分組加工條件下的制絲線生產(chǎn)管理系統(tǒng)

趙偉+顧永強

摘??要：中式卷煙制絲線分組加工是煙廠生產(chǎn)組織的新形式，但是，它的應(yīng)用為優(yōu)化生產(chǎn)管理帶來了一定的阻礙。應(yīng)用S95理論模型，將成熟的MES系統(tǒng)應(yīng)用到制絲分組加工工藝中，實現(xiàn)對煙葉配方、煙葉處理與制絲工藝路徑管理、生產(chǎn)計劃和生產(chǎn)調(diào)度等方面的綜合管理。而生產(chǎn)計劃管理是該系統(tǒng)的核心。MES系統(tǒng)使得生產(chǎn)過程處于有序、可控、可跟蹤的狀態(tài)，取得了良好的使用效果。事實證明，MES系統(tǒng)是分組加工管理中最有效的生產(chǎn)管理手段之一。

關(guān)鍵詞：制絲;分組加工;MES系統(tǒng);生產(chǎn)管理

中圖分類號：TS43????????????????文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A???????????????DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.01.085

1??分組加工技術(shù)概述

在大力打造“中式卷煙”的今天，國內(nèi)卷煙加工工藝的發(fā)展已經(jīng)不再局限于過去單純追求物理指標(biāo)、降低消耗的過程了，而是將其升華為提高感官質(zhì)量的過程。目前，相關(guān)企業(yè)所提出和研究的“特色工藝”，就是在“制絲工藝技術(shù)水平分析和提高質(zhì)量的技術(shù)集成研究推廣”項目技術(shù)平臺的基礎(chǔ)上，經(jīng)過進(jìn)一步的深化和創(chuàng)新得到的。企業(yè)根據(jù)“原料分組”的基本原則，針對特定品牌和原料的特點，建立起卷煙配方模塊，進(jìn)而確定各模塊的加工路徑和加工條件。

某煙廠的制絲工藝技術(shù)已經(jīng)初步具備了柔性化的生產(chǎn)能力，可以安排分組制絲生產(chǎn)。例如，制絲線整體布局采用雙線、多線并聯(lián)生產(chǎn);擁有較多的貯柜，可以分組貯存各煙葉模塊并再次配比;在各配方中，不同產(chǎn)地、不同等級的煙葉，可以根據(jù)感官質(zhì)量和理化特性重新分組，選擇不同的關(guān)鍵加工設(shè)備（比如薄板烘絲機、HXD等）或選用不同的加工工藝分別處理。

2??制絲線MES系統(tǒng)架構(gòu)

根據(jù)S95標(biāo)準(zhǔn)中提出的要求，制絲線MES軟件主要借助于GE?Fanuc?Proficy?Plant?Apps軟件平臺完成工作。下面簡要論述了生產(chǎn)管理中最核心的幾項內(nèi)容。

2.1??生產(chǎn)計劃管理

該模塊的主要功能是監(jiān)控生產(chǎn)計劃的制訂、審核、分解、組批、下達(dá)和計劃執(zhí)行的情況。

對分組加工的生產(chǎn)系統(tǒng)而言，生產(chǎn)計劃管理具有非常重要的意義。MES系統(tǒng)中的計劃執(zhí)行與管理模塊可以合理調(diào)配資源，縮短生產(chǎn)時間，減少生產(chǎn)能耗，使得柔性、多變的生產(chǎn)更加有序，能更好地滿足分組加工少批量、多批次的要求。

2.2??生產(chǎn)調(diào)度管理

生產(chǎn)調(diào)度模塊是用來合理下達(dá)制絲批次計劃和預(yù)處理批次計劃，最終完成各工藝段的作業(yè)任務(wù)的功能模塊。生產(chǎn)調(diào)度子系統(tǒng)模塊的功能包括生產(chǎn)狀態(tài)監(jiān)視、批次生產(chǎn)周期時間估算、車間作業(yè)任務(wù)派發(fā)和協(xié)同調(diào)度等。

在分組加工模式下，使用的多為并行設(shè)備，同時，由于它們之間存在多級緩沖，使得在執(zhí)行批次生產(chǎn)計劃時，工藝路徑越來越復(fù)雜。因此，要將制絲計劃下達(dá)到每個車間的工藝段，還需要生產(chǎn)調(diào)度給予一定的支持。

根據(jù)物料工藝路線的處理能力確定其在各類設(shè)備上的處理時間，進(jìn)而選擇相應(yīng)的生產(chǎn)計劃。這時，系統(tǒng)就可以根據(jù)各批次的計劃，反推出每種物料在各工藝段的開始時間和結(jié)束時間。同時，周期時間估算是作業(yè)計劃進(jìn)入生產(chǎn)系統(tǒng)的參考依據(jù)。

2.2.1??估計生產(chǎn)周期

批次額定處理時間計算公式是：處理時間=批量/設(shè)備能力。

對貯柜來說，每個批次的額定處理時間包括進(jìn)柜時間、存儲時間和出柜時間。

2.2.2??確定作業(yè)任務(wù)

