[align=left] 摘要:中國煙草行業(yè)歷來重視生產(chǎn)過程的自動化控制。在管理信息化方面，以ERP為代表的管理信息系統(tǒng)近年來在煙草企業(yè)也開始了大規(guī)模的應(yīng)用并取得了一定的管理效益。然而，在過程自動化與管理信息化之間存在著信息流通上的斷層。制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES），正是打通這一斷層不可或缺的手段，MES正在成為企業(yè)實現(xiàn)生產(chǎn)活動與經(jīng)營活動的有效集成、進(jìn)行優(yōu)化運行、優(yōu)化控制與優(yōu)化管理的橋梁和紐帶，通過連續(xù)信息流可以實現(xiàn)企業(yè)信息全集成，才能使我們在日益激烈的競爭中立于不敗之地，也是企業(yè)提高其核心競爭力的重要技術(shù)之一。深刻理解MES這一先進(jìn)的管理思想，把握它的發(fā)展趨勢，對于如何在煙草企業(yè)正確的研究和推廣MES應(yīng)用具有重要的理論和應(yīng)用價值。 １、實施MES的必要性 １．１煙草企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營特點的需要 煙草行業(yè)國家實行?？兀渖a(chǎn)總量由國家計劃下達(dá)，煙草工業(yè)企業(yè)只能在國家計劃的基礎(chǔ)上，進(jìn)行進(jìn)一步分解，優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，降低成本，以此來滿足消費者的需求。目前煙草工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)計劃受市場影響越來越大，明顯感到計劃跟不上變化，面對銷售部門對產(chǎn)品交貨時間的嚴(yán)格要求，面對營銷計劃的不斷調(diào)整和生產(chǎn)過程中牌名的更換，造成了生產(chǎn)計劃不斷變更。 　　 在這種生產(chǎn)模式下，企業(yè)的銷售部門需要對生產(chǎn)部門的情況非常了解，掌握生產(chǎn)線的實時數(shù)據(jù)，避免簽訂不合理合同，避免出現(xiàn)交貨期根本無法保證等問題；而生產(chǎn)部門也需要及時掌握當(dāng)前的各項訂單情況、要能夠及時掌握生產(chǎn)的歷史情況和現(xiàn)時數(shù)據(jù)，快速準(zhǔn)確地根據(jù)銷售合同和調(diào)度計劃制訂科學(xué)合理的生產(chǎn)調(diào)度計劃。要實現(xiàn)這，需要的不僅是先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備和能力，更重要的是保證從接單—編排生產(chǎn)計劃—生產(chǎn)—控制—派送等一系列各個環(huán)節(jié)的信息暢通和交流、反饋，在企業(yè)的計劃層與生產(chǎn)控制層之間建立起“直通車”。 １．２煙草行業(yè)發(fā)展的需要 全國卷煙行業(yè)總體上是一個產(chǎn)大于銷的狀況，生產(chǎn)能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于市場需求。找出任何影響產(chǎn)品品質(zhì)和成本的問題，提高計劃的實時性和靈活性，同時又能改善生產(chǎn)線的運行效率已成為每個企業(yè)所關(guān)心的問題。煙草企業(yè)要達(dá)到成本和質(zhì)量的雙贏，必須嚴(yán)格控制產(chǎn)品生產(chǎn)的全過程和影響生產(chǎn)的各種因素。有效的方法就是加強對原材料、水電汽氣和人員工時的全面監(jiān)控與調(diào)度，對生產(chǎn)線上的各個點進(jìn)行有效的監(jiān)控和信息管理，加強生產(chǎn)資源綜合調(diào)度管理，使之發(fā)揮最大效益。 １．３提高經(jīng)營決策效率的需要 企業(yè)經(jīng)營管理過程中，常常面臨各種艱難的決策；而市場波動頻繁，契機(jī)一瞬即逝，如果企業(yè)經(jīng)營管理者不能快速進(jìn)行決策，即使最終可以得出正確的決定，也可能坐失良機(jī)。