談?wù)勗旒埰髽I(yè)的MES應(yīng)用

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工業(yè)化造紙是個(gè)極其復(fù)雜的過程。從原材料——樹開始，對整個(gè)造紙流程都要進(jìn)行嚴(yán)密控制，以確保成品質(zhì)雖符合最終用戶的要求，這就要求造紙行業(yè)必須重視生產(chǎn)過程的自動(dòng)化控制；在管理信息化方面，以ERP為代表的管理信息系統(tǒng)近年來在造紙企業(yè)也開始了大規(guī)模的應(yīng)用。然而，在過程自動(dòng)化與管理信息化之間存在信息的斷層，導(dǎo)致無法將管理同生產(chǎn)緊密結(jié)合，使管理效益也大打折扣。而MES就是處于管理層和現(xiàn)場自動(dòng)化之間的執(zhí)行層，負(fù)責(zé)車間生產(chǎn)管理和調(diào)度執(zhí)行。

MES是美國管理界90年代提出的新概念。MES國際聯(lián)合會(huì)（MESA）在其協(xié)會(huì)白皮書對MES（Manufacturing Execution System：制造執(zhí)行系統(tǒng)）系統(tǒng)作如下之定義：

（1）MES系統(tǒng)在產(chǎn)品從工單發(fā)出到成品產(chǎn)出的過程中，扮演生產(chǎn)活動(dòng)最佳化的信息傳遞者。

（2）當(dāng)事件發(fā)生變異時(shí)，借著實(shí)時(shí)正確的信息、生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)規(guī)范、原始工作情況、資料反應(yīng)及回饋，作出快速的響應(yīng)以減少無附加價(jià)值之生產(chǎn)活動(dòng)，提升工廠生產(chǎn)制程的效率。

（3）MES改善生產(chǎn)條件及準(zhǔn)時(shí)出貨、庫存周轉(zhuǎn)、生產(chǎn)毛利及現(xiàn)金流繁效益，MES并且也在企業(yè)與供應(yīng)鏈之間提供一個(gè)雙向的生產(chǎn)信息流。

由此可知，MES能提供為優(yōu)化從訂單投入到產(chǎn)品完成的生產(chǎn)活動(dòng)所需的信息。MES運(yùn)用及時(shí)、準(zhǔn)確的信息，指導(dǎo)、啟動(dòng)、響應(yīng)并記錄工廠活動(dòng)，從而能夠?qū)l件的變化做出迅速的響應(yīng)、減少非增值活動(dòng)、提高工廠運(yùn)作過程的效率。MES不但可以改善設(shè)備投資回報(bào)率，而且有助于及時(shí)交貨、加快庫存周轉(zhuǎn)、提高收益和現(xiàn)金流的績效。

MES是實(shí)施企業(yè)敏捷制造戰(zhàn)略和實(shí)現(xiàn)車間生產(chǎn)敏捷化的基本技術(shù)手段，是企業(yè)CIMS信息集成的紐帶。

在應(yīng)用范圍方面，MES屬于企業(yè)管理應(yīng)用軟件的范圍，起源于離散工業(yè)，又?jǐn)U展到流程丁業(yè)。在各行業(yè)的應(yīng)用發(fā)展不盡相同，MESA通過實(shí)踐總結(jié)，歸納了 MES的十一個(gè)主要功能模塊：工序詳細(xì)調(diào)度、資源分配和狀態(tài)管理、生產(chǎn)單元分配、文檔控制、產(chǎn)品跟蹤和產(chǎn)品清單管理、性能分析、人力資源管理、維護(hù)管理、過程管理、質(zhì)量管理、數(shù)據(jù)采集。

MES系統(tǒng)能根據(jù)erp系統(tǒng)提出的宏觀數(shù)據(jù)計(jì)劃，指揮生產(chǎn)現(xiàn)場的過程控制系統(tǒng)進(jìn)行生產(chǎn)，對現(xiàn)場信息進(jìn)行丁藝管理、物流管理、質(zhì)量管理、生產(chǎn)進(jìn)度跟蹤管理、設(shè)備運(yùn)行監(jiān)督及控制等生產(chǎn)管理和調(diào)度執(zhí)行，它是ERP與生產(chǎn)控制系統(tǒng)之間的橋梁。

造紙工業(yè)是一個(gè)與國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)文明建設(shè)息息相關(guān)的重要產(chǎn)業(yè)。造紙行業(yè)的企業(yè)信息化經(jīng)過多年的深入發(fā)展，取得了一定的成果，很多有一定規(guī)模的造紙企業(yè)，都已廣泛采用ERP（企業(yè)資源計(jì)劃）和PCS／DCS（現(xiàn)場自動(dòng)化系統(tǒng)），而MES卻是造紙企業(yè)信息化中最為薄弱的環(huán)節(jié)，只有很少部分大型企業(yè)開始了 MES的應(yīng)用。在企業(yè)的信息化建設(shè)過程中，大多都是兩端分化，一端是以企業(yè)信息管理中心牽頭實(shí)施的MIS、ERP、CRM等管理信息系統(tǒng)，另一端是生產(chǎn)設(shè)備控制中心實(shí)施的現(xiàn)場自動(dòng)化系統(tǒng)，如PLC，DCS，PCS等，兩者各自獨(dú)立，從ERP中得出的生產(chǎn)計(jì)劃與生產(chǎn)現(xiàn)場的信息傳遞是依賴手工作業(yè)進(jìn)行的，即人工將生產(chǎn)現(xiàn)場的數(shù)據(jù)輸入到ERP中，這樣在生產(chǎn)現(xiàn)場的過程控制和ERP的計(jì)劃管理之間就存在一個(gè)信息流通的斷層，使管理效益也大打折扣。通過MES的實(shí)施，可在二者之間建立一座信息橋梁，達(dá)到上下互通，企業(yè)管理者也能夠?qū)崟r(shí)地掌握生產(chǎn)信息，進(jìn)行生產(chǎn)決策。

