西昌分廠技術(shù)改造項(xiàng)目信息化總體建設(shè)分為三層結(jié)構(gòu)，上層為川渝中煙公司ERP系統(tǒng)；中間層為MES系統(tǒng)：底層為自動(dòng)化管控系統(tǒng)。自動(dòng)化管控系統(tǒng)共包括制絲管控系統(tǒng)、卷包數(shù)據(jù)采集與集控系統(tǒng)、物流管控系統(tǒng)、動(dòng)力能源管控系統(tǒng)四部分。卷包數(shù)據(jù)采集與集控系統(tǒng)是聯(lián)系卷包底層自動(dòng)化與MES系統(tǒng)的樞紐，通過其與底層自動(dòng)化的全面集成，提高管理部門與生產(chǎn)執(zhí)行部門之間的協(xié)同工作能力，保證生產(chǎn)全過程的協(xié)調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)，改善車間的生產(chǎn)管理水平，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的快速反應(yīng)與敏捷制造。

一、系統(tǒng)應(yīng)用目標(biāo)和目的

    卷包數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目標(biāo)是：整合業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、掌握生產(chǎn)現(xiàn)狀、提供評價(jià)依據(jù)等多個(gè)方面。

    (一)整合業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)

    數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)建設(shè)的目的：整合各環(huán)節(jié)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，形成全廠性的生產(chǎn)數(shù)據(jù)平臺、實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，全面的提供人員、設(shè)備、原料、消耗信息。在此基礎(chǔ)上，利用生產(chǎn)計(jì)劃、進(jìn)度安排、作業(yè)管理等手段，充分整合各項(xiàng)可用資源，實(shí)現(xiàn)“資源的準(zhǔn)時(shí)供給”，通過計(jì)劃調(diào)度、過程控制、過程監(jiān)視、作業(yè)報(bào)告及作業(yè)分析等手段，將生產(chǎn)過程中作業(yè)現(xiàn)場的信息進(jìn)行全面的集成，建立行之有效的“信息機(jī)制”，在過程信息充分或較充分的基礎(chǔ)上，有效調(diào)度和協(xié)調(diào)相關(guān)作業(yè)活動(dòng)的具體執(zhí)行，充分發(fā)揮各項(xiàng)資源的資源能力，實(shí)現(xiàn)“資源能力的持續(xù)協(xié)同”。

    (二)掌握生產(chǎn)現(xiàn)狀

    建立數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，就是要將生產(chǎn)現(xiàn)場的“黑箱”透明化，既要讓現(xiàn)場的生產(chǎn)操作人員能夠及時(shí)的了解到工廠當(dāng)前的生產(chǎn)計(jì)劃、調(diào)度指令、作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等信息，又要讓工廠的管理人員及時(shí)、充分的掌握現(xiàn)場的生產(chǎn)進(jìn)度、工藝質(zhì)量、原料消耗等實(shí)時(shí)信息，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)管理與現(xiàn)場作業(yè)的“互動(dòng)”，通過相互問信息的可靠、真實(shí)和快速的傳遞和流動(dòng)，最終達(dá)成企業(yè)生產(chǎn)過程的“協(xié)同運(yùn)作”的目的。

    (三)提供評價(jià)依據(jù)

    數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)建設(shè)的主要目的之一也包括要對制造過程中有關(guān)的生產(chǎn)計(jì)劃、工藝規(guī)程、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、檢化驗(yàn)結(jié)果以及生產(chǎn)過程中各類現(xiàn)場數(shù)據(jù)全面的收集和整理，形成完整、詳細(xì)、一致、全面的生產(chǎn)記錄、報(bào)告和報(bào)表，向管理人員提供有利于對生產(chǎn)過程進(jìn)行客觀公正分析和評價(jià)的數(shù)據(jù)依據(jù)。

二、系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)

    (一)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

    采用工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò)，骨干網(wǎng)采用千兆光纖環(huán)網(wǎng)，系統(tǒng)包括網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備，光纖、雙絞線等網(wǎng)線及相關(guān)橋架，網(wǎng)絡(luò)管理監(jiān)控必須的軟件硬件配置。

    (二)系統(tǒng)邏輯架構(gòu)

圖1 系統(tǒng)邏輯架構(gòu)

圖2 系統(tǒng)物理架構(gòu)

三、需要采集的設(shè)備及相關(guān)控制系統(tǒng)現(xiàn)狀

    對數(shù)采系統(tǒng)中需要采集的設(shè)備及相關(guān)控制系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)查統(tǒng)計(jì)，統(tǒng)計(jì)情況見表1。

