煙廠高級排產(chǎn)方法

煙廠高級排產(chǎn)方法一一以楚雄煙廠為例緒論1.1研究目的及意義1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀MES的產(chǎn)生MES系統(tǒng)國外研究情況MES系統(tǒng)國內(nèi)研究動態(tài)MES系統(tǒng)發(fā)展趨勢1.3研究內(nèi)容1.4研究方法企業(yè)現(xiàn)狀與MES需求分析2.1企業(yè)現(xiàn)狀2.1.1楚雄煙廠基本情況2.1.2實(shí)施MES的問題分析2.2MES需求分析2.3實(shí)施MES前的問題分析楚雄煙廠MES系統(tǒng)設(shè)計3.1總體思路3.2系統(tǒng)規(guī)劃3.2.1預(yù)期目標(biāo)3.2.2基本功能模塊設(shè)計3.2.3系統(tǒng)說明3.2.4系統(tǒng)結(jié)構(gòu)流程圖3.3應(yīng)用基礎(chǔ)基于楚雄煙廠的算法分析4.1算法選擇4.1.1GA遺傳算法4.1.2神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法4.1.3算法選擇分析4.2GA算法在排產(chǎn)中的應(yīng)用4.2.1算法適應(yīng)性分析4.2.2算法目標(biāo)與約束4.2.3基于GA的排產(chǎn)算法模型高級排產(chǎn)設(shè)計5.1楚雄煙廠MES系統(tǒng)排產(chǎn)邏輯架構(gòu)5.2楚雄煙廠MES系統(tǒng)排產(chǎn)重要基礎(chǔ)數(shù)據(jù)5.2.1標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)周期5.2.2標(biāo)準(zhǔn)班數(shù)據(jù)管理5.2.3工序與設(shè)備和人員對于關(guān)系5.2.4設(shè)備工廠日歷5.3楚雄煙廠MES系統(tǒng)排產(chǎn)的實(shí)現(xiàn)過程5.3.1生產(chǎn)任務(wù)匯總5.3.2生產(chǎn)人物拆分5.3.3宏觀產(chǎn)能分析5.3.4排產(chǎn)實(shí)現(xiàn)方法5.4項(xiàng)目應(yīng)用效果五.總結(jié)與展望5.1總結(jié)5.2展望1.1研究目的及意義隨著當(dāng)代信息科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，信息科學(xué)技術(shù)已經(jīng)滲入到各行各業(yè)中，并起著越來越重要的作用，信息化已成為衡量一個國家、一個行業(yè)現(xiàn)代化程度的重要標(biāo)志之一。人類社會已經(jīng)由簡單的機(jī)械制造業(yè)進(jìn)入到知識經(jīng)濟(jì)主導(dǎo)的大數(shù)據(jù)時代，眾多企業(yè)依靠信息系統(tǒng)的建設(shè)來加強(qiáng)企業(yè)管理水平、提高業(yè)務(wù)能力水平，使得企業(yè)在市場經(jīng)濟(jì)的競爭中立于不敗之地。在我國，由于國情與國家制度的特殊性，卷煙的生產(chǎn)和銷售都實(shí)行嚴(yán)格的國家專賣制度，不再允許個人的生產(chǎn)、買賣，這樣就極大地控制了煙草行業(yè)的泛濫。出于強(qiáng)化專賣管理和參與市場經(jīng)濟(jì)競爭的需要，從代表國家實(shí)施煙草專賣的最高機(jī)關(guān)國家煙草專賣局到基層的卷煙制造企業(yè)，行業(yè)上下都高度重視信息化建設(shè)，積極地推進(jìn)現(xiàn)代化信息技術(shù)的應(yīng)用，目前已經(jīng)取得了不小的成果，尤其是MES系統(tǒng)的引入極大地促進(jìn)了信息化技術(shù)在煙草行業(yè)中的實(shí)踐應(yīng)用。“十一五”期間是我國制造行業(yè)迎來的春天，也是我國煙草行業(yè)信息化全面推進(jìn)、發(fā)展、完善的關(guān)鍵時期，國內(nèi)各卷煙生產(chǎn)企業(yè)正穩(wěn)步地實(shí)施生產(chǎn)管理信息化的深入建設(shè)。我國多數(shù)卷煙制造企業(yè)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了設(shè)計、生產(chǎn)過程的自動化，一部分企業(yè)還實(shí)現(xiàn)了廠級（集團(tuán)）管理的信息化，建立起較為完善的ERP/MRPII系統(tǒng)。順應(yīng)行業(yè)改革和發(fā)展的潮流，楚雄煙廠也建立了自身的自動化系統(tǒng)，并且取得了相當(dāng)大的成績，為今后實(shí)現(xiàn)建立國內(nèi)一流的生產(chǎn)制造中心的目標(biāo)打下了堅實(shí)的基礎(chǔ)。進(jìn)入21世紀(jì)初，我國煙草行業(yè)MES系統(tǒng)的迎來了一個高速發(fā)展的黃金時期，在美國，最先將MES定義為“位于上層計劃管理系統(tǒng)與底層工業(yè)控制之間的、面向車間層的管理信息系統(tǒng)”的制造研究機(jī)構(gòu)是AMR，MES系統(tǒng)為管理層、操作層根據(jù)各自的管理需求提供生產(chǎn)計劃的執(zhí)行情況、同時跟蹤生產(chǎn)所需的人力、設(shè)備、物料、質(zhì)量等資源信息，為用戶提供一個快速反應(yīng)、柔性的、精細(xì)化的制造業(yè)環(huán)境，主要的目的是幫助企業(yè)減低成本、按期交貨、提高產(chǎn)品的質(zhì)量和提高服務(wù)質(zhì)量。楚雄煙廠引進(jìn)先進(jìn)的MES系統(tǒng)，然后與上層機(jī)構(gòu)協(xié)調(diào)溝通，上層機(jī)構(gòu)進(jìn)一步給楚雄煙廠下達(dá)具體的任務(wù)指標(biāo)，再根據(jù)工廠實(shí)際的設(shè)備狀況進(jìn)行評估測試，同時對原輔材料的儲備與供應(yīng)狀態(tài)、結(jié)合低層設(shè)備直接通訊的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集的生產(chǎn)實(shí)時數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總處理，最后生成一份計劃合理、可操作性高的面向生產(chǎn)車間的生產(chǎn)調(diào)度計劃，本系統(tǒng)主要的優(yōu)勢在于在生產(chǎn)調(diào)度計劃執(zhí)行過程中，能夠全程實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)過程的實(shí)時監(jiān)控，包括物料的消耗情況、設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)情況、產(chǎn)品過程質(zhì)量等等，從而實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的精細(xì)化與工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)。本課題的研究旨在深入探究MES系統(tǒng)在煙廠中的應(yīng)用，通過數(shù)據(jù)分析得出MES系統(tǒng)在運(yùn)用過程中所產(chǎn)生的增效，為煙廠的現(xiàn)代化信息建設(shè)方面提供寶貴的參考，同時本課題希望能帶動一大批信息現(xiàn)代化理念進(jìn)入國民經(jīng)濟(jì)的生產(chǎn)之中，為國家的現(xiàn)代化建設(shè)做出綿薄之力。