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1、MES在烟草行业中的应用zhangting导语：制造执行系统|数据收集系统|NET框架摘要：分析了烟草行业信息化的特点，对企业施行制造执行系统MES的必要性进展了分析，并阐述了制造执行系统的原理，同时着重就烟草企业制造执行系统在信息化系统中的定位进展了讨论；以重庆烟草工业公司重庆分厂制造执行系统的理论情况为例，分析了烟草企业制造执行系统的设计原那么、功能、施行要求和关键技术；实例说明：MES在烟草工业消费的综合自动化进程中具有较好的应用前景。关键词：制造执行系统；数据收集系统；NET框架ApplicationofMESintobaccoindustryTANGYi，LIUXiyan1Colle
2、geofSoftwareEngineering，HunanUniversity，Changsha410082，China；2CollegeofComputerScienceandInformationEngineering，ChongqingTechnologyandBusinessUniversity，Chongqing400067，ChinaAbstract：ThispaperanalyzedtheinformationcharactersintobaccofieldandthenecessityforimplementingMESforenterprisesMeanwhile，thepa
3、perilustratedtheprincipleofManufacturingExecutionSystemMESanddiscussedtheinformationorientationofMESinatobaccocompanyBycombiningwiththeapplicationofMESinChongqingtobaccocompany，thedesignprinciple，thefunction，therequirementandthekeytechnologyofMESintobaccocompanywereproposedTheresultshowsthatMEShasgr
4、eatappHcationprospectintobaccoindustrialproductioncomprehensiveautomaticprocessKeywords：ManufacturingExecutionSystem；datacolectionsystem；NETframework制造执行系统ManufacturingExecutionSystem，MES是美国治理界上世纪90年代提出的。美国先进制造研究机构AMRAdvancedManufacturingResearch通过对大量企业的调查发现，现有的企业消费治理系统普遍由以ERPMRPII为代表的企业治理软件，以SCADA、
5、HMIHumanMachineInterface为代表的消费经过监控软件和以实现操纵经过自动化，支持企业全面集成的MES软件群组成1,2。由于MES强调控制和协调，使当代制造业信息系统不仅有很好的方案系统，而且能使方案落实到实处的执行系统；因此，MES在国外的企业中迅速推广开来，并给企业带来了宏大的经济效益3。企业认识到只有将数据信息从产品级取出，穿过操纵控制级，送达治理级，通过连续信息流来实现企业信息全集成才能使企业在日益剧烈的竞争中立于不败之地4。1烟草行业施行MES的必要性11烟草企业消费经营特点的需要烟草行业国家实行专控，其消费总量由国家方案下达，烟草工业企业只能在国家方案的根底上，进
6、展进一步分解，优化产品构造，降低本钱，以此来知足消费者的需求。目前烟草工业企业消费方案受市场影响越来越大，大局部企业明显感到方案跟不上变化，面对销售部门对产品交货时间的严格要求，面对营销方案的不断调整和消费经过中品名的更换，造成了消费方案不断变更。在这种消费形式下，企业的销售部门需要对消费部门的情况非常理解，把握消费线的实时数据，防止签订不公道合同，防止出现交货期根本无法保证等问题；而消费部门也需要及时把握当前的各项订单情况、要可以及时把握消费的历史情况和现时数据，快速准确地根据销售合同和调度方案制订科学公道的消费调度方案。要实现上述的功能要求，需要的不仅是先进的消费设备和才能，更重要的是保证
