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    應(yīng)用背景：

    通過多年的技術(shù)改造和信息化建設(shè)，龍巖卷煙廠已建設(shè)建成現(xiàn)有生產(chǎn)線的生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)、卷包集控系統(tǒng)、制絲集控系統(tǒng)等生產(chǎn)管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了這些生產(chǎn)管理系統(tǒng)與企業(yè)MES系統(tǒng)、集控系統(tǒng)、動力能源系統(tǒng)等的有機(jī)集成，但是，隨著“精品線”項(xiàng)目的啟動，需要建設(shè)一套適應(yīng)“精品線”分組加工和柔性制造、并確保現(xiàn)有系統(tǒng)與新建系統(tǒng)能夠并存、過渡、整合的基礎(chǔ)上，建設(shè)成“集成”、“協(xié)同”、“高效”的、整體實(shí)現(xiàn)從生產(chǎn)訂單到產(chǎn)品交付全過程的自動化和信息化過程的MES系統(tǒng)。

    該項(xiàng)目前期應(yīng)用基礎(chǔ)概要如下：

    1）現(xiàn)有生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)概況

    在實(shí)施了自動化物流系統(tǒng)、制絲生產(chǎn)集控系統(tǒng)和動力能源系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，歷時2年，開發(fā)實(shí)施了生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)，目前該系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)良好。

    現(xiàn)有調(diào)度系統(tǒng)接受計(jì)劃層的生產(chǎn)計(jì)劃，生成制絲車間作業(yè)任務(wù)連同工藝技術(shù)指標(biāo)一起下達(dá)給各生產(chǎn)車間，指揮自動化立庫、動力車間、制絲車間、卷包車間的作業(yè)調(diào)度和操作，協(xié)調(diào)相互間的動作過程，提高作業(yè)效率，保證生產(chǎn)協(xié)調(diào)和順利進(jìn)行，并將生產(chǎn)過程的實(shí)時信息上傳給計(jì)劃層。

    該系統(tǒng)主要包括：基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理、工藝配方管理、生產(chǎn)計(jì)劃管理、生產(chǎn)調(diào)度管理、生產(chǎn)過程監(jiān)控、工藝質(zhì)量統(tǒng)計(jì)、統(tǒng)計(jì)與報(bào)表、綜合查詢等模塊。

    2）現(xiàn)有卷包信息系統(tǒng)概況

    卷包信息系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了車間生產(chǎn)設(shè)備、質(zhì)檢儀器及條碼數(shù)據(jù)的采集，并將生產(chǎn)計(jì)劃、進(jìn)度安排、過程控制、質(zhì)量管理、設(shè)備維護(hù)等集成在一起，該項(xiàng)目已經(jīng)投運(yùn)3年多，目前是車間指導(dǎo)生產(chǎn)的主要工具。

    卷包信息系統(tǒng)主要包括如下功能模塊：

    生產(chǎn)配置管理子系統(tǒng)
    生產(chǎn)作業(yè)控制子系統(tǒng)
    現(xiàn)場作業(yè)管理子系統(tǒng)
    生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)
    生產(chǎn)作業(yè)查詢子系統(tǒng)
    生產(chǎn)作業(yè)分析子系統(tǒng)
    工藝質(zhì)量控制子系統(tǒng)
    設(shè)備維護(hù)管理子系統(tǒng)

    應(yīng)用需求：

    本項(xiàng)目應(yīng)用需求包括用戶功能需求和系統(tǒng)集成需求（MES系統(tǒng)與9套外部管理系統(tǒng)、集控系統(tǒng)之間的集成需求），簡單描述如下：

    1、 用戶功能需求：

    用戶功能需求如下圖所示，重點(diǎn)包括以下4個方面：
    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(diào)度及作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)下達(dá)
    生產(chǎn)批次數(shù)據(jù)的采集、反饋及批次數(shù)據(jù)追蹤
    生產(chǎn)作業(yè)數(shù)據(jù)的分析和改進(jìn)



    2、 系統(tǒng)集成需求：
    如下圖所示，系統(tǒng)的集成需求主要包括以下幾個方面：
     與現(xiàn)有生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)的集成
    與現(xiàn)有卷包管理信息系統(tǒng)的集成
    與現(xiàn)有MIS、數(shù)據(jù)倉庫系統(tǒng)的集成
    與新建PDM系統(tǒng)、統(tǒng)一編碼系統(tǒng)的集成
    與新線、老線的卷包集控系統(tǒng)的集成
    與新線、老線的制絲集控系統(tǒng)的集成