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.2.1MES的產(chǎn)生自上世紀(jì)八十年代以后，伴隨著消費(fèi)者對產(chǎn)品的需求愈加多樣化，制造業(yè)的生產(chǎn)方式開始由大批量的剛性生產(chǎn)轉(zhuǎn)向多品種少批量的柔性生產(chǎn)，以計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和大型數(shù)據(jù)庫等IT技術(shù)和先進(jìn)的通訊技術(shù)的發(fā)展為依托，企業(yè)的信息系統(tǒng)也開始從局部的、事后處理方式轉(zhuǎn)向全局指向的、實(shí)時處理方式。在制造管理領(lǐng)域出現(xiàn)了JIT、LP、TOC等新的理念和方法并依此將基于定單的生產(chǎn)扶正、進(jìn)行更科學(xué)的預(yù)測和制定更翔實(shí)可行的計劃，在企業(yè)級層面上，管理系統(tǒng)軟件領(lǐng)域MRPII以及OPT系統(tǒng)迅速普及，直到今天各類企業(yè)ERP系統(tǒng)如火如荼的進(jìn)行，在過程控制領(lǐng)域PLC、DCS得到大量應(yīng)用也是取得高效的車間級流程管理的主要因素?？梢哉f企業(yè)信息化的各個領(lǐng)域都有了長足的發(fā)展，但是在工廠以及企業(yè)范圍信息集成的實(shí)踐過程中，仍然難以解決這一瓶頸帶來的各種問題:在計劃過程中無法準(zhǔn)確及時地把握生產(chǎn)實(shí)際狀況，另一方面則在生產(chǎn)過程中無法得到切實(shí)可行的作業(yè)計劃做指導(dǎo)；工廠管理人員和操作人員難以在生產(chǎn)過程中跟蹤產(chǎn)品的狀態(tài)數(shù)據(jù)、不能有效地控制在制品庫存，而用戶在交貨之前無法了解定單的執(zhí)行狀況。產(chǎn)生這些問題的主要原因仍然在于生產(chǎn)管理業(yè)務(wù)系統(tǒng)與生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)的相互分離，計劃系統(tǒng)和過程控制系統(tǒng)之間的界限模糊、缺乏緊密的聯(lián)系。針對這種狀況，1990年11月，美國的調(diào)查咨詢公司AMR首次提出MES的概念，為解決企業(yè)信息集成問題提供了一個被廣為接受的思想，就是我們今天要談的制造執(zhí)行系統(tǒng)。美國在這方面的研究比其他國家超前，因此在MES項(xiàng)目研究方面美國具有很明顯的優(yōu)勢。美國AMRC研究小組在MES的軟件開發(fā)中將把組件和模塊化技術(shù)集成了進(jìn)去。MES/MC工作組所在的OMG對象管理組織(ObjectManagementGroup)制造技術(shù)委員會目前正在對MES系統(tǒng)的參考體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究。1997年該工作組于發(fā)布了征求意見書，使得參考體系結(jié)構(gòu)能夠具有廣泛的代表性，并且對需要進(jìn)一步研究的項(xiàng)目進(jìn)行了羅列。國際制造執(zhí)行系統(tǒng)協(xié)會對MES的定義是“MES提供為優(yōu)化從訂單投入到產(chǎn)品完成的生產(chǎn)活動所需的信息。MES運(yùn)用及時、準(zhǔn)確的信息，指導(dǎo)、啟動、響應(yīng)并記錄工廠活動，從而能夠?qū)l件的變化做出迅速的響應(yīng)、減少非增值活動、提高工廠運(yùn)作過程的效率。MES不但可以改善設(shè)備投資回報率，而且有助于及時交貨、加快庫存周轉(zhuǎn)、提高收益和現(xiàn)金流的績效，MES在企業(yè)和供應(yīng)鏈間，以雙向交互的形式提供生產(chǎn)活動的基礎(chǔ)信息”。1.2.2MES系統(tǒng)國外研究情況CAM、ERP和CAD是發(fā)展時間較長的，MES相對于它們是相對較新的發(fā)展歷史，但是由于MES系統(tǒng)采用了全新的理念，從時間上作為切入點(diǎn)，所以它比其它幾個系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)更為有效的生產(chǎn)制造管理，毫無疑問，給工廠帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，該系統(tǒng)由于其獨(dú)特的設(shè)計理念在發(fā)達(dá)國家推廣非常迅速。在一些工業(yè)發(fā)達(dá)國家，如英國、西歐等國對MES技術(shù)的應(yīng)用、開發(fā)和研究都有了非常成熟的經(jīng)驗(yàn)，尤其在美國企業(yè)中得到了迅速的推廣與應(yīng)用。在歐洲，德國對MES今后的主要發(fā)展方向做出了總結(jié)上規(guī)劃，德國比歐洲其他的國家在這方面的研究更早，比如德國知名信息技術(shù)企業(yè)一一西門子公司，就構(gòu)建起來了一套基于生產(chǎn)建模的MES系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠幫助用戶把各種專用產(chǎn)品用層級模型進(jìn)行組織和協(xié)同，并且能夠?qū)ιa(chǎn)作業(yè)和業(yè)務(wù)進(jìn)行描述，這樣就大大的提高了工作效率，降低了生產(chǎn)成本，有效地改善了信息化與產(chǎn)業(yè)化之間銜接不起來的困窘。在日本，電子行業(yè)的發(fā)展是迅速的，許多高端技術(shù)產(chǎn)品也是世界領(lǐng)先的，針對MES做出的研究都是集中在系統(tǒng)控制與優(yōu)化方面，目前已經(jīng)取得了一定的研究成果，并廣泛應(yīng)用到了企業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中，已經(jīng)取得了很好的成效，對推動國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起到了積極的作用，總體而言，日本在MES方面做出的研究呈現(xiàn)出下列特征：一、系統(tǒng)性強(qiáng)，對產(chǎn)品的系統(tǒng)進(jìn)行了升級、優(yōu)化，二、重新定義了MES和文化內(nèi)涵，根據(jù)其特征性，進(jìn)行了完善使其能夠更適用于亞洲各國，三、對MES軟件的注意事項(xiàng)和必要步驟進(jìn)行了總結(jié)，為其他國家的實(shí)施提供了寶貴的參考經(jīng)驗(yàn)。目前，國外已經(jīng)形成MES軟件產(chǎn)業(yè)鏈，許多發(fā)達(dá)國家已經(jīng)擁有了設(shè)備完善的系統(tǒng)，能夠在實(shí)際的生產(chǎn)業(yè)中發(fā)揮巨大的效率，為國家的現(xiàn)代化建設(shè)作出了突出的貢獻(xiàn)。據(jù)統(tǒng)計，除ERP產(chǎn)品和廠商外，在企業(yè)管理應(yīng)用軟件中MES產(chǎn)品名列前茅，這足以說明該產(chǎn)品在全世界范圍內(nèi)受到青睞，MES產(chǎn)品已經(jīng)逐步成為現(xiàn)代化信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的主打產(chǎn)品。