MES 作为烟草企业上层管理信息系统和底层生产控制系统的中间桥梁，在生产计划的优化调度、生产过程的改进等方面起着重要的作用。本文结合烟草企业信息化现状，论述了实施MES的必要性，对其在烟草企业信息化中的定位及与其它信息系统的交互关系进行了分析，并根据烟草企业生产特点，对MES在卷烟企业的信息模型进行了构建。
    1 烟草企业信息化现状及其特点
    随着烟草企业信息化建设的不断深入和发展，在管理信息化方面， ERP等信息化管理软件广泛应用于企业管理中，企业也因此取得了一定的管理效益。另外烟草企业整个生产过程自动化很高，在长期的信息化应用过程中，自动化技术应用十分广泛，实现了基础自动化和过程自动化，并且在此基础上形成了相对独立的系统，但是每个系统都有各自的处理逻辑，数据库，数据模型和通信机制，它们形成一个个信息孤岛，缺乏必要的整合，缺乏信息资源的共享和生产过程的统一管理。更重要的是，以过程控制为核心、侧重工艺参数优化的生产制造过程信息，远没有与以流程管理为核心、侧重资源配置优化的ERP整合起来。在ERP所关注的各项资源中，生产过程信息在企业的管理系统中它始终是“离线”的，生产过程信息始终不能连续、自动、完整的反映在企业管理系统中。这样在管理信息系统和生产控制系统之间，存在一个信息流通上的断层。在卷烟制造企业中，这是影响企业信息化整体水平的“鸿沟”。
    到底如何消除管理信息系统和生产控制系统之间的断层？如何加强成本管理和综合调度、提高经营管理的决策效率？MES走入人们的视线。九十年代中期国际上逐步发展起来的生产制造执行系统（Manufacturing Execution System 即MES），可以实现企业生产活动与经营活动的有效集成，成为优化运行、优化控制与优化管理的桥梁和纽带， 是值得烟草企业密切关注的高新技术之一。
    MES是Manufacturing Execution System的缩写。国际联合会对MES 的定义如下：MES能通过信息的传递对从生产命令下发到产品完成的整个生产过程进行优化管理。当工厂中有实时事件发生时，MES能及时对这些事件作出反应、报告，并用当前的准确数据对它们进行约束和处理。
    2 MES在烟草信息化中的定位
    具体而言MES是处于生产过程控制系统与管理信息系统之间的执行层，主要负责生产管理和调度执行（如图1所示）。MES（制造执行系统）系统关注整个工厂的生产过程，主要作用是根据ERP系统下达的合同计划，通过生产调度、生产统计、成本控制、物料平衡和能源管理过程组织生产，并将信息加以采集、传递和加工处理，及时呈报ERP系统。达到实现ERP与PCS间数据的无缝连接与共享，实现生产全过程的一体化产品与质量设计，统一计划与物流调度，对现场的生产、质量的控制与管理的目的。我们认识到只有将数据信息从产品级（控制层）取出，穿过操作控制级（执行层），送达管理级（计划层），同时又将管理级的相关信息传下去并执行，通过这样的连续信息流来实现企业信息全集成才能使我们在日益激烈的竞争中立于不败之地。
  

   图1 MES的桥梁作用

    3 MES与烟草企业其它信息化系统关系
    在企业信息集成系统中，MES处于ERP和过程控制系统之间，通过控制包括物料、设备、人员、流程指令和设施在内的所有工厂资源来提高制造竞争力，提供了一种系统地在统一平台上集成诸如质量控制、文档管理、生产调度等功能的方式，从而实现了实时化的EPR/MES/生产控制系统的集成一体化，它形成了一个信息交换的桥梁，使企业管理者能够实时地掌握生产信息，进行生产决策。MES作为面向制造的系统必然要与企业其它生产管理系统有密切关系，MES在其中起到了信息集线器的作用，它相当于一个通讯工具为其它应用系统提供生产现场的实时数据。
  