所以在激烈的市場競爭中，經(jīng)營管理決策不僅要保證正確性，也要有一定的時效性。 　　 顯然，企業(yè)的經(jīng)營決策者如果要快速準(zhǔn)確地作出決策，除了及時收集、處理大量市場信息，掌握企業(yè)內(nèi)部產(chǎn)銷情況外，還需要保證這些基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的真實性與時效性，這是企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)正確決策、決戰(zhàn)市場的關(guān)鍵。 １．４煙草企業(yè)信息化現(xiàn)狀及其特點 　　 目前煙草企業(yè)整個生產(chǎn)過程自動化很高，自動化技術(shù)應(yīng)用十分廣泛，在長期的信息化應(yīng)用過程中，實現(xiàn)了基礎(chǔ)自動化和過程自動化。在管理信息化方面，隨著企業(yè)信息化建設(shè)的不斷深入，ERP等信息化管理軟件，逐漸為眾多的企業(yè)所接受，并開始廣泛應(yīng)用于企業(yè)管理中，企業(yè)也因此取得了一定的管理效益。信息化可以把生產(chǎn)的高度自動化和管理的現(xiàn)代化結(jié)合起來， “以信息化促進(jìn)工業(yè)化”是制造業(yè)提高生產(chǎn)經(jīng)營水平的必然選擇。 　　 但是應(yīng)當(dāng)看到，煙草企業(yè)底層生產(chǎn)控制系統(tǒng)雖已基本實現(xiàn)了基礎(chǔ)自動化和過程自動化，并且在此基礎(chǔ)上形成了相對獨立的系統(tǒng)，但是每個系統(tǒng)都有各自的處理邏輯，數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)模型和通信機(jī)制，它們形成一個個信息孤島，缺乏信息資源的共享和生產(chǎn)過程的統(tǒng)一管理。同時，底層生產(chǎn)控制系統(tǒng)和上層的管理系統(tǒng)之間缺少一個中間層軟件，這使得底層大量的數(shù)據(jù)閑置，不能為管理層提取出有建設(shè)性的信息。以合肥卷煙廠為例，有四個控制中心：制絲工段中控室、能源中控室、LGV 中控室、卷接包數(shù)采控制室。雖然各個控制中心從硬件通訊上是相通的，但在軟件上卻相互獨立，不能提供資源共享。同時各個控制中心都有各自的數(shù)據(jù)庫，由于這些數(shù)據(jù)庫相對獨立，且數(shù)據(jù)庫格式也不盡相同，與上層管理系統(tǒng)又缺少一個中間層軟件的溝通，使得底層大量的數(shù)據(jù)閑置，不能為管理層提取出有建設(shè)性的信息。 　　 另外ERP等管理信息系統(tǒng)主要是針對資源計劃，這些系統(tǒng)通常能處理昨天以前發(fā)生的事情（作歷史分析），亦可預(yù)計并處理明天將要發(fā)生的事件，但對今天正在發(fā)生的事件卻相對處于一個盲區(qū)。在ERP所關(guān)注的各項資源中，生產(chǎn)過程信息在企業(yè)的管理系統(tǒng)中它始終是“離線”的，生產(chǎn)過程信息始終不能連續(xù)、自動、完整的反映在企業(yè)管理系統(tǒng)中。這樣在管理信息系統(tǒng)和生產(chǎn)控制系統(tǒng)之間，存在一個信息流通上的斷層。 　　 到底如何消除管理信息系統(tǒng)和生產(chǎn)控制系統(tǒng)之間的斷層？如何加強成本管理和綜合調(diào)度、提高經(jīng)營管理的決策效率？MES走入人們的視線。九十年代中期國際上逐步發(fā)展起來的生產(chǎn)制造執(zhí)行系統(tǒng)（Manufacturing Execution System 即 MES）,可以實現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)活動與經(jīng)營活動的有效集成，成為優(yōu)化運行、優(yōu)化控制與優(yōu)化管理的橋梁和紐帶，是值得煙草企業(yè)密切關(guān)注的高新技術(shù)之一。 ２、MES的集成功能 ２．１MES的橋梁作用 MES是Manufacturing Execution System的縮寫。國際聯(lián)合會對MES的定義如下：MES能通過信息的傳遞對從生產(chǎn)命令下發(fā)到產(chǎn)品完成的整個生產(chǎn)過程進(jìn)行優(yōu)化管理。當(dāng)工廠中有實時事件發(fā)生時，MES能及時對這些事件作出反應(yīng)、報告，并用當(dāng)前的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)對它們進(jìn)行約束和處理。 　　 從上述定義可以看出：①MES的優(yōu)化目標(biāo)是整個生產(chǎn)過程。②MES需要收集生產(chǎn)過程中大量的實時數(shù)據(jù)，并且對實時事件能及時進(jìn)行處理。③MES需要同時與計劃層和控制層保持雙向通信能力，從上、下兩層接收相應(yīng)數(shù)據(jù)并反饋處理結(jié)果和生產(chǎn)指令。 　　 具體而言MES是處于生產(chǎn)控制系統(tǒng)與管理信息系統(tǒng)之間的執(zhí)行層，主要負(fù)責(zé)生產(chǎn)管理和調(diào)度執(zhí)行（如圖1所示）。MES通過控制包括物料、設(shè)備、人員、流程指令和設(shè)施在內(nèi)的所有工廠資源來提高制造競爭力，提供了一種系統(tǒng)地在統(tǒng)一平臺上集成諸如質(zhì)量控制、文檔管理、生產(chǎn)調(diào)度等功能的方式，從而實現(xiàn)了實時化的EPR/MES/過程控制系統(tǒng)的集成一體化，它形成了一個信息交換的橋梁，使企業(yè)管理者能夠?qū)崟r地掌握生產(chǎn)信息，進(jìn)行生產(chǎn)決策。我們認(rèn)識到只有將數(shù)據(jù)信息從產(chǎn)品級（基礎(chǔ)自動化級）取出，穿過操作控制級，送達(dá)管理級，同時又將管理級的相關(guān)信息傳下去并執(zhí)行，通過這樣的連續(xù)信息流來實現(xiàn)企業(yè)信息全集成才能使我們在日益激烈的競爭中立于不敗之地。 [/align] ２．２MES的體系結(jié)構(gòu) 在煙草企業(yè)信息化過程中，MES是生產(chǎn)自動化與管理信息化之間的重要橋梁。根據(jù)煙草行業(yè)的自身特點，即混合模式的生產(chǎn)方式；生產(chǎn)計劃變動頻繁；較高的生產(chǎn)預(yù)測性要求；設(shè)備需要維護(hù)量大，生產(chǎn)工藝柔性小，維護(hù)頻繁等，煙草工業(yè)企業(yè)的MES系統(tǒng)模型的構(gòu)建應(yīng)注重從生產(chǎn)計劃下達(dá)到成品產(chǎn)出的生產(chǎn)優(yōu)化信息，即對上層計劃管理是執(zhí)行，對下層控制系統(tǒng)是指揮。除此之外，設(shè)計和建立MES系統(tǒng)的必要條件是建立完備的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，MES需要的數(shù)據(jù)直接來源于生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)，監(jiān)控系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集的實時數(shù)據(jù)經(jīng)過處理后，生成生產(chǎn)過程信息，供MES系統(tǒng)使用。煙草企業(yè)MES系統(tǒng)可以實現(xiàn)以下功能：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、物料跟蹤、原輔料消耗控制、安全消防監(jiān)控、能源動力管理、設(shè)備維護(hù)、生產(chǎn)人力資源管理以及工業(yè)電視系統(tǒng)。圖2介紹了合肥卷煙廠的MES與管理信息系統(tǒng)、底層生產(chǎn)控制系統(tǒng)的相互關(guān)系與數(shù)據(jù)傳遞情況。 