1.2.3MES系統(tǒng)國內(nèi)研究動態(tài)進(jìn)入21世紀(jì)以來，我們國家迎來了前所未有的發(fā)展前景與機(jī)遇，同時也面臨著諸多的挑戰(zhàn)，為建設(shè)具有中國特色的社會主義現(xiàn)代化國家，黨的十八大明確提出了“建設(shè)節(jié)約型社會，走新型工業(yè)化道路”，信息化作為推動企業(yè)轉(zhuǎn)型、提升管理水平、實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的重要手段得到了快速發(fā)展，得到了全國各族人民過的一致好評，而MES作為信息化的重要組成部分，也在此背景下得到了前所未有的重視與關(guān)注。由于MES涉及計劃、材料、物流、人力、質(zhì)量、設(shè)備等多方面的因素，在實(shí)際的操作過程中難免會出現(xiàn)一系列不可預(yù)測的問題，從而導(dǎo)致生產(chǎn)制造過程的信息化管控成為制造業(yè)信息化中最重要，但也是最薄弱的環(huán)節(jié)。隨著社會主義市場發(fā)展，我國政府更注重綠色環(huán)保、高效的新型工業(yè)化道路，制造企業(yè)越來越注重提高生產(chǎn)排產(chǎn)的效率、生產(chǎn)數(shù)據(jù)的實(shí)時采集和分析、提升工人與設(shè)備的績效、加強(qiáng)制造過程的追溯等相關(guān)問題。技術(shù)的改革創(chuàng)新是一個企業(yè)發(fā)展的不竭動力，也是一個民族發(fā)展的內(nèi)在動力。每年國內(nèi)有關(guān)主題涉及MES技術(shù)的會議也是不計其數(shù)，足以證明MES技術(shù)在中國正在受到越來越多的人們的關(guān)注與重視，主要的會議有：由中國儀器儀表學(xué)會生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)分會（MES分會）主辦的"中國MES年會”和863計劃先進(jìn)制造系統(tǒng)技術(shù)主題專家組主辦的“中國制造業(yè)信息化MES產(chǎn)業(yè)技術(shù)論壇”。2012年4月，第七屆主題為“建立精益的高績效工廠”的中國制造業(yè)MES應(yīng)用年會在重慶召開。來自鋼鐵、機(jī)械、煙草、石化、電子、汽車、航空航天等行業(yè)的制造企業(yè)的信息化負(fù)責(zé)人，來自國內(nèi)外知名MES領(lǐng)域的廠商代表及MES領(lǐng)域資深專家參與了會議。并對MES技術(shù)的發(fā)展前景進(jìn)行了合理的預(yù)測與規(guī)劃，相信在信息技術(shù)迅速發(fā)展的今天，MES會被運(yùn)用到各行各業(yè)中，與會企業(yè)包括重慶康明斯、長安鈴木、建設(shè)摩托、格力電器、青島海爾、美心集團(tuán)等多家知名大中型企業(yè)。上世紀(jì)90年代初期，中國就開始對MES以及ERP的跟蹤研究、宣傳或試點(diǎn)，而且曾經(jīng)提出了“管控一體化”，“人、才、物、產(chǎn)、供、銷”等頗具中國特色的CIMS、MES、ERP、SCM等概念，只是總結(jié)、歸納、宣傳、堅持或者提煉、提升不夠，發(fā)展勢頭不快。據(jù)稱，中國最早的MES是20世紀(jì)80年代寶鋼建設(shè)初期從SIEMENS公司引進(jìn)的。中國工業(yè)信息化基本上是沿著西方工業(yè)國家的軌跡前進(jìn)，只是慢半拍而已。70-80年代以工廠自動化為主，80-90年代以管理信息化為主。進(jìn)入21世紀(jì)初，仍然以提升工廠自動化水平，普及DCS、SCADA、PLC、FCS和提升管理信息化水平，由開發(fā)MIS轉(zhuǎn)向推廣普及ERP為主。但是，盡管MES層仍然是斷層、殘缺環(huán)和狹縫，人們對MES的概念、MES在企業(yè)信息化的地位已不陌生，并開始形成共識。幾乎絕大多數(shù)大學(xué)和工業(yè)自動化研究單位，甚至于國家、省、市級政府主管部門都開始跟蹤、研究MES，具體表現(xiàn)為開設(shè)MES課程，培養(yǎng)MES研究生，成立工程技術(shù)研究、先進(jìn)制造扶術(shù)、制造業(yè)信息化工程等相關(guān)研究中心和實(shí)驗(yàn)室，開設(shè)MES網(wǎng)站、論壇和專欄，籌辦、主辦MES國際研討會，將MES納入國家、省、市科技發(fā)展規(guī)劃，成立MES公司和事業(yè)部，封閉開發(fā)MES產(chǎn)品，借助國內(nèi)外產(chǎn)品實(shí)施MES工程等等。真可謂是從中央到地方，從學(xué)會到協(xié)會，從IT公司到制造生產(chǎn)廠，從綜合網(wǎng)站到專業(yè)網(wǎng)站，從綜合大學(xué)到?？圃盒?，都卷入了MES熱潮之中。但是，從總體上看，相對于應(yīng)用來說，仍以研究居多，而且仍處于淺層研究；就產(chǎn)品來講，自主研發(fā)才剛剛開始，盡管有少數(shù)國內(nèi)IT公司一方面模仿國外的模式，同時也總結(jié)提煉中國工業(yè)企業(yè)MES層面的經(jīng)驗(yàn)(know-how)，但是仍以實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)品居多，離商品化還有一段路程;就應(yīng)用來說，像冶金、石化、煙草、食品等行業(yè)雖已有應(yīng)用，但仍屬拓荒者或先行者。盡管如此，仍然有一批出類拔萃者或佼佼者，下面列舉流程工業(yè)的兩個相對成型、成熟和有規(guī)模、有影響、有前途、有希望成大氣候的國產(chǎn)MES產(chǎn)品。首先是和利時公司，它很像Honeywell，開始做儀表，后來向DCS、PLC和FCS發(fā)展，走過了硬件從單機(jī)到系統(tǒng)的歷程。在搞硬件研究生產(chǎn)的同時，又搞軟件，先是過程控制軟件，后是管理軟件，又走過了由硬件到軟件、由企業(yè)單層信息系統(tǒng)到集成信息系統(tǒng)的歷程。為了滿足工業(yè)發(fā)展需要，它研發(fā)了流程行業(yè)生產(chǎn)管理系統(tǒng)HOLLIAS-MES(ManufacturingExecutionSystem)o生產(chǎn)管理系統(tǒng)以企業(yè)級實(shí)時數(shù)據(jù)庫和關(guān)系數(shù)據(jù)庫為核心，提供實(shí)時信息系統(tǒng)、質(zhì)量分析系統(tǒng)、設(shè)備維護(hù)管理系統(tǒng)、能源消耗管理系統(tǒng)、批量管理系統(tǒng)、生產(chǎn)成本核算系統(tǒng)、生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)等功能。為企業(yè)生產(chǎn)管理人員進(jìn)行過程監(jiān)控與管理、保證生產(chǎn)正常運(yùn)行，控制產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)成本提供了靈活有力的工具。HOLLIAS-MES與DCS、PLC等控制設(shè)備具有豐富的通信接口，通過OPCClient模塊與不同的控制系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。I/OServers支持OPC、DDE等多種通訊接口協(xié)議，可連接到由和利時、橫河、霍尼韋爾、西門子、羅克韋爾、ABB、費(fèi)希爾羅斯蒙特、日立、三菱、歐姆龍等工業(yè)自動化廠家生產(chǎn)的DCS、PLC、RTU等設(shè)備。并提供ODBC接口，可與ERP等企業(yè)經(jīng)營管理系統(tǒng)集成，實(shí)現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)的管理控制一體化。HOLLUAS-MES以生產(chǎn)過程信息為核心，為企業(yè)決策系統(tǒng)提供直接的支持，豐富的可靈活配置的功能模塊可以滿足不同行業(yè)的應(yīng)用要求。