   图2 MES与其它系统的关系

    图2给出了MES和ERP、SCM、CRM、CMC/PDM，以及控制系统之间实施数据交换的相互关系，主要是MES作为生产制造系统的核心向其它系统提供有关生产的数据：
    ◇ MES向ERP提供实际生产数据，如成本、周期时间、产出和其它生产数据。
    ◇ MES向SCM提供当前的订单状态、当前的生产能力以及企业中生产换班的相互约束关系。
    ◇ CRM的成功报价与准时交货，则取决于MES所提供的有关生产的实时数据。
    ◇ PDM中的产品设计信息，可以基于MES的产品产出和生产质量数据进行优化等。
    ◇ MES向控制提供在一定时间内使整个生产设备以优化的方式进行生产的工艺规程、配方和指令等，将其下载。
    另一方面，MES也要从其它管理系统中获取相关的数据以保证MES自身正常运行。例如，MES中进行生产调度的数据来自ERP的计划数据；MES中生产活动的时间安排需要依据供应链（SCM）系统之中的主计划和调度控制；PDM则为MES提供实际生产的工艺文件和各种配方及操作参数；从控制模块反馈的实时生产状态数据，则被MES用于实际生产性能评估和操作条件的判断。
    4 MES的信息模型构建
    根据烟草行业的自身特点，即混合模式的生产方式；生产计划变动频繁；较高的生产预测性要求；设备需要维护量大，生产工艺柔性小，维护频繁等。烟厂的MES系统模型的构建应注重从生产计划下达到成品产出的生产优化信息，即对上层计划管理是执行，对下层控制系统是指挥。将卷烟厂MES系统划分为十个子系统，大致可以实现以下功能，具体内容包括：生产查询子系统、生产调度子系统、生产监控子系统、质量控制子系统、设备维护子系统、物料跟踪子系统、原辅料消耗与成本管理子系统、能源管理子系统、生产人员管理子系统、安全消防监控子系统。MES与ERP系统、底层控制系统的相互关系与数据传递情况，如下图所示：
   

   图3 MES与ERP系统、底层控制系统的相互关系

    MES使用当前的、精确的数据来响应、指导、触发、报告生产现场发生的事件；MES对制丝、卷接包、库存（原辅材料、烟丝、成品等）、能源动力等实时采集的数据进行分析处理，在此基础上，进行生产调度，指挥生产，必要时，将现场情况报告给厂级领导，为企业决策提供直接的支持。各子系统功能如下：
    （1）生产调度子系统：
    生产调度是MES系统中的一个重要的功能。它负责全厂的生产作业计划的制定，作业任务的安排，紧急情况的调度等，对全厂生产进行管理。
    （2）生产查询子系统：
    MES生产查询子系统，提供对WEB的支持，可以根据不同的角色和权限，在INTERNET上对生产的各种情况进行查询，对产品的生产情况进行及时地了解。
    （3）生产监控子系统：
    调度中心系统实时监视主要生产线设备生产运行状况，并根据实时监控状况进行生产指挥调度。
    （4）质量检测与控制子系统：
    系统对生产环节中的各种物料进行在线或者离线的检测和跟踪，实现质量管理全部环节（原辅料、在制品、产成品），分析在线质量检测数据，及时发现生产过程的质量问题，找出产生问题的原因，提高产品质量，保证产品质量的稳定性。
    （5）设备维护子系统：
    通过对各类生产设备的监控和维护，保证生产的正常进行。通过对设备运行状况和性能的分析，提出设备维护、修理计划。
    （6）物料跟踪子系统：
    实时跟踪采集各种物料在生产线上的信息，为系统提供原材料、在制品、产品在生产线上的数据和信息，包括批次信息，时间信息，物料流动信息，工艺控制信息以及产品在线质量信息等。
    （7）原材料消耗管理子系统：
    采集原材料的消耗数据，为成本计算提供依据，实现有效的库存管理。
    （8）能源动力管理子系统：
    系统实现全厂能源站的自动监控、远程管理，能源管网的实时监测，水、电、气、汽、环境等能耗的准确计量。
    （9）生产人力资源管理子系统：
    生产人力资源管理功能包括员工基本情况管理、员工出勤管理、人员调度管理、员工奖惩管理以及员工成本统计核算。
    （10）安全消防监控子系统：
    安全消防监控子系统向生产调度子系统传递生产现场有关安全消防方面的数据，并向MES生产人员管理子系统反映生产现场人员出入、活动等数据。
    5 MES的前景
    制造执行系统（MES）弥合了企业计划层和生产车间过程控制系统之间的间隔，是制造过程信息集成的纽带。MES通过强调制造过程的整体优化来帮助企业实施完整的闭环生产，同时也为敏捷制造企业的实施提供了良好的基础。深刻理解MES这一先进的管理思想，把握它的发展趋势，对于如何在烟草企业正确的研究和推广MES应用具有重要的理论和应用价值。

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