7、从接单编排消费方案消费控制派送等一系列各个环节的信息畅通，在企业的方案层与消费控制层之间建立起直通车。12烟草行业开展的需要全国烟草行业总体上是一个产大于销的状况，消费才能远远大于市场需求。找出影响产品质量和导致本钱增加的因素，进步方案的实时性和灵敏性，同时又能改善消费线的运行效率已成为每个企业所关心的问题。烟草企业要到达本钱和质量的双赢，必须严格控制产品消费的全经过和影响消费的各种因素。有效的方法就是加强对原材料和人员工时的全面监控与调度，对消费线上的各个点进展有效地监控和信息治理，加强消费资源综合调度治理，使之发挥最大效益。13烟草企业信息化的需要目前，烟草企业整个消费经过集成化程度很高，
8、自动化技术应用特别广泛，在长期的信息化应用经过中，实现了经过的自动化。在治理信息化方面，随着企业信息化建立的不断深化，ERP等信息化治理软件，逐渐为诸多的企业所承受，并开场广泛应用于企业治理中，企业也因此获得了一定的治理效益。信息化可以把消费的高度自动化和治理当代化有效地结合起来。以信息化促进工业化是制造业进步消费经营程度的必然选择，但是应当看到，烟草企业底层消费控制系统虽已根本实现了根底自动化和经过自动化，并且在此根底上形成了相对独立的系统，但是每个系统都有各自的处理逻辑、数据库、数据模型和通讯机制，进而形成一个个信息孤岛，导致信息资源缺乏分享和消费经过的统一治理。同时，底层消费控制系统和上
9、层的治理系统之间缺少一个中间层软件，这使得底层大量的数据闲置，不能为治理层提取出有建立性的信息。例如，重庆烟草公司涪陵分厂，有4个控制中心：制丝工段中控室和能源中控室、LGV中控室和卷接包数采控制室。固然各个控制中心从硬件通讯上是相通的，但在软件上却互相独立，不能提供资源分享。同时各个控制中心都有各自的数据库，由于这些数据库相对独立，且数据库格式也不尽一样，与上层治理系统又缺少一个中间层软件的沟通，使得底层大量的数据闲置，不能为治理层提供有建立性的信息。2实例分析以重庆烟草公司重庆分厂为例，以大型关系型数据库技术为根底，采用面向对象技术、软总线技术，建立开放的、灵敏的制造执行系统，进而实现对消
10、费信息的监测、控制以及消费经过的优化治理。21关键技术由于烟草企业制造集成系统是面向卷烟消费全经过，为实时消费治理效劳的。因此，设计和施行重庆分厂制造执行系统MES必须根据实际，结合制造执行系统MES的开展趋势，采用以下关键技术：1建立高通用性的构架。可以将分厂施行的制造执行系统的构造分为3个层次：领域层、对象层和根底架构层，3层之间互相独立，进而为MES的高度集成性实现提供了技术保证。根底架构层是基于CORBA、RMIRemoteMethodInterface和DCOM等公共标准标准而建立的，是一种理想的软总线，尤其CORBA的分布对象技术，可以通过装配或者扩展对象实现一个特定的应用软件系统
11、，对象可以在不影响系统中的其他对象交互关系的前提下被修改，真正实现软件构件的即插即用。2进步可集成性。从技术开展角度和用户需求来看，软件构造本身应能与其他应用系统集成，做到信息分享和资源分享。因此，在进展软件构造的设计时，充分考虑到了这一点，不仅进步了企业MES中遗产系统的生命周期，降低对信息系统的投入，同时，也为目前及将来选择较为适宜的各种软件提供了更大的空间。3进步互操纵性。采用SYBASE的PowerDesingerll数据库，统一的数据库平台以及该平台的开放性保证可从不同的MES系统以及不同模块中裁剪不同的功能，以知足某个特定任务的需要，实现互操纵。4基于微软的NET平台开发技术。NE
12、T框架旨在实现以下目的：提供一个一致的面向对象的编程环境，而无论对象代码是在本地存储和执行，还是在本地执行但在Intemet上分布，或是远程执行；提供了一个将软件部署和版本控制冲突最小化的代码执行环境；提供一个保证代码包括由未知的或者不完全受信任的第三方创立的代码平安执行的代码执行环境；提供一个可肖除脚本环境或者解释环境的性能问题的代码执行环境；使开发人员的经历在面对类型不同的应用程序如基于Windows的应用程序和基于Web的应用程序时保持一致；按照工业标准生成所有通讯，以确保基于NET框架的代码可与其他任何代码集成。致本钱增加的因素，进步方案的实时性和灵敏性，同时又能改善消费线的运行效率已