盡管在商品化、產(chǎn)品化、標(biāo)準(zhǔn)化方面還有很多工作要做，但該軟件可以堪稱中國式的更貼近中國企業(yè)的實(shí)用MES。其體系結(jié)婚如圖15所示。另一個國內(nèi)知名的產(chǎn)品是浙大中控的ESP-Suite—企業(yè)綜合自動化整體解決方案。浙大中控也與和利時公司相似，也就是與Honeywell公司相似，也是由從硬件單機(jī)到DCS系統(tǒng)，從硬件系統(tǒng)到軟件系統(tǒng)，由DCS層、ERP層到MES層的模式發(fā)展起來的。ESP-Suite是面向流程工業(yè)企業(yè)的綜合自動化整體解塊方案，包括企業(yè)資源規(guī)劃(ERP)、生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)(MES)和過程控制系統(tǒng)(PCS)三個層次的軟件產(chǎn)品、工程與技術(shù)服務(wù)。ESP-Suite企業(yè)綜合自動化整體解決方案包括以綜合信息集成軟件平臺（基于關(guān)系數(shù)據(jù)庫）和實(shí)時監(jiān)控軟件平臺（基于實(shí)時數(shù)據(jù)庫）為核心的一系列應(yīng)用軟件。其體系結(jié)構(gòu)如圖16所示。當(dāng)然，國內(nèi)還有一些接近T-MES、I-MES和MES-II的產(chǎn)品，不 列舉。綜上所述，國內(nèi)的一些產(chǎn)品不能說達(dá)到爐火純青的程度，但基本上符合AMR、MESA、ISA提出的主要定義、模型和標(biāo)準(zhǔn)。不管是國內(nèi)，還是國外，要推進(jìn)MES的推廣和普及，還任重而道遠(yuǎn)。1.2.4MES系統(tǒng)發(fā)展趨勢可以說，在我國的制造業(yè)，這些年來對MES的研究和應(yīng)用取得了長足的發(fā)展。從傳統(tǒng)的手工業(yè)到簡單的機(jī)械制造業(yè)，再到今天的全自動控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)，這是人類進(jìn)步的發(fā)展趨勢，目前機(jī)械、化工、鋼鐵、航空制造等行業(yè)對MES的應(yīng)用研究都在不斷拓展，并在各個行業(yè)中發(fā)揮出了不同凡響的影響力，不同行業(yè)、不同的研究者分別從不同的角度對MES系統(tǒng)的應(yīng)用、集成等開展了研究。例如，化工行業(yè)的自動化生產(chǎn)應(yīng)用技術(shù)就是一個很好的體現(xiàn)，如劉君在《制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）的現(xiàn)狀與發(fā)展》一文中，對MES在國內(nèi)的應(yīng)用情況、發(fā)展現(xiàn)狀、作用等進(jìn)行了比較深入的研究。蘭窨欣和鐘郁娟結(jié)合中航工業(yè)成飛的實(shí)際以MES為例研究了MES系統(tǒng)設(shè)計優(yōu)化技術(shù)特點(diǎn)、系統(tǒng)總體設(shè)計及關(guān)鍵優(yōu)化策略，提出了一些切合實(shí)際的解決方案?？梢灶A(yù)測的到的是MES系統(tǒng)經(jīng)過長足的發(fā)展，在中國的現(xiàn)代化建設(shè)中正起著舉足輕重的作用，相信隨著科技的進(jìn)步，人類的發(fā)展，信息技術(shù)會應(yīng)用各行各業(yè)中。MES的發(fā)展趨勢首先是競爭焦點(diǎn)轉(zhuǎn)向先進(jìn)理念。分析國內(nèi)外MES市場的現(xiàn)狀，可以得出以下幾點(diǎn)結(jié)論：MES領(lǐng)域市場逐步趨亍理性，對行業(yè)背景、實(shí)施經(jīng)驗(yàn)和實(shí)施周期的要求日趨提高，國內(nèi)制造企業(yè)對MES功能以及MES產(chǎn)品成熟度等要求越來越高，只具備基本功能的MES已經(jīng)兀能滿足所有企業(yè)的需求。隨著企業(yè)信息化應(yīng)用的逐步深入，為提升企業(yè)核心競爭力，應(yīng)用高級排程技術(shù)、支持網(wǎng)絡(luò)化異地制造技術(shù)以及具有迎行精細(xì)化管理、差異化管理、適用柔性制造應(yīng)用模塊的MES越來越為市場所關(guān)注。MES競爭的焦點(diǎn)已經(jīng)從原來的重價格、重服務(wù)轉(zhuǎn)為能夠?yàn)榭蛻籼峁碛邢扔墓芾硭枷氩焕砟睢碛行袠I(yè)技術(shù)訣竅、提升管理水平的整體解決方案。其次MES智能化是未來發(fā)展方向。第一，MES中最主要的內(nèi)容是生產(chǎn)過程管理，其中必然要涉及生產(chǎn)計劃，包括產(chǎn)品的質(zhì)量計劃、消耗計劃、成本計劃等等，這些計劃最終通過調(diào)度指令、生產(chǎn)活勱完成。過程優(yōu)化問題是國內(nèi)MES研究中的弱項(xiàng)。第二，MES的智能化，也是國內(nèi)MES研究開發(fā)不國外有差距的一個方面。過去，生產(chǎn)過程管理憑借管理人員和操作人員的經(jīng)驗(yàn)，MES系統(tǒng)僅僅提供了一個替代經(jīng)驗(yàn)管理方式的操作系統(tǒng)平臺。但是，如何將生產(chǎn)管理者的經(jīng)驗(yàn)固化在MES系統(tǒng)中，在國內(nèi)MES研究開發(fā)中還涉及較少°MES智能化是未來國內(nèi)MES實(shí)現(xiàn)跨越發(fā)展的主要方向。第三，產(chǎn)品化程度兀夠。國內(nèi)MES市場仍以研究居多，就產(chǎn)品來講，自主研發(fā)才剛剛開始，盡管有少數(shù)國內(nèi)IT公司模仿國外的模式，開始總結(jié)提煉中國工業(yè)企業(yè)MES層面的經(jīng)驗(yàn)，但仍以實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)品居多，離商品化還有一段路程。第四，產(chǎn)業(yè)化規(guī)模兀足。一個成熟的產(chǎn)業(yè)應(yīng)該是由供應(yīng)商、服務(wù)商（經(jīng)銷商）和用戶組成的，而現(xiàn)在的MES多是供應(yīng)商直接面向用戶，產(chǎn)業(yè)規(guī)模還沒有發(fā)展起來。MES徹底改善了企業(yè)車間生產(chǎn)管理流程，實(shí)現(xiàn)車間管理無盲點(diǎn)，生產(chǎn)管控一體化的新模式。它通過集中監(jiān)控從物料投產(chǎn)至成品入庫全生產(chǎn)過程，采集生產(chǎn)過程中發(fā)生的所有事件，開對物料消耗、設(shè)備監(jiān)控、產(chǎn)品檢測迎行管控，通過兀同的項(xiàng)目看板實(shí)時呈現(xiàn)給企業(yè)管理者及一線操作人員，讓整個車間現(xiàn)場完全透明化。蓋勒普MES20多年技術(shù)沉淀，14年中國本地化與業(yè)項(xiàng)目實(shí)施經(jīng)驗(yàn)，通過全面提高企業(yè)制造執(zhí)行能力，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量管控、有效控制庫存、優(yōu)化生產(chǎn)流程，開提供強(qiáng)大的集成化服務(wù)，最終為制造企業(yè)用戶營造一個快速響應(yīng)、有彈性的精細(xì)化制造管理平臺，幫劣企業(yè)減低成本、按期交貨、提高產(chǎn)品的質(zhì)量和服務(wù)質(zhì)量。