西門子MES平臺在武漢卷煙廠中的應用方案介紹
第一部分 項目背景
為了響應國家局的數字化煙草戰略,以及實現生產過程快速反應、敏捷制造的目標,武漢卷煙廠2006年實施了生產制造執行系統(MES)項目,其宗旨是建立現代化生產指揮中心,并實現與生產自動化控制系統的有機集成,使生產相關部門進行協同工作,保證生產全過程的協調運轉,提高企業的生產管理水平。
第二部分 總體技術架構
湖北中煙MES系統總體技術架構,如圖1所示。
這里采用了三層管理系統:消息呼叫,優化排產與指揮調度,質量過程控制,生產管理,設備運行管理,生產人員管理,生產過程監視。
下面這一層是歷史數據庫,以實時系統結合的數據庫,具有可以壓縮數據,并且可以報警、海量的數據儲存。
我簡單地介紹一下這些功能。首先是生產監視,他是通過在線監視生產車間里的卷包和自動化物流,排產預調度,實現了自制自動化系統化進行執行,質量過程控制,就是實現了質量的在線控制和離線控制,發現問題可以及時解決,這一部分是生產管理,就是利用西門子平臺把一些反饋信息,包括一些半成品和產品的產量進行反饋,以及屬于的管理和統計和分析。下面是設備管理,設備管理就實現了對設備的實施生產,以及在終端上面進行的潤滑和保養作用,還有設備的統計分析等等。這一塊是人員管理,包括人員的基本檔案管理和考勤管理以及績項管理。如圖2所示。
第三部分 應用特點
下面我介紹一下我們的運用特點。
1、先進性與實用性并存
采用SIMATIC IT MES的核心組件,包括了實時數據庫管理平臺及生產建模平臺,完全利用了SIMATIC IT開放的、支持二次開發與組態的特點,針對武漢卷煙廠采用成熟的煙草行業模型庫,并在此基礎上針對武漢卷煙廠進行模型庫的個性化與實例化。同時,在其他功能模塊的選擇上,采用定制MES功能模塊,具有更強的適應性。
2、無縫集成
MES中煙管理系統與車間控制系統之間的橋梁。可以說集成在MES系統的建設中起到舉足輕重的作用。MES基礎數據通過與中煙數據中心集成,達到基礎數據的同步功能,MES與自動化系統集成通過中煙集成平臺統一配置達到集成的穩定性、實用性、開放性和易維護性。
3、適應性與開放性
煙草行業是一個快速發展變化的行業,系統必須滿足生產工藝、生產管理業務模式的不斷變化。系統采用先進SIMATIC IT的建模平臺,建立生產模型,由模型驅動指揮調度、質量管理、設備管理等關鍵業務。而當生產工藝及管理業務發生變化時,只需修改相應的模型即可。這種基于模型的新型系統架構是當前軟件領域發展的新動向,是系統具有良好適應性的保證。
4、實時數據庫
系統采用了SIMATIC IT的實時數據庫HISTORIAN。實時數據庫是一種不同于常見的關系型數據庫,它是數據庫技術與實時技術相結合的產物。實時數據庫技術解決生產過程數據的大規模采集(10000點)、長周期存貯(1-3年)、現場數據過濾、報警、事件觸發等。
第四部分 成效和不足
我們這里取得了一些成效。第一點是保證了產品的質量,提高生產效率和生產管理的科學性:通過生產監視系統,實時了解制絲、卷接包生產和物流自動化的等生產現場的情況,為做出及時合理決策提供依據。第二點就是提高科學性,提高生產效率和生產管理的科學性:通過生產監視系統,實時了解制絲、卷接包生產和物流自動化的等生產現場的情況,為做出及時合理決策提供依據。第三點是全程生產跟蹤,MES根據相關法規和市場要求提供生產物料的全程正向和逆向追溯功能。
我們MES系統運用了三年多,還存在一些不足,需要改進的地方。首先第一個方面是西門子平臺提供的BOM報表。另外,在產品的選擇方面有一些問題,希望在下一步過程中得到改善。關于SPD,我們現在實行的SPC能夠達到產品質量的監控,我們希望在下一步實現SPD,也是所謂的實現產品過程質量。第三個不足就是沒有完全實現自動排產。因為排產的一些復雜性,我們目前采用的是自動排產和人工排產相結合的一種方式,在第二期的基礎中我們采用了一種排產庫實現了自動排產。
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