【摘要】煙草行業(yè)MES規(guī)范正式頒布以來(lái)，當(dāng)前，生產(chǎn)制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）在煙草行業(yè)的應(yīng)用，已經(jīng)相當(dāng)普遍。行業(yè)內(nèi)大部分規(guī)模以上的工業(yè)企業(yè)或早或晚都已經(jīng)部署和實(shí)施了MES系統(tǒng)。但應(yīng)用范圍大部分僅局限于規(guī)范所要求的功能點(diǎn)，缺乏對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行全面的分析。本文擬從卷煙工廠生產(chǎn)過(guò)程中，著重關(guān)注的設(shè)備、質(zhì)量和消耗的點(diǎn)入手，運(yùn)用大數(shù)據(jù)的分析理論，為企業(yè)提供一種低成本、較容易實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)分析方法，體現(xiàn)出大數(shù)據(jù)的真正價(jià)值。

【關(guān)鍵詞】大數(shù)據(jù);MES分析

煙草行業(yè)的MES系統(tǒng)的實(shí)施已經(jīng)很普遍。其主要是通過(guò)與卷煙工廠各PCS系統(tǒng)的接口，進(jìn)行功能集成和數(shù)據(jù)傳輸，來(lái)及時(shí)了解生產(chǎn)過(guò)程的全面情況，以不同的維度在不同的時(shí)間段來(lái)掌握卷煙的生產(chǎn)過(guò)程中各要素之間的變化關(guān)系，從而提高卷煙生產(chǎn)過(guò)程在線控制能力;通過(guò)整合不同來(lái)源的數(shù)據(jù)，比如：實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、在線質(zhì)量數(shù)據(jù)、設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)、出入庫(kù)數(shù)據(jù)、消耗數(shù)據(jù)等進(jìn)行分析，從而找到過(guò)程管理中的短板，提高過(guò)程管理水平。下面我們結(jié)合陜西中煙目前正在實(shí)施的MES項(xiàng)目，從卷煙計(jì)劃排程和生—產(chǎn)過(guò)程質(zhì)量控制為例，來(lái)探討如何運(yùn)用大數(shù)據(jù)分析法來(lái)完成MES中的功能。

1.卷包排程

卷煙工廠通常的做法是生產(chǎn)組織部門依據(jù)省級(jí)中煙公司下發(fā)的月度生產(chǎn)計(jì)劃，按照工廠自身的設(shè)備產(chǎn)能，通過(guò)收集市場(chǎng)訂單要求、物料的供應(yīng)情況等外部信息來(lái)確定月度各卷包機(jī)臺(tái)的日作業(yè)計(jì)劃，并下發(fā)各卷包機(jī)臺(tái)執(zhí)行。在這里，我們的關(guān)注點(diǎn)就是各卷包機(jī)臺(tái)的每日生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃。卷煙生產(chǎn)的特點(diǎn)是大批量連續(xù)生產(chǎn)作業(yè)。這就要求在設(shè)備保障和物料供應(yīng)方面要有足夠的保證。MES系統(tǒng)中根據(jù)排產(chǎn)模型、產(chǎn)品模型、交貨期限、訂單優(yōu)先級(jí)、實(shí)時(shí)生產(chǎn)信息、工作日歷、設(shè)備的生產(chǎn)能力等排產(chǎn)資源各方面的信息并結(jié)合排產(chǎn)策略，通過(guò)排產(chǎn)計(jì)算引擎自動(dòng)的對(duì)月度生產(chǎn)計(jì)劃進(jìn)行分解，卷包自動(dòng)排程制定出詳細(xì)的卷包車間的卷包生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃、卷包生產(chǎn)工單，進(jìn)行自動(dòng)排程。

2.制絲排程

以卷包計(jì)劃拉動(dòng)制絲需求，結(jié)合排產(chǎn)策略自動(dòng)產(chǎn)生周期性的制絲計(jì)劃通過(guò)將卷包日機(jī)臺(tái)生產(chǎn)任務(wù)轉(zhuǎn)換為煙絲消耗，拉動(dòng)制絲需求，根據(jù)預(yù)計(jì)煙絲消耗、實(shí)際煙絲庫(kù)存和制絲線產(chǎn)能，同時(shí)結(jié)合儲(chǔ)柜留存、設(shè)備保養(yǎng)等信息，根據(jù)最高最低安全庫(kù)存控制煙絲的產(chǎn)量，以保證煙絲正常銜接且不超出工藝時(shí)間。按照制絲批次產(chǎn)生規(guī)則以及批次優(yōu)先級(jí)的策略產(chǎn)生制絲批次計(jì)劃，根據(jù)科研配方要求來(lái)拉動(dòng)對(duì)梗絲、膨化煙絲、香糖料的需求，保證制絲車間的生產(chǎn)順暢和卷包車間的煙絲供給。通過(guò)此功能模塊用戶可以產(chǎn)生一定周期長(zhǎng)度的滾動(dòng)制絲計(jì)劃版本，并且提供手工調(diào)整等操作可以對(duì)制絲計(jì)劃版本進(jìn)行維護(hù)。