1.3研究內(nèi)容本文對構(gòu)建楚雄煙廠MES系統(tǒng)的設(shè)計和實(shí)施方案進(jìn)行了深入的研究，主要的研究內(nèi)容包括有：分析了MES和企業(yè)已有信息系統(tǒng)之間的關(guān)系數(shù)據(jù)交互性，通過對卷煙廠MES系統(tǒng)的需求分析，概括出卷煙廠MES系統(tǒng)的總體要求。根據(jù)楚雄煙廠的業(yè)務(wù)需求，對楚雄煙廠MES系統(tǒng)的設(shè)計方案進(jìn)行研究，主要研究內(nèi)容包括系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)功能模型、系統(tǒng)集成接口，以及數(shù)據(jù)庫的設(shè)計，并以質(zhì)量管理模塊為MES的功能模塊代表，進(jìn)行詳細(xì)的分析和設(shè)計。設(shè)備數(shù)據(jù)采集接口的分析研究，提出卷煙生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集接口組件模型和具體的設(shè)計方法。(4)對卷煙廠MES系統(tǒng)中基于滾動窗口機(jī)制的動態(tài)調(diào)度的策略開展分析探討，并在深入研究卷包動態(tài)調(diào)度算法的基礎(chǔ)上提出了新的算法流程，從而有效地解決了生產(chǎn)調(diào)度應(yīng)用性難題，提高生產(chǎn)管理。在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)接口研究上，通過對數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)數(shù)據(jù)規(guī)格和卷煙生產(chǎn)1.4研究方法本論文采用實(shí)證研究方法，基本步驟是首先找到MES在制造業(yè)信息化中的作用及其在卷煙制造分組加工模式下需求的理論框架，再通過設(shè)計問卷調(diào)查等形式在行業(yè)內(nèi)展開調(diào)研，并通過對調(diào)研結(jié)果的數(shù)據(jù)分析，得出了傳統(tǒng)加工模式下的MES已不適應(yīng)分組加工模式的要求必須予以優(yōu)化的結(jié)論，然后再以作者所在公司工作的實(shí)例，進(jìn)行了案例研究。二、企業(yè)現(xiàn)狀與MES需求分析2.1企業(yè)現(xiàn)狀2.1.1楚雄煙廠基本情況紅塔集團(tuán)楚雄卷煙廠始建于1974年，于1998年7月，與紅塔集團(tuán)構(gòu)成母子公司體制。2004年9月，與集團(tuán)總部實(shí)現(xiàn)了一體化整合。楚雄有著得天獨(dú)厚的氣候和土壤，所產(chǎn)煙葉因其成熟度好、組織結(jié)構(gòu)疏松、色澤油潤豐滿而享譽(yù)全國。多年來，楚雄州大力推進(jìn)烤煙基地建設(shè)，年產(chǎn)優(yōu)質(zhì)煙葉始終穩(wěn)定在100萬擔(dān)左右。除暢銷全國外，其產(chǎn)品還遠(yuǎn)銷歐美16個國家，被國際煙草商稱為最可信賴的“南華煙葉”。在2000版《質(zhì)量守冊》和程序文件投入運(yùn)行后，于2002年4月通過了認(rèn)證，企業(yè)質(zhì)量管理步入了規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化軌道。紅塔集團(tuán)楚雄卷煙廠擁有固定資產(chǎn)20多億元，總資產(chǎn)65.6億元。楚雄卷煙廠是國家經(jīng)貿(mào)委確定的全國520家重點(diǎn)工業(yè)企業(yè)和煙草行業(yè)36家重點(diǎn)企業(yè)之一。2003年企業(yè)資產(chǎn)總額為20.4億元，固定資產(chǎn)原值近8億元。年生產(chǎn)卷煙能力60萬箱?，F(xiàn)有員工近1700，其中各類專業(yè)技術(shù)人員300多人。自1974年建廠以來已累累生產(chǎn)卷煙近2380萬箱，實(shí)現(xiàn)稅利240億元。在近幾年工作中，楚雄卷煙廠圍繞“做大品牌、做實(shí)市場、做強(qiáng)企業(yè)”的工作思路，以提升企業(yè)核心競爭力為目標(biāo)，不斷加快現(xiàn)代化建設(shè)步伐，在整合內(nèi)部資源、調(diào)整組織結(jié)構(gòu)、加快技改工程實(shí)施和信息化建設(shè)等方面做了大量的基礎(chǔ)性工作，進(jìn)一步提高了企業(yè)綜合管理水平，1999年4月，通過了ISO9002質(zhì)量體系認(rèn)證，獲得認(rèn)證證書，2001年完成ISO9001、2000標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換。并于2000年10月份通過了中國質(zhì)量協(xié)會質(zhì)量保證中心對本廠質(zhì)量管理體系的認(rèn)證審核，長期以來，楚雄卷煙廠不斷加大科研投入，提高企業(yè)產(chǎn)品研發(fā)和改造水平，培育品牌。經(jīng)過蕪煙人長期不懈地努力，形成了“迎客松二“盛唐”和“都寶”三大骨干品牌。三大品牌集中度逐年提高，并各自形成明晰的產(chǎn)品線，2003年三大品牌總銷量為34萬箱，占全年總銷量的3/4。通過強(qiáng)化品牌建設(shè)，加強(qiáng)研發(fā)創(chuàng)新和質(zhì)量改進(jìn)工作，加大營銷宣傳力度，該企業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)穩(wěn)步提高。近年來，該廠主要經(jīng)濟(jì)效益指標(biāo)基本保持19%及以上的快速增長率。改革開放以來，楚雄卷煙廠已累計投入近8億元進(jìn)行技術(shù)改造，作為煙草行業(yè)“十五”期間重點(diǎn)技術(shù)改造企業(yè)之一，斥資6億元的十五技改工程按照“國內(nèi)領(lǐng)先、國際一流”的總體要求進(jìn)行建設(shè)。2001年作為全廠心臟工程的動力中心采用目前國內(nèi)外最先進(jìn)的技術(shù)、設(shè)備，在保證全廠的能源供應(yīng)的同時，嚴(yán)格按照環(huán)保要求進(jìn)行施工建設(shè)，實(shí)現(xiàn)了企業(yè)能源的科學(xué)化管理；同年年底面積為4.2萬平方米主體為兩層結(jié)構(gòu)的聯(lián)合生產(chǎn)廠房開工興建。經(jīng)過近三年的緊張建設(shè)，到2004年7月份聯(lián)合工房一層制絲線、二層卷包線全部正式投入運(yùn)行。其它配套設(shè)施，現(xiàn)代化的煙葉倉庫、片煙高架庫等也陸續(xù)建設(shè)完善。其中，作為楚雄卷煙廠“十五”技改工程的重頭戲——SO00KG/H制絲線，精選了具有世界領(lǐng)先水平的德國HAUNI及英國DICKINSON一LEGG公司的關(guān)鍵設(shè)備，其控制系統(tǒng)是集生產(chǎn)線自控和管理的管控一體化系統(tǒng)。此外，在保留部分性能良好的高速卷包機(jī)組的基礎(chǔ)上，通過添平補(bǔ)齊共引進(jìn)30余臺套國際先進(jìn)的卷包設(shè)備和相關(guān)連接設(shè)備，生產(chǎn)自動化程度得到顯著提高?！笆濉奔几拇龠M(jìn)楚雄卷煙廠裝備水平、管理水平、產(chǎn)品質(zhì)量和技術(shù)水平達(dá)上了一個新臺階。