在調(diào)度界面，調(diào)度人員可以先將備料就緒的計劃手工選入調(diào)度窗口，這時，系統(tǒng)就會根據(jù)交貨時間和各工藝段的估計時間，反推出系統(tǒng)開始的投料時間——預(yù)處理計劃推算的是原料煙葉的出庫時間，制絲計劃推算的是等級煙葉的出庫時間。同時，系統(tǒng)可以根據(jù)模塊/牌號工藝路徑自動估算各工藝段的開始時間、結(jié)束時間和相應(yīng)的隊列情況。而作業(yè)任務(wù)的信息主要包括以下幾方面。

2.2.2.1??基本信息

基本信息包括工藝段編號、投料順序號、批次號、牌號、投料量、預(yù)計開始時間、預(yù)計結(jié)束時間、實際開始時間和實際結(jié)束時間。

2.2.2.2??配方信息

配方信息是指產(chǎn)品的配方，包括工藝配方信息、控制參數(shù)信息和質(zhì)量參數(shù)信息等。

2.2.2.3??貯柜信息

如果是貯柜，需要根據(jù)貯柜的狀態(tài)確定相關(guān)的作業(yè)時間。當(dāng)貯柜狀態(tài)為“進(jìn)料”時，作業(yè)開始時間表示開始進(jìn)料時間，結(jié)束時間表示進(jìn)料結(jié)束時間;當(dāng)貯柜狀態(tài)為“出料”時，作業(yè)開始時間表示開始出料的時間，結(jié)束時間表示出料結(jié)束的時間。

2.2.2.4??任務(wù)狀態(tài)信息

任務(wù)狀態(tài)信息包括任務(wù)的批次狀態(tài)、任務(wù)的執(zhí)行狀態(tài)和任務(wù)的操作狀態(tài)信息。通過這些狀態(tài)信息可以實現(xiàn)任務(wù)的自動調(diào)度和任務(wù)的執(zhí)行、跟蹤功能。

操作人員可以根據(jù)生產(chǎn)的具體情況執(zhí)行相應(yīng)的任務(wù)，而系統(tǒng)可以根據(jù)任務(wù)的執(zhí)行情況自動改變?nèi)蝿?wù)的狀態(tài)屬性。對于工藝段的作業(yè)計劃，可以根據(jù)實體物料的現(xiàn)場跟蹤信息，依次下達(dá)作業(yè)任務(wù)，并時刻提醒現(xiàn)場操作人員積極完成相關(guān)工作。同時，利用實時數(shù)據(jù)采集，可以將執(zhí)行狀態(tài)信息反饋到生產(chǎn)平臺中。

任務(wù)狀態(tài)主要分為日作業(yè)任務(wù)、已完成任務(wù)、正執(zhí)行任務(wù)、就緒任務(wù)和下一任務(wù)。

在操作員選定就緒任務(wù)執(zhí)行時，系統(tǒng)可根據(jù)批次信息和工藝路徑信息，從MES系統(tǒng)中提取相應(yīng)的工藝標(biāo)準(zhǔn)、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、處理時間標(biāo)準(zhǔn)，并將其下載到相應(yīng)的控制設(shè)備上，保證設(shè)備能正確完成對相關(guān)信息的處理。

3??結(jié)論

分組加工的生產(chǎn)組織形式為制絲線的生產(chǎn)管理帶來了一定的阻礙。為了有效解決這一問題，利用MES系統(tǒng)，借助先進(jìn)的S95模型，指導(dǎo)煙葉預(yù)處理、切絲、烘絲生產(chǎn)。為了使分組加工過程更加順暢，物流管理更加合理，杜絕混料、斷料等情況出現(xiàn)，進(jìn)一步提高生產(chǎn)的準(zhǔn)確性、可跟蹤性，為企業(yè)帶來良好的經(jīng)濟效益和社會效益。同時，需要指出的是，生產(chǎn)計劃的制訂并沒有采用最優(yōu)算法，所以，還可以繼續(xù)改進(jìn)系統(tǒng)功能。

〔編輯：白潔〕

Made?Silk?Production?Management?Systems?Grouped?under?Processing?Conditions

Zhao?Wei，?Gu?Yongqiang

Abstract：?Chinese?silk?cigarette?packet?processing?system?is?a?new?form?of?cigarette?factory?production?organization，?but?its?application?to?optimize?production?management?brought?some?obstacles.?Application?S95?theoretical?model?will?be?applied?to?mature?MES?system?silk?packet?processing，?the?realization?of?aspects?of?tobacco?formulations，?tobacco?processing?and?silk?craft?path?management，?production?planning?and?production?scheduling，?integrated?management.?The?production?plan?management?is?the?core?of?the?system.?MES?system?makes?the?production?process?in?an?orderly，?controlled，?can?track?the?status?of，?and?achieved?good?results.?Facts?have?proved?that，?MES?system?is?one?of?the?most?effective?group?process?management?of?production?management?tools.

Key?words：?silk;?packet?processing;?MES?system;?production?management