這些數(shù)據(jù)的來(lái)源包括了ERP、制絲中控、能源管理、卷包數(shù)采、高架庫(kù)系統(tǒng)及各控制系統(tǒng)的PLC信息。MES通過(guò)對(duì)這些數(shù)據(jù)的整合提取，為計(jì)劃的制定提供了詳實(shí)數(shù)據(jù)，從而保證了排程的準(zhǔn)確及時(shí)，達(dá)到了參數(shù)化的排產(chǎn)計(jì)劃調(diào)整。僅需對(duì)生產(chǎn)環(huán)境數(shù)據(jù)（設(shè)備、維保計(jì)劃、生產(chǎn)日歷等）按照實(shí)際情況做些許微調(diào)，即可啟動(dòng)自動(dòng)排程;利用現(xiàn)場(chǎng)配備的終端或無(wú)線手持式終端，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)計(jì)劃到班時(shí)、機(jī)臺(tái)和工序段的排程變動(dòng)進(jìn)行及時(shí)提醒，新生成的生產(chǎn)工單可以即時(shí)下發(fā)到生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，從而達(dá)到有效指導(dǎo)生產(chǎn)的作用;拉動(dòng)式的排程。 “卷包計(jì)劃拉動(dòng)制絲計(jì)劃、制絲計(jì)劃拉動(dòng)投料計(jì)劃”的模式，保證了生產(chǎn)計(jì)劃的系統(tǒng)性，使生產(chǎn)組織由原來(lái)的剛性配置、改動(dòng)困難，變?yōu)槿嵝越M織、靈活安排。通過(guò)對(duì)生產(chǎn)結(jié)果的改變自行拉動(dòng)生產(chǎn)各過(guò)程的相應(yīng)變動(dòng)，使生產(chǎn)組織更加科學(xué)和貼近生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，提高了生產(chǎn)組織水平;滾動(dòng)式的排程方式，提高了生產(chǎn)變化應(yīng)對(duì)能力。當(dāng)發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)出現(xiàn)異常，影響生產(chǎn)任務(wù)執(zhí)行，系統(tǒng)則快速調(diào)整排產(chǎn)資源配置，啟動(dòng)生產(chǎn)計(jì)劃重新排程，形成新的、滿足計(jì)劃執(zhí)行需要的工單，及時(shí)調(diào)整生產(chǎn)執(zhí)行，從而保證了生產(chǎn)調(diào)度的準(zhǔn)確和及時(shí)。

在質(zhì)量管理方面，通過(guò)對(duì)工藝質(zhì)量文件中指標(biāo)的參數(shù)化轉(zhuǎn)換，配置公司、工廠二級(jí)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)不同層級(jí)參數(shù)下的分別分析和考核，同時(shí)，通過(guò)分析參數(shù)與實(shí)際執(zhí)行結(jié)果之間的關(guān)系，為工藝管理人員尋找參數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)之間的最佳匹配關(guān)系，從而優(yōu)化工藝技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)提供了數(shù)據(jù)依據(jù);依據(jù)由底層控制系統(tǒng)提供的工藝報(bào)警信息，但系統(tǒng)沒有直接將底層系統(tǒng)報(bào)警羅列在MES中，而是通過(guò)在MES中設(shè)置面向工藝質(zhì)量管理人員的二次報(bào)警統(tǒng)計(jì)規(guī)則，實(shí)現(xiàn)在線報(bào)警信息的過(guò)濾與分析。系統(tǒng)只對(duì)管理人員提供現(xiàn)場(chǎng)未按規(guī)則采取及時(shí)處理措施的報(bào)警信息進(jìn)行提醒，從而了提高工藝質(zhì)量管理人員進(jìn)行有效管控的針對(duì)性;通過(guò)運(yùn)用大數(shù)據(jù)分析法的整合，MES系統(tǒng)中包含了功能完備的SPC模塊，不但可以依據(jù)采集的過(guò)程數(shù)據(jù)通過(guò)SPC模塊的在線分析功能，快速發(fā)現(xiàn)和定位生產(chǎn)過(guò)程中的重大質(zhì)量問(wèn)題，還提供了專業(yè)的質(zhì)量均值、標(biāo)準(zhǔn)偏差、合格比、CPK、工序能力指數(shù)的分析工具。通過(guò)分析系統(tǒng)還提供了質(zhì)量追溯工具?？梢苑聪驈木戆鼨C(jī)臺(tái)產(chǎn)品開始上溯到投料出庫(kù)的整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程，由系統(tǒng)自動(dòng)生成產(chǎn)品物料譜系。可以從發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題的牌號(hào)、班組、機(jī)臺(tái)、問(wèn)題物料向上追溯其各環(huán)節(jié)對(duì)應(yīng)的工單和批次號(hào)，通過(guò)對(duì)工單執(zhí)行結(jié)果的分析，找出產(chǎn)生問(wèn)題的生產(chǎn)環(huán)節(jié)。追溯結(jié)果提供人工錄入到MES系統(tǒng)中（包括質(zhì)量問(wèn)題、追溯情況、原因分析、改進(jìn)要求、改進(jìn)措施、效果驗(yàn)證等內(nèi)容），還可以對(duì)這些數(shù)據(jù)做進(jìn)一步統(tǒng)計(jì)分析，為提高產(chǎn)品質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)均質(zhì)化生產(chǎn)提供技術(shù)手段。

參考文獻(xiàn)

[1]《卷煙工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)（MES）功能與實(shí)施規(guī)范》（YC/T 388-2011）.

[2]《大數(shù)據(jù)技術(shù)全解：基礎(chǔ)、設(shè)計(jì)、開發(fā)與實(shí)踐》 楊巨龍 電子工業(yè)出版社.

作者簡(jiǎn)介：張培弘（1966—），男，陜西人，高級(jí)信息管理師，研究方向：計(jì)算機(jī)應(yīng)用。