2.1.2實(shí)施MES的問題分析隨著生產(chǎn)職能的變化，跟隨市場經(jīng)濟(jì)的導(dǎo)向，楚雄卷煙廠主要核心功能成為了卷煙生產(chǎn)制造，為了響應(yīng)黨和國家的號召，為社會主義現(xiàn)代化建設(shè)貢獻(xiàn)力量，是想中華民族偉大復(fù)興而奮斗，為高效有序的準(zhǔn)時的完成生產(chǎn)任務(wù)，規(guī)劃建楚雄卷煙廠MES系統(tǒng)，為楚雄卷煙廠打造一個生產(chǎn)管理綜合性信息平臺，通過平臺的建設(shè)，促進(jìn)信息化手段在生產(chǎn)管理的先進(jìn)作用，以科學(xué)有效的方式、基于事實(shí)的決策、注重過程的實(shí)施提升楚雄卷煙廠生產(chǎn)管理的水平，降低生產(chǎn)成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量，為生產(chǎn)管理的提升提供技術(shù)支持環(huán)境。遵循《數(shù)字煙草發(fā)展綱要》落實(shí)“卷煙上水平”和打造“數(shù)字煙草”這一任務(wù)，楚雄卷煙廠MES系統(tǒng)建設(shè)以生產(chǎn)任務(wù)的自動排產(chǎn)調(diào)度為主線，同時對生產(chǎn)過程中的物料消耗、產(chǎn)品過程質(zhì)量、設(shè)備運(yùn)行情況的全過程監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)管理的數(shù)字化轉(zhuǎn)變，系統(tǒng)總體的功能需求升級，另外MES系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行過程中，需要多方系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)作為底層信息來源，充分的利用這些系統(tǒng)是保障MES系統(tǒng)高效運(yùn)行的關(guān)鍵，本系統(tǒng)需要與車間卷包數(shù)采系統(tǒng)、制絲中控系統(tǒng)等底層控制系統(tǒng)和中煙公司MES系統(tǒng)等系統(tǒng)的業(yè)務(wù)集成。2.2MES需求分析隨著楚雄煙廠整合工作的不斷深入實(shí)施，楚雄煙廠現(xiàn)急需在公司所屬卷煙廠統(tǒng)一實(shí)施MES系統(tǒng)并實(shí)現(xiàn)與公司ERP系統(tǒng)的緊密集成，從而支撐楚雄煙廠的集團(tuán)化運(yùn)作。在實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的過程中，制造執(zhí)行系統(tǒng)的總體需求表現(xiàn)在：1） 實(shí)施高級生產(chǎn)排產(chǎn)系統(tǒng)，使工廠生產(chǎn)指揮中心能夠?qū)崟r、有效地利用現(xiàn)代化的生產(chǎn)控制系統(tǒng)、物流系統(tǒng)以及倉儲管理系統(tǒng)等各方面信息，科學(xué)組織安排生產(chǎn)；2） 實(shí)施生產(chǎn)調(diào)度和現(xiàn)場作業(yè)系統(tǒng)，"推動”整個企業(yè)生產(chǎn)更加高速有效的運(yùn)轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)‘敏捷制造，按單生產(chǎn)’的市場需求；3） 實(shí)施工廠級的生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)，及時全面了解企業(yè)生產(chǎn)執(zhí)行情況，進(jìn)行有效的生產(chǎn)過程控制；4） 實(shí)施在線質(zhì)量檢測和信息采集，健全質(zhì)量過程控制體系，使企業(yè)質(zhì)量分析更加全面和及時；5） 實(shí)施成本管理、控制、監(jiān)督系統(tǒng)，提高企業(yè)控制成本、降低消耗的能力。2.3實(shí)施MES前的問題分析MES作為最重要和最成熟的一種生產(chǎn)現(xiàn)場的管控技術(shù)和方法，已經(jīng)發(fā)展了近二十年。近年來，還發(fā)展起來許多新的技術(shù)和方法，例如Andon（目視化管理）技術(shù)、5S方法、準(zhǔn)時生產(chǎn)、精益生產(chǎn)、精益物流等等。下面總結(jié)的問題面向整個生產(chǎn)現(xiàn)場的管控，不僅限于MES的實(shí)施領(lǐng)域。（1）MES系統(tǒng)通用性差國內(nèi)開發(fā)商提供的MES系統(tǒng)通用性程度不高，直接導(dǎo)致商業(yè)化的成熱產(chǎn)品很難形成。目前的MES系統(tǒng)普遍都是特例式的系統(tǒng)，客制化程度往往高達(dá)70%甚至更高。而很多人也對這個問題陷入一個誤區(qū)fMES就應(yīng)該是這樣個特例式的系統(tǒng)。我們應(yīng)該做的工作是：先抽象出MES中共性化的東西.再進(jìn)行模塊化的技術(shù)開發(fā)。想象一下假如做個顛倒，MES的通用化程度可以達(dá)到70%，客戶化的開發(fā)只需要30%，這樣不僅開發(fā)成本將得到大大降低，而且后期的培訓(xùn)維護(hù)也將變得簡單。即使是在國際上，這也是MES行業(yè)面臨的一大問腰。目前已經(jīng)有眾多的人員投入在這方面的研究工作，并巳取得了一定的成果。例如美國卡斯達(dá)系統(tǒng)有限公司推出的最新版電子行業(yè)解決方案（ElectronicsSuite）。卡斯達(dá)公司總裁兼首席執(zhí)行官ScottToney表示。目前市場其他一些解決方案包括40%標(biāo)準(zhǔn)化功能、20%可配置功能，剩下的40%完全由客戶自己開發(fā)，并且這40%需要從最基礎(chǔ)的編程工作做起，而EIectronicsSuite系統(tǒng)80%是標(biāo)準(zhǔn)化功能模塊，20%屬于可配置功能.同時系統(tǒng)采用跨平臺開放的軟件和硬件架構(gòu)技術(shù)，具有更高的性能可靠性。該方案已經(jīng)在不少公司成功實(shí)施，包括日立，索尼愛立信移動通信公司、HutchinsonTechnology、EPICTechnology等。（2） 信息化程度不高這里的不足主要體現(xiàn)在實(shí)時監(jiān)控上，特別是離散制造業(yè)，目前國內(nèi)有些制造企業(yè)的自動化程度較低，導(dǎo)致實(shí)施MES的實(shí)時生產(chǎn)信息必須由人工收集和輸入。而通過人工統(tǒng)計的方式，周期太長，響應(yīng)嚴(yán)重滯后，還伴隨著人員工作的不穩(wěn)定因素，是無法做到生產(chǎn)運(yùn)行持續(xù)平穩(wěn)的。這種生產(chǎn)環(huán)境下的MES與ERP的車間生產(chǎn)管理系統(tǒng)沒有兩樣。MES是作為連接計劃層和執(zhí)行層的紐帶而存在，因此要充分發(fā)揮執(zhí)行層MES的作用，必須加強(qiáng)ERP和控制層的建設(shè)。（3） ERP與MES問的集成問題MES作為溝通企業(yè)計劃層和控制層的一環(huán)，與ERP交互的重要性顯而易見。MES與ERP的信息交互比較復(fù)雜，目前大多采用的是通過ODBC或XML方式，結(jié)合具體ERP系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫定制。為了解決MES與企業(yè)關(guān)鍵業(yè)務(wù)的接口，ISA一95委員會的文件中有非常明確的表述，不僅描述了MES過程，同時還通過各種功能諸如資源管理和資源分配調(diào)度、數(shù)據(jù)采集、質(zhì)量保證管理、維護(hù)管理、績效分析、排程、文件控制、工時管理及物料和生產(chǎn)跟蹤等之間的交互作用來描述MES過程。國外有些MES公司與ERP廠商都是ISA一95委員會成員，參與了S95標(biāo)準(zhǔn)的制定。雖然范圍和功能都還比較小，但是有的MES部分功能巳經(jīng)可以與SAP等ERP集成。