13、成为每个企业所关心的问题。烟草企业要到达本钱和质量的双赢，必须严格控制产品消费的全经过和影响消费的各种因素。有效的方法就是加强对原材料和人员工时的全面监控与调度，对消费线上的各个点进展有效地监控和信息治理，加强消费资源综合调度治理，使之发挥最大效益。22系统构造与组成在烟草企业信息化经过中，MES是消费自动化与治理信息化之间的重要桥梁，根据烟草行业的自身特点，即混合形式的消费方式；消费方案变动频繁；较高的消费预测性要求；设备需要维护量大，消费工艺柔性小，维护频繁等，烟草工业企业的MES系统模型的构建应注重从消费方案下到达成品产出的消费优化信息，即对上层方案治理是执行，对下层控制系统是指挥。除此
14、之外，设计和建立MES系统的必要条件是建立完备的数据收集系统，MES需要的数据直接来源于消费经过控制系统，监控系统和数据收集系统收集的实时数据经过处理后，生成消费经过信息，供MES系统使用。烟草企业MES系统可以实现以下功能：消费调度、消费查询、消费经过监控、质量控制、物流跟踪、物耗本钱、平安消防监控、能源动力治理、设备维护以及人力资源治理。图l是了重庆分厂的MES与治理信息系统、底层消费控制系统的互相关系与数据传递情况。23系统目的该系统根据多年的烟草行业经历设计，企业重点突出了消费、质量、设备治理的三条主线，围绕它们进展设计、开发，以适应重庆分厂消费的实际情况，也知足了现场消费治理的需要。
15、该厂的MES是建立在完善的工商数据收集系统、能源治理数据收集系统、一号工程数据收集系统等各类数据收集系统上的，把数据收集用于消费的实时指挥、质量的在线控制、设备的预防维修上，由此为烟草企业提供了一种全新的消费治理形式，使烟草企业的消费治理上升到全新的治理程度，详细施行要求如下：1利用数据收集系统所获取的实时数据实现消费经过、产品质量的在线监控，进步快速反响才能，促进消费治理由被动指挥型向以预防为主、在线控制的主动实时指挥型治理体系开展。2工商数据收集需要填报的各类报表都涉及卷烟、单位或烟叶代码，决策治理系统根底代码体系采用的是国家局标准代码，但是大多数烟草企业多年来的业务或统计系统都是用企业自
16、编的代码。固然工商数据收集报表中的代码都使用国家的统一代码，但数据收集系统为了方便用户，系统支持用户沿用以往的编码习惯，实现的经过是填报报表，用户填写自己企业的自编码，然后再数据审核，系统利用预先维护好的代码对应表进展自动转换，把本地代码自编代码转化成国家标准代码。为了识别不同业务系统的根底数据，必须进展企业自编的本地代码和国家代码的一对一或者多对一的映射。3利用能源数据收集所获取的相关数据，监视企业内部各公用工程消费和消费情况；分析各部门资源利用效率和节能潜力；监控设备运行、能耗状况；统计各部门、各车间能源消耗状况；实时监测产品能源单耗、各工序能耗、大耗能设备的能源利用。另外通过数据收集，还
17、可以与消费调度系统亲密结合，实现对企业内部水、电、气等公用资源进展治理；完成消费与能源的协调治理。公道利用资源，为企业信息系统提供包括企业能耗本钱、企业能耗定额的治理。3完毕语制造执行系统软件弥合了企业方案层和消费车间经过控制系统之间的间隔，是制造经过信息集成的纽带。MES通过强调制造经过的整体优化来帮助企业施行完好的闭环消费，同时也为灵敏制造企业的施行提供了良好的根底。深入理解MES这一先进的治理思想，把握它的开展趋势，对于怎样研究和推广MES应用具有重要的理论和应用价值。以往MES通常是一个很大的整体软件系统，其定制和维护的本钱很高。随着计算机支撑技术的开展，开发更加模块化、更具柔性的MES系统成为可能，施行和维护MES的本钱大大降低。因此，MES作为流程CIMS的核心，在烟草工业消费的综合自动化进程中有好的应用前景。参考文献1李平，杨春节，宋执环制造执行系统体系构造中功能模型的研究J信息与控制，2005，3510：199-2012王凌，金以慧，金以慧MES一流程工业CIMS开展的关键J化工自动化及仪表，200128：43孙宇，蒋晓春略论制造执行系统研究J高技术通讯，19999：39414楼佩煌，蒋凌燕基于WEB的制造执行系统实现技术研究J机械制造与自动化，2002，451：83875许晓栋，邹泽明制造执行系统与企业信息系统的集成研究J机床与液压，2003，183：24