數據倉庫
    PPS進行數據分析
     基于MOSS進行應用展現


     系統總體實現方案：

     系統核心業務流程：

    Historian數據點配置：

    在MES系統中，一方面是應用功能的規劃和部署，另一方面是數據點（集控系統標簽點）的規劃和數據采集算法，龍巖卷煙廠制造流程簡化模型如下圖所示，圖中箱式儲絲為精品線的創新，即成絲由氮氣封裝后直接上物流高架庫存儲。


    在這里，我們結合龍巖卷煙廠實際情況，給出卷煙廠的數據點配置的一個一般性建議：
     制絲線

    如圖4所示，每條制絲線分3個工藝段，每段約采集30個工藝參數，下達和采集為不同的采集點，工藝參數點＝3*30*2＝180點；

    關鍵設備運行狀態數據點約為3*40＝120點；
    業務數據如交接班、作業指令、設備故障、產量采集等約為3*30＝90點；
    考慮到之后的擴展，每段留20點備用，備用點3*20＝60；
    因此，每條生產線按3個大工藝段約為180＋120＋90＋60＝450點；
    按2條制絲線、1條梗絲線、1條膨絲線計算，共需4*400＝1800點。

    卷包機組

    卷包機組中，所需數據主要是卷煙機的煙支質量、重量等數據；卷包機臺的產量、消耗數據；設備的關鍵設備狀態數據（如卷煙機的烙鐵溫度，生產速度等），以及設備報警數據（至少需采集故障、停機報警）等；
    卷煙機煙支質量數據：每臺15點；
    卷煙機消耗數據（水松紙、煙絲、嘴棒）：每臺3點；
    卷煙機廢品剔除數據（如煙絲空松、爆口、缺嘴棒等）：以Passim 8000為例，一般分10類廢品，因此，每臺10點；
    包裝機消耗：每臺15點；
    包裝機剔除：每臺15點；
    報警，卷包機組，每組2*2點（共享Tag轉換方式）；
    業務數據如交接班、作業指令等約為2*20＝40點；
    因此，單個卷包機組，合計＝15＋3＋10＋15＋15＋4＋40＝102點

    成型機

    成型機主要是醋酸纖維、甘油、盤紙、膠水等消耗以及設備報警；
    消耗數據：每臺6點；
    產量（成品、剔除）：每臺2點；
    報警：2點；
    業務數據如交接班、作業指令等約為20點；
    合計：6＋2＋2＋20＝30點；

     發射機
    產量：每臺1點；
    報警：2點；
    業務數據如交接班、作業指令等約為20點；
    合計：1＋2＋20＝23點；

    封箱機
    產量：每臺1點；
    報警：2點；
    業務數據如交接班、作業指令等約為20點；
    合計：1＋2＋20＝23點；

    項目受益：

    通過對項目的實施，我們對該產品在MES這類項目的實施過程中有以下幾個方面很值得一提：
    快速部署：平臺環境2天內即可部署完畢
    快速實施：系統初始化數據支持從Excel導入功能以及標簽點從集控系統自動導入功能，都為項目的實施工作立下汗馬功勞
   系統機構化功能比較強大，在工廠建模中，竟然意外的發現支持對象繼承，這樣，建模功能就大大簡化了，只需對子類中差異的地方進行修改即可。
    系統的集成度很高，在PA中只需簡單配置即可實現PA與Historian、PA與集控Scada之間的系統間集成；同時，系統內部，同樣通過簡單配置就實現了批次跟蹤和譜系分析功能。
    系統與Excel的集成功能，比與系統配套SDK套件更加有效，實施人員提供Excel插件，對PA系統的數據訪問是相當的Easy。

    制絲線SPC應用效果圖：


    關于GE智能平臺

    GE智能平臺是一個提供高新技術的企業，它為世界各地的用戶提供用于自動化控制的軟件、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、國防和防御，以及通訊等產業領域獲得持續的優勢。GE智能平臺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。