例如西門子公司遵照S95標(biāo)準(zhǔn)，為MES的實(shí)施開發(fā)了核心產(chǎn)品SIMATICITProductionSuite。由于該產(chǎn)品符合S95標(biāo)準(zhǔn)，從根本上能滿足企業(yè)管理控制系統(tǒng)集成的需要，又由于它能夠動態(tài)組織以滿足企業(yè)變化的需求，因此它成為MES的主角?？梢灶A(yù)見，隨著MES產(chǎn)品的不斷完善。以后MES與ERP需要的集成度盛定越來越高。因此，國內(nèi)MES公司在產(chǎn)品發(fā)展過程中也要盡叮能從基礎(chǔ)設(shè)計上支持S95標(biāo)準(zhǔn)，為將來的集成問題打好基礎(chǔ)。此外，ERP廠商也應(yīng)該關(guān)注并盡快支持S95標(biāo)準(zhǔn)。（4） 平臺化問題平臺化問題實(shí)際是通用性問韙和集成問題的一個延伸，也是國內(nèi)MES廠商較之國外廠商有明顯差距的一個方面。MES提出的MES標(biāo)準(zhǔn)有11個模塊，根據(jù)企業(yè)的不同情況就會存在不同的需求，而平臺化產(chǎn)品可以提供豐富可重復(fù)使用的“庫”，滿足企業(yè)的不同需求，以及基于國際化標(biāo)準(zhǔn)的制作，可以簡化解決與各個系統(tǒng)間集成的問題，避免企業(yè)的重復(fù)投資。（5） 智能化問題MES系統(tǒng)不僅僅足只給生產(chǎn)人員所使用的，更重要的是要為企業(yè)的決策提供支持。在傳統(tǒng)的生產(chǎn)過程管理中很重要的一點(diǎn)就是管理人員和操作人員的經(jīng)驗(yàn)，如何把這些經(jīng)驗(yàn)固化在MES系統(tǒng)中直接用于生產(chǎn)管理，智能地代替人工作出最優(yōu)化的判斷，這也就是MES的智能化問題。這在我國MES研究開發(fā)中還少有涉及。（6） MEs的認(rèn)識問題MES在國內(nèi)研發(fā)才剛起步，各制造業(yè)尚缺乏成功的范例，也缺少專業(yè)的實(shí)施公司，對其沒有正確的觀念與認(rèn)識，推行信心及決心不夠。MES現(xiàn)場第一線管理者可能難以正確理解MES導(dǎo)入的意義，反而因透明化使權(quán)力有被剝奪的感覺。生產(chǎn)過程中，整個企業(yè)從領(lǐng)導(dǎo)者到一線的生產(chǎn)者是環(huán)環(huán)相扣的，只有每一環(huán)都對MES有清楚的認(rèn)識，才能保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行。（7） 企業(yè)自身管理體系問題相當(dāng)一部分企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)在實(shí)施MES時有一個誤區(qū)：信息技術(shù)能夠解決企業(yè)管理問題。事實(shí)上。許多企業(yè)面臨的管理問題是不可能靠計算機(jī)來解決的，必須靠企業(yè)自身通過科學(xué)的組織、嚴(yán)格的規(guī)章及有效的改革來解決。計算機(jī)只能通過信息的獲取與加工、一定的流程控制來支持企業(yè)管理思想的貫徹。信息技術(shù)可以成為提高企業(yè)管理水平的有效輔助手段，但不能自動地解決企業(yè)的管理問題。要想成功實(shí)施MES.企業(yè)必須先在管理上下功夫。（8） 人員培訓(xùn)問題無論是對MES的順利執(zhí)行還是后期維護(hù)，人員培訓(xùn)都有巨大的作用。在MES實(shí)施之后。與其直接打交道的便是現(xiàn)場操作人員。MES強(qiáng)調(diào)實(shí)時數(shù)據(jù)收集，監(jiān)督及控制.較之一般數(shù)據(jù)處理的應(yīng)用系統(tǒng)，其技術(shù)難度較高，須有專業(yè)計算機(jī)系統(tǒng)技術(shù)經(jīng)驗(yàn)者才足以勝任，因此需要做好人員培訓(xùn)工作。而且如果一線的操作人員了解MES系統(tǒng)，也更容易做好與MES供應(yīng)商的溝通，使其明確企業(yè)需求。資金問題除了以上幾點(diǎn)共性問題，這一點(diǎn)也是MES應(yīng)用發(fā)展比較突出的問題，特別是在中小型企業(yè)中尤為凸現(xiàn)。很多企業(yè)包括一些中小型企業(yè)是有引入MES的需求的，但是對整個企業(yè)引入MES毫無疑問足一個大工程。耗資也是巨大的，這也使相當(dāng)一部分中小型企業(yè)對MES望而卻步。實(shí)際上，雖然MES的內(nèi)容從生產(chǎn)調(diào)度、產(chǎn)品管理，質(zhì)量檢測等等無所不包，對于部分小型企業(yè)可以只考慮優(yōu)先就一些最需要的、容易立竿見影的項(xiàng)目實(shí)施，等到產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益以后再逐步對其他環(huán)節(jié)進(jìn)行改造，這嶼就需要企業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者有個明確的發(fā)展認(rèn)識。三、楚雄煙廠MES系統(tǒng)設(shè)計3.1總體思路煙草行業(yè)是在國民經(jīng)濟(jì)中的比重不是很大，但卻是一個非常特殊的行業(yè)，為國家創(chuàng)造了大量的財富，隨著中國加入世界貿(mào)易組織(wTO)，煙草行業(yè)也面臨著國外的大型煙草集團(tuán)的挑戰(zhàn)和競爭，企業(yè)之間的市場競爭加劇，企業(yè)生存面臨更大的壓力，在這種情況下，煙草企業(yè)如何加強(qiáng)內(nèi)部管理決策、提高企業(yè)生產(chǎn)效率、客戶的滿意度、強(qiáng)化對產(chǎn)品質(zhì)量的控制，最大程度地降低成本、擴(kuò)大市場就成為企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)決策的重中之重。具備一定規(guī)模的煙草企業(yè)現(xiàn)在基本上已實(shí)現(xiàn)了企業(yè)資源管理系統(tǒng)(ERP)和車間內(nèi)的過程自動化控制系統(tǒng)(PCs等)，車間的生產(chǎn)已經(jīng)高度的自動化，但是如何按照客戶的訂單要求來最優(yōu)化安排生產(chǎn)、如何分析、控制質(zhì)量、如何面對當(dāng)生產(chǎn)出來的產(chǎn)品不滿足當(dāng)前用戶的要求、如何將車間的有效生產(chǎn)數(shù)據(jù)及時的傳遞到ERP系統(tǒng)、如何更有效的控制人力資源和物料損耗等、如何更有效的安排倉庫管理和運(yùn)輸?shù)鹊葐栴}又出現(xiàn)在企業(yè)的管理者面前。據(jù)上述卷煙企業(yè)MES系統(tǒng)定位和功能，結(jié)合煙草行業(yè)信息化系統(tǒng)建設(shè)原則，卷煙企業(yè)MES系統(tǒng)建設(shè)應(yīng)遵循以下設(shè)計原則：系統(tǒng)應(yīng)遵循“實(shí)用、可靠、先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)、完整”的原則％，突出實(shí)用性、符合MES功能規(guī)范，確保系統(tǒng)的安全性和可擴(kuò)充性。系統(tǒng)要充分體現(xiàn)MES的實(shí)時性、執(zhí)行性、集成性和可視性等特點(diǎn)。