應用背景：

    通過(guò)多年的技術(shù)改造和信息化建設，龍巖卷煙廠(chǎng)已建設建成現有生產(chǎn)線(xiàn)的生產(chǎn)調度系統、卷包集控系統、制絲集控系統等生產(chǎn)管理系統，實(shí)現了這些生產(chǎn)管理系統與企業(yè)MES系統、集控系統、動(dòng)力能源系統等的有機集成，但是，隨著(zhù)“精品線(xiàn)”項目的啟動(dòng)，需要建設一套適應“精品線(xiàn)”分組加工和柔性制造、并確?，F有系統與新建系統能夠并存、過(guò)渡、整合的基礎上，建設成“集成”、“協(xié)同”、“高效”的、整體實(shí)現從生產(chǎn)訂單到產(chǎn)品交付全過(guò)程的自動(dòng)化和信息化過(guò)程的MES系統。

    該項目前期應用基礎概要如下：

    1）現有生產(chǎn)調度系統概況

    在實(shí)施了自動(dòng)化物流系統、制絲生產(chǎn)集控系統和動(dòng)力能源系統的基礎上，歷時(shí)2年，開(kāi)發(fā)實(shí)施了生產(chǎn)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(chǎn)計劃，生成制絲車(chē)間作業(yè)任務(wù)連同工藝技術(shù)指標一起下達給各生產(chǎn)車(chē)間，指揮自動(dòng)化立庫、動(dòng)力車(chē)間、制絲車(chē)間、卷包車(chē)間的作業(yè)調度和操作，協(xié)調相互間的動(dòng)作過(guò)程，提高作業(yè)效率，保證生產(chǎn)協(xié)調和順利進(jìn)行，并將生產(chǎn)過(guò)程的實(shí)時(shí)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(chǎn)計劃管理、生產(chǎn)調度管理、生產(chǎn)過(guò)程監控、工藝質(zhì)量統計、統計與報表、綜合查詢(xún)等模塊。

    2）現有卷包信息系統概況

    卷包信息系統實(shí)現了車(chē)間生產(chǎn)設備、質(zhì)檢儀器及條碼數據的采集，并將生產(chǎn)計劃、進(jìn)度安排、過(guò)程控制、質(zhì)量管理、設備維護等集成在一起，該項目已經(jīng)投運3年多，目前是車(chē)間指導生產(chǎn)的主要工具。

    卷包信息系統主要包括如下功能模塊：

    生產(chǎn)配置管理子系統
    生產(chǎn)作業(yè)控制子系統
    現場(chǎng)作業(yè)管理子系統
    生產(chǎn)數據采集子系統
    生產(chǎn)作業(yè)查詢(xún)子系統
    生產(chǎn)作業(yè)分析子系統
    工藝質(zhì)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(hù)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(jiǎn)單描述如下：

    1、 用戶(hù)功能需求：

    用戶(hù)功能需求如下圖所示，重點(diǎn)包括以下4個(gè)方面：
    從訂單到批次的高級優(yōu)化排產(chǎn)
    生產(chǎn)批次任務(wù)的作業(yè)調度及作業(yè)標準下達
    生產(chǎn)批次數據的采集、反饋及批次數據追蹤
    生產(chǎn)作業(yè)數據的分析和改進(jìn)



    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(gè)方面：
     與現有生產(chǎn)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(xiàn)、老線(xiàn)的卷包集控系統的集成
    與新線(xiàn)、老線(xiàn)的制絲集控系統的集成


    解決方案

    通過(guò)對SIEMENS SIMATIC IT，GE Proficy Plant Applications及Wonderware MES平臺的對比，結合龍巖卷煙廠(chǎng)實(shí)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(yōu)勢：
    支持圖形化、結構化、對象化、集成化的工廠(chǎng)建模技術(shù)；

    支持工廠(chǎng)建模、生產(chǎn)調度、質(zhì)量控制、批次跟蹤功能的快速組態(tài)和部署；
    集成度高：高度集成的開(kāi)發(fā)環(huán)境，更有利于系統的開(kāi)發(fā)和部署；
    易用性好：界面友好、操作簡(jiǎn)便，更加符合中國人的操作習慣；
    性?xún)r(jià)比高；

    鑒于GE Proficy MES產(chǎn)品的優(yōu)勢，及其集成度高、易用性好、性?xún)r(jià)比高的特點(diǎn)，本項目選用GE Proficy產(chǎn)品來(lái)進(jìn)行本次項目的實(shí)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(chǎn)品體系圍繞GE PA平臺及ILOG PPO展開(kāi)，通過(guò)微軟的BizTalk平臺進(jìn)行系統集成，并最終通過(guò) PPS＋MOSS進(jìn)行分析和展現。