    解決方案

    通過對SIEMENS SIMATIC IT，GE Proficy Plant Applications及Wonderware MES平臺的對比，結(jié)合龍巖卷煙廠實(shí)際應(yīng)用基礎(chǔ)情況，一致認(rèn)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(jié)構(gòu)化、對象化、集成化的工廠建模技術(shù)；

    支持工廠建模、生產(chǎn)調(diào)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：高度集成的開發(fā)環(huán)境，更有利于系統(tǒng)的開發(fā)和部署；
    易用性好：界面友好、操作簡便，更加符合中國人的操作習(xí)慣；
    性價比高；

    鑒于GE Proficy MES產(chǎn)品的優(yōu)勢，及其集成度高、易用性好、性價比高的特點(diǎn)，本項(xiàng)目選用GE Proficy產(chǎn)品來進(jìn)行本次項(xiàng)目的實(shí)施。

    項(xiàng)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(yīng)用架構(gòu)部署：
    項(xiàng)目的系統(tǒng)應(yīng)用部署如下圖所示，產(chǎn)品體系圍繞GE PA平臺及ILOG PPO展開，通過微軟的BizTalk平臺進(jìn)行系統(tǒng)集成，并最終通過 PPS＋MOSS進(jìn)行分析和展現(xiàn)。

    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(diào)度、作業(yè)參數(shù)下達(dá)
    iFix執(zhí)行生產(chǎn)并將數(shù)據(jù)通過Historian進(jìn)行采集、歸檔
     PA與Historian進(jìn)行數(shù)據(jù)歸集、形成批次報(bào)告和譜系追蹤
     基于Proficy Portal 進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)視
     PA數(shù)據(jù)和Historian歸檔到數(shù)據(jù)倉庫
    PPS進(jìn)行數(shù)據(jù)分析
     基于MOSS進(jìn)行應(yīng)用展現(xiàn)


     系統(tǒng)總體實(shí)現(xiàn)方案：

     系統(tǒng)核心業(yè)務(wù)流程：

    Historian數(shù)據(jù)點(diǎn)配置：

    在MES系統(tǒng)中，一方面是應(yīng)用功能的規(guī)劃和部署，另一方面是數(shù)據(jù)點(diǎn)（集控系統(tǒng)標(biāo)簽點(diǎn)）的規(guī)劃和數(shù)據(jù)采集算法，龍巖卷煙廠制造流程簡化模型如下圖所示，圖中箱式儲絲為精品線的創(chuàng)新，即成絲由氮?dú)夥庋b后直接上物流高架庫存儲。


    在這里，我們結(jié)合龍巖卷煙廠實(shí)際情況，給出卷煙廠的數(shù)據(jù)點(diǎn)配置的一個一般性建議：
     制絲線

    如圖4所示，每條制絲線分3個工藝段，每段約采集30個工藝參數(shù)，下達(dá)和采集為不同的采集點(diǎn)，工藝參數(shù)點(diǎn)＝3*30*2＝180點(diǎn)；

    關(guān)鍵設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)點(diǎn)約為3*40＝120點(diǎn)；
    業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)如交接班、作業(yè)指令、設(shè)備故障、產(chǎn)量采集等約為3*30＝90點(diǎn)；
    考慮到之后的擴(kuò)展，每段留20點(diǎn)備用，備用點(diǎn)3*20＝60；
    因此，每條生產(chǎn)線按3個大工藝段約為180＋120＋90＋60＝450點(diǎn)；
    按2條制絲線、1條梗絲線、1條膨絲線計(jì)算，共需4*400＝1800點(diǎn)。