表1 現(xiàn)有卷包設(shè)備及相關(guān)控制系統(tǒng)現(xiàn)狀調(diào)查

四、系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則

    系統(tǒng)設(shè)計(jì)的原則主要是從先進(jìn)性、可靠性等方面考慮，其中主要是采用國內(nèi)外先進(jìn)的技術(shù)與產(chǎn)品，采用先進(jìn)的軟硬件技術(shù)架構(gòu)，滿足企業(yè)長期發(fā)展的需要；采用先進(jìn)的數(shù)據(jù)采集技術(shù)，充分利用原設(shè)備本身已有的數(shù)據(jù)采集功能，實(shí)現(xiàn)設(shè)備各種現(xiàn)場數(shù)據(jù)的全面、準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)采集。無論在硬件選擇還是軟件編制上，應(yīng)保證系統(tǒng)的可靠性，使控制系統(tǒng)長時(shí)間工作在無故障或少故障狀態(tài)，并提供相關(guān)的應(yīng)急處理措施。同時(shí)按照煙草行業(yè)、國家和國際有關(guān)要求，遵循軟件、硬件、自動(dòng)化等系統(tǒng)的有關(guān)規(guī)范；符合四川煙草工業(yè)有限責(zé)任公司信息分類的編碼標(biāo)和信息接口標(biāo)準(zhǔn)。所有的應(yīng)用系統(tǒng)必須以四川煙草工業(yè)有限責(zé)任公司頒發(fā)的《信息分類編碼體系》為基準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)信息的傳輸、交換、存儲、加工等，為公司建立數(shù)據(jù)中心奠定基礎(chǔ)，進(jìn)而根本上解決四川煙草工業(yè)有限責(zé)任公司與西昌分廠信息集成問題。

    濾棒發(fā)射機(jī)生產(chǎn)工區(qū)現(xiàn)場各配置一臺PC677B做為數(shù)采站。設(shè)計(jì)開發(fā)實(shí)用合理的控制軟件和運(yùn)行軟件，工作站運(yùn)行監(jiān)控軟件可以實(shí)現(xiàn)發(fā)射和接收之間管道切換時(shí)對應(yīng)的信號軟切換。同時(shí)，車問中控室可以對濾棒發(fā)射和接收系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)控和操作。裝封箱機(jī)組每兩臺設(shè)備共用一臺PC677B數(shù)采站，采用落地式安裝方式。車間除塵系統(tǒng)、喂絲機(jī)系統(tǒng)、風(fēng)力送絲系統(tǒng)、條煙輸送系統(tǒng)以及箱裝煙缺條檢測系統(tǒng)預(yù)留有以太網(wǎng)卡接口，直接連接到數(shù)采網(wǎng)上，由中控室數(shù)采(I／O)服務(wù)器負(fù)責(zé)其數(shù)據(jù)的采集。

    質(zhì)檢儀器：在車間現(xiàn)場共有4套多功能綜合質(zhì)量檢測設(shè)備(圓周、吸阻檢測和長度以及重量、硬度檢測)，綜合質(zhì)量檢測設(shè)備如果有上位機(jī)則不設(shè)置數(shù)采站，沒有上位機(jī)的質(zhì)量檢測設(shè)備(圓周、吸阻、長度、硬度檢測分別兩臺)，配備2臺PC677B作為數(shù)采站，采用落地式安裝方式。數(shù)采站實(shí)現(xiàn)質(zhì)檢儀器的數(shù)據(jù)采集，并及時(shí)將檢測結(jié)果送到各自檢機(jī)組，車間信息管理層提供對質(zhì)檢數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析查詢功能。

    集控系統(tǒng)通過與制絲管控系統(tǒng)、動(dòng)力能源管控系統(tǒng)的集成，獲取儲絲柜實(shí)時(shí)狀態(tài)數(shù)據(jù)以及車間環(huán)境溫濕度等動(dòng)能數(shù)據(jù)。集控系統(tǒng)所采集的數(shù)據(jù)應(yīng)形成Excel表格等形式，并對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行整理運(yùn)算，形成符合分廠要求的質(zhì)量評估報(bào)告，供各部門進(jìn)行數(shù)據(jù)交流或打印。

    數(shù)采站除了可以實(shí)現(xiàn)各種設(shè)備的數(shù)據(jù)收集、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)查詢等基本功能外，還能現(xiàn)場輸入質(zhì)量自檢信息、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)和維護(hù)請求、交接班記錄等數(shù)據(jù)，還應(yīng)具有接受與顯示MES系統(tǒng)下傳的生產(chǎn)任務(wù)、作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等功能，實(shí)現(xiàn)完整的現(xiàn)場管理信息化。

五、結(jié)束語

    西昌分廠卷包數(shù)采系統(tǒng)的實(shí)施和應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了卷包工序各種設(shè)備現(xiàn)場數(shù)據(jù)的全面、準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)采集；實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)場管理的信息化，進(jìn)一步規(guī)范和強(qiáng)化了車間現(xiàn)場管理：同時(shí)以數(shù)據(jù)采集為基礎(chǔ)，搭建一個(gè)車間級的生產(chǎn)指揮調(diào)度中心，通過對設(shè)備運(yùn)行情況、生產(chǎn)過程、產(chǎn)品質(zhì)量的實(shí)時(shí)監(jiān)控與分析，科學(xué)實(shí)時(shí)的對生產(chǎn)進(jìn)行指揮調(diào)度，確保了生產(chǎn)的有序和可控，同時(shí)根據(jù)需要中控室人員可以直接對現(xiàn)場輔助設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程集中控制：最后將實(shí)現(xiàn)與MES系統(tǒng)等企業(yè)信息系統(tǒng)以及各相關(guān)自動(dòng)化系統(tǒng)的全面數(shù)據(jù)集成，最終實(shí)現(xiàn)制造過程數(shù)字化的總體目標(biāo)。該項(xiàng)目的實(shí)施，是實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程中的組織、管理和決策的最優(yōu)化，最終達(dá)到企業(yè)整體水平的最優(yōu)化及計(jì)劃、生產(chǎn)、調(diào)度、資源分配等管理更加科學(xué)、準(zhǔn)確的目的。

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本文標(biāo)題：西昌分廠卷包數(shù)采ERP系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用

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