    概要流程如下：

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


     系統總體實(shí)現方案：

     系統核心業(yè)務(wù)流程：

    Historian數據點(diǎn)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(diǎn)（集控系統標簽點(diǎn)）的規劃和數據采集算法，龍巖卷煙廠(chǎng)制造流程簡(jiǎn)化模型如下圖所示，圖中箱式儲絲為精品線(xiàn)的創(chuàng )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(chǎng)實(shí)際情況，給出卷煙廠(chǎng)的數據點(diǎn)配置的一個(gè)一般性建議：
     制絲線(xiàn)

    如圖4所示，每條制絲線(xiàn)分3個(gè)工藝段，每段約采集30個(gè)工藝參數，下達和采集為不同的采集點(diǎn)，工藝參數點(diǎn)＝3*30*2＝180點(diǎn)；

    關(guān)鍵設備運行狀態(tài)數據點(diǎn)約為3*40＝120點(diǎn)；
    業(yè)務(wù)數據如交接班、作業(yè)指令、設備故障、產(chǎn)量采集等約為3*30＝90點(diǎn)；
    考慮到之后的擴展，每段留20點(diǎn)備用，備用點(diǎn)3*20＝60；
    因此，每條生產(chǎn)線(xiàn)按3個(gè)大工藝段約為180＋120＋90＋60＝450點(diǎn)；
    按2條制絲線(xiàn)、1條梗絲線(xiàn)、1條膨絲線(xiàn)計算，共需4*400＝1800點(diǎn)。

    卷包機組

    卷包機組中，所需數據主要是卷煙機的煙支質(zhì)量、重量等數據；卷包機臺的產(chǎn)量、消耗數據；設備的關(guān)鍵設備狀態(tài)數據（如卷煙機的烙鐵溫度，生產(chǎn)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(zhì)量數據：每臺15點(diǎn)；
    卷煙機消耗數據（水松紙、煙絲、嘴棒）：每臺3點(diǎn)；
    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(lèi)廢品，因此，每臺10點(diǎn)；
    包裝機消耗：每臺15點(diǎn)；
    包裝機剔除：每臺15點(diǎn)；
    報警，卷包機組，每組2*2點(diǎn)（共享Tag轉換方式）；
    業(yè)務(wù)數據如交接班、作業(yè)指令等約為2*20＝40點(diǎn)；
    因此，單個(gè)卷包機組，合計＝15＋3＋10＋15＋15＋4＋40＝102點(diǎn)

    成型機

    成型機主要是醋酸纖維、甘油、盤(pán)紙、膠水等消耗以及設備報警；
    消耗數據：每臺6點(diǎn)；
    產(chǎn)量（成品、剔除）：每臺2點(diǎn)；
    報警：2點(diǎn)；
    業(yè)務(wù)數據如交接班、作業(yè)指令等約為20點(diǎn)；
    合計：6＋2＋2＋20＝30點(diǎn)；

     發(fā)射機
    產(chǎn)量：每臺1點(diǎn)；
    報警：2點(diǎn)；
    業(yè)務(wù)數據如交接班、作業(yè)指令等約為20點(diǎn)；
    合計：1＋2＋20＝23點(diǎn)；

    封箱機
    產(chǎn)量：每臺1點(diǎn)；
    報警：2點(diǎn)；
    業(yè)務(wù)數據如交接班、作業(yè)指令等約為20點(diǎn)；
    合計：1＋2＋20＝23點(diǎn)；

    項目受益：

    通過(guò)對項目的實(shí)施，我們對該產(chǎn)品在MES這類(lèi)項目的實(shí)施過(guò)程中有以下幾個(gè)方面很值得一提：
    快速部署：平臺環(huán)境2天內即可部署完畢
    快速實(shí)施：系統初始化數據支持從Excel導入功能以及標簽點(diǎn)從集控系統自動(dòng)導入功能，都為項目的實(shí)施工作立下汗馬功勞
   系統機構化功能比較強大，在工廠(chǎng)建模中，竟然意外的發(fā)現支持對象繼承，這樣，建模功能就大大簡(jiǎn)化了，只需對子類(lèi)中差異的地方進(jìn)行修改即可。
    系統的集成度很高，在PA中只需簡(jiǎn)單配置即可實(shí)現PA與Historian、PA與集控Scada之間的系統間集成；同時(shí)，系統內部，同樣通過(guò)簡(jiǎn)單配置就實(shí)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(shí)施人員提供Excel插件，對PA系統的數據訪(fǎng)問(wèn)是相當的Easy。

    制絲線(xiàn)SPC應用效果圖：


    關(guān)于GE智能平臺

    GE智能平臺是一個(gè)提供高新技術(shù)的企業(yè)，它為世界各地的用戶(hù)提供用于自動(dòng)化控制的軟件、硬件和技術(shù)服務(wù)以及嵌入式計算。我們?yōu)橛脩?hù)提供一個(gè)獨特的，靈活的，超可靠的技術(shù)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(chǎn)業(yè)領(lǐng)域獲得持續的優(yōu)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(yè)，是GE企業(yè)解決方案集團公司的一員。想獲取更多信息，請訪(fǎng)問(wèn)：www.ge-ip.com。