廣州造紙有限公司隸屬廣州越秀集團(tuán)，公司在九十年代就進(jìn)行了管理信息系統(tǒng)建設(shè)，近年又實(shí)施了ERP，同時(shí)公司也很重視基礎(chǔ)自動(dòng)化改造。在企業(yè)信息化建設(shè)方面取得了很好的成績，但在MES層的建設(shè)方面相對薄弱，制約了信息化整體功能的發(fā)揮。公司的高層領(lǐng)導(dǎo)認(rèn)識(shí)到自身信息化發(fā)展的障礙，在2007年新上線的9 撐機(jī)中準(zhǔn)備實(shí)施MES系統(tǒng)。

在造紙行業(yè)MES解決方案中，有Honeywell公司的專門針對制漿和造紙過程的OptiVersion，也有浙江中控提供的造紙行業(yè)MES系統(tǒng)。 Honeywel的OptiVersion包括從制定生產(chǎn)計(jì)劃，到生產(chǎn)排產(chǎn)、分切優(yōu)化、質(zhì)量管理、產(chǎn)品跟蹤、發(fā)貨裝車，一直到出廠開具發(fā)票，計(jì)算整個(gè)流程的成本及利潤的一整套全程化業(yè)務(wù)管理，這樣，客戶可以通過經(jīng)濟(jì)高效的方式完成訂單處理、生產(chǎn)分配與管理、設(shè)施的管理，以及最后一步——跟蹤成品到達(dá)最終用戶的流程。其中的達(dá)芬奇質(zhì)量控制系統(tǒng)（Da Vinci QCS）為造紙流程提供了廣泛的高質(zhì)量評(píng)估（掃描與非掃描）及控制功能，以及完善的造紙橫向質(zhì)量調(diào)整系統(tǒng)；而Experion?過程知識(shí)系統(tǒng)解決方案又可為紙漿廠提供出色的管理功能、監(jiān)督控制以及基于傳感器的優(yōu)化方案。它們一起優(yōu)化組合構(gòu)成了一款真正的過程知識(shí)解決方案，能夠以最高生產(chǎn)率生產(chǎn)出最優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品。

浙江中控的MES系統(tǒng)則緊扣造紙行業(yè)的特點(diǎn)，以信息集成與通訊為基礎(chǔ)，以四大平衡為主線（漿紙平衡、堿平衡、白水平衡以及能量平衡），為用戶進(jìn)行生產(chǎn)過程監(jiān)控、優(yōu)化調(diào)度、物流移動(dòng)與跟蹤、物料平衡（包括組分平衡）、能量平衡與管理、生產(chǎn)方案優(yōu)化、紙漿卡帕值軟測量、切紙優(yōu)化等業(yè)務(wù)需求提供了完善的功能應(yīng)用軟件，它采用了“三層兩庫”（三層：數(shù)據(jù)采集層、數(shù)據(jù)處理層、數(shù)據(jù)應(yīng)用層；兩庫：實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫、關(guān)系數(shù)據(jù)庫）的信息化模型設(shè)計(jì)，通過管理網(wǎng)和控制網(wǎng)實(shí)現(xiàn)信息“自下而上、自上而下”的雙向通訊，包括實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫與生產(chǎn)過程監(jiān)控、漿紙平衡、運(yùn)行績效管理、化驗(yàn)室信息管理、設(shè)備管理、能量平衡與管理以及工廠統(tǒng)一建模等子系統(tǒng)。

廣紙根據(jù)自身實(shí)際，采用了Honeywel的OptiVersion，該MES系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)調(diào)度、生產(chǎn)查詢、生產(chǎn)過程監(jiān)控、質(zhì)量檢測與控制、產(chǎn)品跟蹤、原輔料消耗控制、設(shè)備維護(hù)、發(fā)貨裝車，出廠開票，發(fā)貨查詢等功能，同時(shí)，該系統(tǒng)有效地集成了紙機(jī)的自動(dòng)控制系統(tǒng)，并實(shí)現(xiàn)與企業(yè)ERP的通訊和集成。

MES正在成為企業(yè)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)活動(dòng)與經(jīng)營活動(dòng)的有效集成、進(jìn)行優(yōu)化運(yùn)行、優(yōu)化控制與優(yōu)化管理的橋梁和紐帶，是提高企業(yè)競爭力的重要的技術(shù)之一。而造紙企業(yè)的數(shù)量較多，各大企業(yè)又在新建大型機(jī)臺(tái)，若企業(yè)多應(yīng)用些高級(jí)技術(shù)，必將獲得更大成功。