    卷包機(jī)組

    卷包機(jī)組中，所需數(shù)據(jù)主要是卷煙機(jī)的煙支質(zhì)量、重量等數(shù)據(jù)；卷包機(jī)臺的產(chǎn)量、消耗數(shù)據(jù)；設(shè)備的關(guān)鍵設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)（如卷煙機(jī)的烙鐵溫度，生產(chǎn)速度等），以及設(shè)備報(bào)警數(shù)據(jù)（至少需采集故障、停機(jī)報(bào)警）等；
    卷煙機(jī)煙支質(zhì)量數(shù)據(jù)：每臺15點(diǎn)；
    卷煙機(jī)消耗數(shù)據(jù)（水松紙、煙絲、嘴棒）：每臺3點(diǎn)；
    卷煙機(jī)廢品剔除數(shù)據(jù)（如煙絲空松、爆口、缺嘴棒等）：以Passim 8000為例，一般分10類廢品，因此，每臺10點(diǎn)；
    包裝機(jī)消耗：每臺15點(diǎn)；
    包裝機(jī)剔除：每臺15點(diǎn)；
    報(bào)警，卷包機(jī)組，每組2*2點(diǎn)（共享Tag轉(zhuǎn)換方式）；
    業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)如交接班、作業(yè)指令等約為2*20＝40點(diǎn)；
    因此，單個卷包機(jī)組，合計(jì)＝15＋3＋10＋15＋15＋4＋40＝102點(diǎn)

    成型機(jī)

    成型機(jī)主要是醋酸纖維、甘油、盤紙、膠水等消耗以及設(shè)備報(bào)警；
    消耗數(shù)據(jù)：每臺6點(diǎn)；
    產(chǎn)量（成品、剔除）：每臺2點(diǎn)；
    報(bào)警：2點(diǎn)；
    業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)如交接班、作業(yè)指令等約為20點(diǎn)；
    合計(jì)：6＋2＋2＋20＝30點(diǎn)；

     發(fā)射機(jī)
    產(chǎn)量：每臺1點(diǎn)；
    報(bào)警：2點(diǎn)；
    業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)如交接班、作業(yè)指令等約為20點(diǎn)；
    合計(jì)：1＋2＋20＝23點(diǎn)；

    封箱機(jī)
    產(chǎn)量：每臺1點(diǎn)；
    報(bào)警：2點(diǎn)；
    業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)如交接班、作業(yè)指令等約為20點(diǎn)；
    合計(jì)：1＋2＋20＝23點(diǎn)；

    項(xiàng)目受益：

    通過對項(xiàng)目的實(shí)施，我們對該產(chǎn)品在MES這類項(xiàng)目的實(shí)施過程中有以下幾個方面很值得一提：
    快速部署：平臺環(huán)境2天內(nèi)即可部署完畢
    快速實(shí)施：系統(tǒng)初始化數(shù)據(jù)支持從Excel導(dǎo)入功能以及標(biāo)簽點(diǎn)從集控系統(tǒng)自動導(dǎo)入功能，都為項(xiàng)目的實(shí)施工作立下汗馬功勞
   系統(tǒng)機(jī)構(gòu)化功能比較強(qiáng)大，在工廠建模中，竟然意外的發(fā)現(xiàn)支持對象繼承，這樣，建模功能就大大簡化了，只需對子類中差異的地方進(jìn)行修改即可。
    系統(tǒng)的集成度很高，在PA中只需簡單配置即可實(shí)現(xiàn)PA與Historian、PA與集控Scada之間的系統(tǒng)間集成；同時，系統(tǒng)內(nèi)部，同樣通過簡單配置就實(shí)現(xiàn)了批次跟蹤和譜系分析功能。
    系統(tǒng)與Excel的集成功能，比與系統(tǒng)配套SDK套件更加有效，實(shí)施人員提供Excel插件，對PA系統(tǒng)的數(shù)據(jù)訪問是相當(dāng)?shù)腅asy。

    制絲線SPC應(yīng)用效果圖：


    關(guān)于GE智能平臺

    GE智能平臺是一個提供高新技術(shù)的企業(yè)，它為世界各地的用戶提供用于自動化控制的軟件、硬件和技術(shù)服務(wù)以及嵌入式計(jì)算。我們?yōu)橛脩籼峁┮粋€獨(dú)特的，靈活的，超可靠的技術(shù)基礎(chǔ)，使得他們在包括能源、水處理、消費(fèi)品、國防和防御，以及通訊等產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域獲得持續(xù)的優(yōu)勢。GE智能平臺是一家總部設(shè)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(tuán)公司的一員。想獲取更多信息，請?jiān)L問：www.ge-ip.com。