MES使用當(dāng)前的、精確的數(shù)據(jù)來響應(yīng)、指導(dǎo)、觸發(fā)、報告生產(chǎn)現(xiàn)場發(fā)生的事件；MES對制絲、卷接包、庫存（原輔材料、煙絲、成品等）、能源動力等實時采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，在此基礎(chǔ)上，進(jìn)行生產(chǎn)調(diào)度，指揮生產(chǎn)，必要時，將現(xiàn)場情況報告給廠級領(lǐng)導(dǎo), 為企業(yè)決策提供直接的支持。 ３、實施MES的組織與管理 ３．１項目前期，打好基礎(chǔ) 　　 這個階段要對是否要投資開發(fā)MES進(jìn)行決策。這個階段非常重要，關(guān)系到項目的成敗，但往往為實際操作所忽視。這個階段的工作主要包括MES培訓(xùn)、車間現(xiàn)場問題診斷、需求分析以及軟件選型等方面的工作。 認(rèn)真考慮以上問題之后，企業(yè)應(yīng)該將分析結(jié)果寫成需求分析和投資效益分析正式書面報告，從而做出是否上MES項目的正確決策。 ３．２實施準(zhǔn)備，“軟”“硬”兼顧 　　 在運行MES系統(tǒng)之前，要準(zhǔn)備并錄入一系列基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，并做大量分析研究的工作。在MES系統(tǒng)安裝和實施之前，還必須把網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)建設(shè)好。MES所需的網(wǎng)絡(luò)，除了一般的局域網(wǎng)外，還涉及車間現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集與控制網(wǎng)絡(luò)。在人員、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)基本準(zhǔn)備好的情況下，可以將系統(tǒng)安裝到車間（分廠）和相關(guān)的業(yè)務(wù)部門中，并進(jìn)行一系列原型測試。在系統(tǒng)原型測試后常常會發(fā)現(xiàn)許多問題以及部分功能上的不足，需要對系統(tǒng)進(jìn)行補充開發(fā)與二次開發(fā)。 ３．３模擬運行與試運行 　　 在用戶基本掌握系統(tǒng)功能的基礎(chǔ)上，企業(yè)可以將各種必要的數(shù)據(jù)錄入或?qū)胂到y(tǒng)。帶著車間（分廠）日常工作中經(jīng)常遇到的問題，組織項目小組進(jìn)行實戰(zhàn)性模擬。此時，要對測試和模擬中發(fā)現(xiàn)的不合適系統(tǒng)界面與報表進(jìn)行用戶化。 ３．４新系統(tǒng)運行及維護(hù) 　　 一個新系統(tǒng)被應(yīng)用到企業(yè)后，實施的工作其實并沒有完全結(jié)束，而是將轉(zhuǎn)入到業(yè)績評價和下一步的后期支持階段。需要強調(diào)的是系統(tǒng)運行及維護(hù)工作是一個長期的過程，MES推廣應(yīng)用依賴于人的素質(zhì)的提高，這些必須通過持續(xù)的培訓(xùn)和教育來實現(xiàn)的，因此，在先進(jìn)制造模式的實施過程中，企業(yè)應(yīng)時時刻刻注重這方面的工作。 ４、結(jié)論 　　 制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）軟件彌合了企業(yè)計劃層和生產(chǎn)車間過程控制系統(tǒng)之間的間隔，是制造過程信息集成的紐帶。MES通過強調(diào)制造過程的整體優(yōu)化來幫助企業(yè)實施完整的閉環(huán)生產(chǎn)，同時也為敏捷制造企業(yè)的實施提供了良好的基礎(chǔ)。深刻理解MES這一先進(jìn)的管理思想，把握它的發(fā)展趨勢，對于如何在煙草企業(yè)正確的研究和推廣MES應(yīng)用具有重要的理論和應(yīng)用價值。