方案設(shè)計應(yīng)在:生產(chǎn)計劃調(diào)度、設(shè)備管理、質(zhì)量管理、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和文檔管理、車間管理、數(shù)據(jù)采集、統(tǒng)計分析、物料跟蹤和車間考核功能等方面展開。系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)注重業(yè)務(wù)流程集成為主，總體規(guī)劃，分步實(shí)施。3.2系統(tǒng)規(guī)劃3.2.1預(yù)期目標(biāo)溝通企業(yè)管理ERP系統(tǒng)和過程自動化控制設(shè)備的信息集成的作用，真正實(shí)現(xiàn)煙草企業(yè)全過程的一體化從生產(chǎn)計劃、原料調(diào)度、生產(chǎn)控制、成本控制、設(shè)備維護(hù)的核心作用。建成的系統(tǒng)應(yīng)達(dá)到以下目標(biāo):建成一個統(tǒng)一的生產(chǎn)指揮調(diào)度平臺；通過關(guān)鍵點(diǎn)的數(shù)據(jù)采集提供整個生產(chǎn)過程的數(shù)據(jù)分析；實(shí)現(xiàn)以數(shù)據(jù)采集為基礎(chǔ)的車間考核功能；提供質(zhì)量的在線跟蹤控制和預(yù)警提示；實(shí)現(xiàn)與已有系統(tǒng)的有機(jī)集成。根據(jù)需求調(diào)研和分析，我們制定了楚雄卷煙廠制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)的建設(shè)目標(biāo):主要以優(yōu)化生產(chǎn)制造平臺為核心，建立先進(jìn)的集生產(chǎn)執(zhí)行、生產(chǎn)過程分析、工藝質(zhì)量控制、設(shè)備維護(hù)管理為一體的管理信息系統(tǒng)，對與生產(chǎn)相關(guān)的系統(tǒng)進(jìn)行全面的信息集成，形成高度自動化的企業(yè)生產(chǎn)制造執(zhí)行中心，以協(xié)調(diào)生產(chǎn)相關(guān)部門協(xié)同工作，保證生產(chǎn)全過程的高效協(xié)調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)，為實(shí)現(xiàn)企業(yè)集成自動化提供有力的支撐，楚雄卷煙廠MES對生產(chǎn)設(shè)備的管理將覆蓋制絲、成型、卷包各生產(chǎn)環(huán)節(jié)全部生產(chǎn)設(shè)備。楚雄卷煙廠已經(jīng)建立且正在運(yùn)行的GEN-MIS系統(tǒng)，包括了多方面的內(nèi)容，總的來說還是比較全面的，而且大部分內(nèi)容在某種意義上來說也包含了MES的功能。但由于該系統(tǒng)中的部分功能是在不同時期根據(jù)需要進(jìn)行開發(fā)并投入使用的，同時，歷時多年，很多地方經(jīng)歷了大大小小不同的更改修訂，使得整個系統(tǒng)不夠井然有序，有些凌亂，給企業(yè)工作帶來了不便。因此，為適應(yīng)現(xiàn)代的管理生產(chǎn)模式，實(shí)現(xiàn)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，建立以MES為核心的生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)成為濟(jì)南卷煙廠信息發(fā)展的一個方向。建設(shè)MES的主要目的就是成為溝通控制層PCS與計劃層ERP的橋梁，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)層面信息的集成與共享，實(shí)現(xiàn)物流、資金流和信息流的三流合一。為楚雄卷煙廠企業(yè)生產(chǎn)管理人員進(jìn)行過程監(jiān)控與管理、保證生產(chǎn)正常運(yùn)行，控制產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)成本提供了靈活有力的工具。加快企業(yè)的信息化、數(shù)字化建設(shè)，從而提高企業(yè)的市場競爭力。3.2.2基本功能模塊設(shè)計⑴計劃管理模塊:設(shè)置工作計劃(工作日歷)；根據(jù)產(chǎn)銷銜接計劃，自動生成卷包作業(yè)計劃(月舊/班)；制絲作業(yè)計劃(日/批次)的編制和調(diào)整；能力平衡測算(主要輔料)和計劃進(jìn)度跟蹤?；A(chǔ)數(shù)據(jù)和文檔管理模塊:質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)維護(hù)和查詢；工藝控制參數(shù)維護(hù)和查詢；設(shè)備基本信息維護(hù)和查詢和維保項(xiàng)目信息維護(hù)和查詢。質(zhì)量在線管理模塊:指根據(jù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，對數(shù)采數(shù)據(jù)進(jìn)行自動判斷，超標(biāo)情況進(jìn)行報警，實(shí)現(xiàn)質(zhì)量在線控制和統(tǒng)計分析。設(shè)備維護(hù)管理模塊:設(shè)備運(yùn)行和維修記錄管理；以周期性項(xiàng)目為基礎(chǔ)的維護(hù)、保養(yǎng)、點(diǎn)檢和潤滑計劃管理和生成維修備件領(lǐng)料單和清單。物料跟蹤模塊:指系統(tǒng)提供原輔料消耗及批次跟蹤。車間考核和管理模塊:在數(shù)采數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上對機(jī)臺進(jìn)行考核(質(zhì)量、消耗、產(chǎn)量、設(shè)備)和車間人員管理。統(tǒng)計分析模塊:指以數(shù)采為基礎(chǔ)的生產(chǎn)、消耗、質(zhì)量、設(shè)備等信息統(tǒng)計分析和提供可視化的各種圖示方式。過程監(jiān)控模塊:包括集成制絲線、儲絲樓、卷接包、成型、裝箱實(shí)時數(shù)據(jù)，告警顯示；提供圖形顯示平臺和提供各種調(diào)度指令。數(shù)據(jù)采集模塊:包括制絲、輔料、卷接包、成型、裝箱實(shí)時數(shù)據(jù)采集和質(zhì)量檢驗(yàn)檢測數(shù)據(jù)采集。3.2.3系統(tǒng)說明MES的數(shù)據(jù)采集功能，可以實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)現(xiàn)場各種數(shù)據(jù)的收集、整理工作，是進(jìn)行物料跟蹤、生產(chǎn)計劃、產(chǎn)品歷史記錄維護(hù)以及其它生產(chǎn)管理的基礎(chǔ)。卷煙生產(chǎn)企業(yè)屬于流程型生產(chǎn)，生產(chǎn)過程自動化程度較高，設(shè)備控制級大量采用過程現(xiàn)場總線控制技術(shù)。過程控制則廣泛采用以小型機(jī)為主的自動控制系統(tǒng)。計算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用己深入各個領(lǐng)域。這些自動化設(shè)備，能自動準(zhǔn)確一記錄各種生產(chǎn)現(xiàn)場信息。卷煙廠生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)是建立在完善的制絲(儲絲)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、卷接包數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、質(zhì)量