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常德卷煙廠位于美麗的湖南省常德市,是湖南煙草工業公司下屬分廠,擁有自主知識產權的國內品牌:“芙蓉王”。由于“芙蓉王”品牌深得人心,市場需求逐年持續增長,擴大“芙蓉王”品牌產量成為了常德煙廠的頭等大事。2009年,一條新的、具有特色工藝的,年產量滿足120萬大箱的芙蓉王制絲專線建設成功。
芙蓉王專線是國內采用分組加工和全配方兩種加工模式的**條專線。在芙蓉王制絲專線技術改造過程中,結合芙蓉王卷煙現行的“輕”、“穩”、“精”、“細”加工理念,創新性的設計出了“單等級批量制葉”、“動靜結合的人工選葉”、“定量箱式儲葉”、 “多通道、多級配比”等加工工藝方案,形成加工的特色工藝流程、產品質量控制方式及特色卷煙產品,大大提升了芙蓉王專線的技術水平。
芙蓉王專線的高度落成,技術水平的*提升,圍繞芙蓉王專線的各種業務功能和業務流程都發展了*的變化。“單等級批量制葉”、“動靜結合的物料移動”、“定量箱式儲葉”、 “多通道、多級配比”等特色處理工藝催生了工藝路徑的柔性,產品配方的柔性,產能的柔性以及生產組織的柔性,特別是生產計劃與生產組織,生產組織與生產執行;生產執行與生產控制,在保證特色工藝中產品的高品質,滿足不斷擴大的市場需求。如何有效的、智能的、自動的、高效的,協調好生產中的所有資源,實現一體化生產,成為了企業考慮的重點,芙蓉王專線MES也由此應用而生。與此同時與GE建立了高技術、高標準的技術同盟。
高度柔性化、自動化的芙蓉王專線,為管理和控制提出了一系列的挑戰:如何一體化?如何實現生產的智能調度、如何實現生產的在線調度、如何實現生產的**跟蹤、如何完成生產的可視化、標準化、規范化?如何建立桌面生產平臺,真正實現從原料到成品的追蹤鏈,當發生質量問題,能夠對每一包煙都能快速、準確的找出其生產加工的每個環節,和每個標準,追蹤責任。GE智能平臺 Proficy軟件解決方案通過其生產管理模塊給出了標準**。
芙蓉王專線MES*由GE提供產品,實施,支持和服務完成的,整個MES系統實施過程中,以用戶實際應用為基礎,以一體化生產協調為目標,并充分考慮了專線的特色工藝。完成了從配方、標準、設備、物料、能源、時間、人員以及生產指令的的一體化整合,實現了從物料投料一直到產品成品的生產計劃調度、生產執行追蹤、生產在線調度、生產物料移動的控制的自動化、信息化、智能化。并從總體架構、硬件架構和功能架構以直觀的形式展示于用戶,并得到了用戶一致的認可。項目于2010年完成。
總體架構設計
實現生產一體化的關鍵是總體架構的構建,也就是說,在以芙蓉王專線為基礎的特色工藝加工過程中,如何協調所有資源,在統一的標準和流程下,有序、有理、有節的運行,并在MES中體現,成為了構建MES的主題思想。一個滿足這個目標的架構思想“三三”成為了總體架構設計的主旋律。芙蓉王三三的的核心思想是指“三模統一”、“三級協調”、“三級聯動”。“三模統一”是“生產協同MES”的建設基礎,“三級協調”、“三級聯動”是“一體化MES”的實現目標。如:下圖
“三模統一”的提出,是解決業務和信息不對稱以及載體不對稱問題的基本思路,是為了完成信息交互,業務流程的無縫對接的有效手段,芙蓉王MES實踐證明,為了實現物流、信息流、資金流的統一,管控一體化,流程數字化、信息集成一體化,三模統一是一個很好的選擇。
“三模統一”的思想突破了國內現有MES粗放的“金字塔”建設模式,使得MES系統在內部搭建,如:計劃分解粒度,生產工序劃分,控制系統工作內容更加清晰;使得與第三方系統的接口,更加**。充分實現了生產調度指令、作業指令的協調處理和基于事件的滾動排程,能夠使計劃指令、生產執行調度、生產執行工作在小的粒度上,有效、統一、實時的反映生產狀況,并使機臺、儲柜等小粒度對象、小粒度事件躍然在管理者眼中。真正實現計劃層、生產執行層、控制層的統一。完成了專線數字化、生產精細化、生產過程可視化的驗證,并為扁平式管理思路提供了很好的實踐證明。事件證明,三模統一的構建,為常德芙蓉王專線的生產一體化帶來了質的飛躍。
硬件系統架構設計
為了適應總體架構的總體思路,硬件系統的設計從安全、性能和接口三個方面給予了足夠的支撐。在實際應用中證明,本架構除了滿足總體架構的要求,同時在IT信息架構規劃上,給出了整體的考慮。并通過GE智能平臺 Proficy的系統開放性,可擴展性,采集并存儲各系統的生產,管理與分析數據,構建完整的廠級桌面生產平臺。如下圖所示:
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