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常德卷烟厂位于美丽的湖南省常德市,是湖南烟草工业公司下属分厂,拥有自主知识产权的国内品牌:“芙蓉王”。由于“芙蓉王”品牌深得人心,市场需求逐年持续增长,扩大“芙蓉王”品牌产量成为了常德烟厂的头等大事。2009年,一条新的、具有特色工艺的,年产量满足120万大箱的芙蓉王制丝专线建设成功。
芙蓉王专线是国内采用分组加工和全配方两种加工模式的**条专线。在芙蓉王制丝专线技术改造过程中,结合芙蓉王卷烟现行的“轻”、“稳”、“精”、“细”加工理念,创新性的设计出了“单等级批量制叶”、“动静结合的人工选叶”、“定量箱式储叶”、 “多通道、多级配比”等加工工艺方案,形成加工的特色工艺流程、产品质量控制方式及特色卷烟产品,大大提升了芙蓉王专线的技术水平。
芙蓉王专线的高度落成,技术水平的*提升,围绕芙蓉王专线的各种业务功能和业务流程都发展了*的变化。“单等级批量制叶”、“动静结合的物料移动”、“定量箱式储叶”、 “多通道、多级配比”等特色处理工艺催生了工艺路径的柔性,产品配方的柔性,产能的柔性以及生产组织的柔性,特别是生产计划与生产组织,生产组织与生产执行;生产执行与生产控制,在保证特色工艺中产品的高品质,满足不断扩大的市场需求。如何有效的、智能的、自动的、高效的,协调好生产中的所有资源,实现一体化生产,成为了企业考虑的重点,芙蓉王专线MES也由此应用而生。与此同时与GE建立了高技术、高标准的技术同盟。
高度柔性化、自动化的芙蓉王专线,为管理和控制提出了一系列的挑战:如何一体化?如何实现生产的智能调度、如何实现生产的在线调度、如何实现生产的**跟踪、如何完成生产的可视化、标准化、规范化?如何建立桌面生产平台,真正实现从原料到成品的追踪链,当发生质量问题,能够对每一包烟都能快速、准确的找出其生产加工的每个环节,和每个标准,追踪责任。GE智能平台 Proficy软件解决方案通过其生产管理模块给出了标准**。
芙蓉王专线MES*由GE提供产品,实施,支持和服务完成的,整个MES系统实施过程中,以用户实际应用为基础,以一体化生产协调为目标,并充分考虑了专线的特色工艺。完成了从配方、标准、设备、物料、能源、时间、人员以及生产指令的的一体化整合,实现了从物料投料一直到产品成品的生产计划调度、生产执行追踪、生产在线调度、生产物料移动的控制的自动化、信息化、智能化。并从总体架构、硬件架构和功能架构以直观的形式展示于用户,并得到了用户一致的认可。项目于2010年完成。
总体架构设计
实现生产一体化的关键是总体架构的构建,也就是说,在以芙蓉王专线为基础的特色工艺加工过程中,如何协调所有资源,在统一的标准和流程下,有序、有理、有节的运行,并在MES中体现,成为了构建MES的主题思想。一个满足这个目标的架构思想“三三”成为了总体架构设计的主旋律。芙蓉王三三的的核心思想是指“三模统一”、“三级协调”、“三级联动”。“三模统一”是“生产协同MES”的建设基础,“三级协调”、“三级联动”是“一体化MES”的实现目标。如:下图
“三模统一”的提出,是解决业务和信息不对称以及载体不对称问题的基本思路,是为了完成信息交互,业务流程的无缝对接的有效手段,芙蓉王MES实践证明,为了实现物流、信息流、资金流的统一,管控一体化,流程数字化、信息集成一体化,三模统一是一个很好的选择。
“三模统一”的思想突破了国内现有MES粗放的“金字塔”建设模式,使得MES系统在内部搭建,如:计划分解粒度,生产工序划分,控制系统工作内容更加清晰;使得与第三方系统的接口,更加**。充分实现了生产调度指令、作业指令的协调处理和基于事件的滚动排程,能够使计划指令、生产执行调度、生产执行工作在小的粒度上,有效、统一、实时的反映生产状况,并使机台、储柜等小粒度对象、小粒度事件跃然在管理者眼中。真正实现计划层、生产执行层、控制层的统一。完成了专线数字化、生产精细化、生产过程可视化的验证,并为扁平式管理思路提供了很好的实践证明。事件证明,三模统一的构建,为常德芙蓉王专线的生产一体化带来了质的飞跃。
硬件系统架构设计
为了适应总体架构的总体思路,硬件系统的设计从安全、性能和接口三个方面给予了足够的支撑。在实际应用中证明,本架构除了满足总体架构的要求,同时在IT信息架构规划上,给出了整体的考虑。并通过GE智能平台 Proficy的系统开放性,可扩展性,采集并存储各系统的生产,管理与分析数据,构建完整的厂级桌面生产平台。如下图所示:
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