前言

　　近年來，隨著卷煙市場國際化水平的不斷提高


，我國煙草行業的改革發展不斷向前推進
，為進一步提高“中式卷煙”的de核he心xin競jing爭zheng力li
，保bao障zhang卷juan煙yan品pin牌pai的de技ji術shu安an全quan，國guo家jia煙yan草cao專zhuan賣mai局ju已yi將jiang卷juan煙yan調tiao香xiang工gong程cheng列lie為wei重zhong大da戰zhan略lve課ke題ti進jin行xing重zhong點dian研yan究jiu
，因yin此ci糖tang香xiang料liao廚chu房fang係xi統tong越yue來lai越yue成cheng為wei製zhi絲si生sheng產chan線xian上shang不bu可ke或huo缺que的de重zhong要yao設she備bei。

　　現今
，現代化的企業在經營管理層普遍使用ERP、MESdengguanliruanjian
，ruguojingyingxitongnenggouhuoqushishixinxi，qiyejiunenggouliyongsuoxuxinxibuduanchengchang。tongguowomendeyunyingguanlijiejuefangan，qiyenenggoujiangzhuyilijizhongzaijingyingxiaoyishang
，duishengchanqingkuangyougengjiatouchedelejie，jiangdishengchanchengben
，jiaqiangguifanxing，tigaoshengchanlihechanpinzhiliang。

　　在公司全麵實現ERP係統管理的基礎上，如何進一步細化物料管理顆粒度
，滿足質量追溯需要和提升公司精細化管理水平，成為ERP係統實施後煙草企業信息化建設的重要方向之一。實施批次管理正好能滿足ERP係統向上提升的要求。

　　目mu前qian，國guo外wai煙yan草cao企qi業ye在zai認ren識shi和he部bu署shu實shi施shi批pi次ci管guan理li係xi統tong方fang麵mian已yi經jing先xian行xing一yi步bu。以yi英ying美mei煙yan草cao公gong司si為wei代dai表biao的de國guo外wai煙yan草cao企qi業ye都dou在zai不bu同tong程cheng度du上shang部bu署shu和he實shi施shi了le批pi次ci管guan理li，滿man足zu和he支zhi持chi了le企qi業ye管guan理li提ti升sheng、業務整合和決策支持的需要。

　　piciguanlishizhichanpincongyuancailiaotourudaojiaofuchuchangdezhenggeshengchanzhizaoguochengzhong，shixingyangeanpicijinxingdekexueguanli，taguanchuanyuchanpinshengchanzhizaodequanguocheng。gaohaopiciguanli，nengquebaochanpincongyuancailiaojinchangdaochuchangjiaofudemeigehuanjie，zuodao“五清六分批”。五清指批次清、數量清、質量清、責任清

、生產動態清；六分批指分批投料、分批加工
、分批轉工、分批入庫、分批保管、分批裝配。這樣就能使在製品在周轉過程中工序不漏、數量不差、零件不混，一旦發生質量問題能夠迅速準確地查出原因，把返修報廢的數量和用戶使用的影響限製在最低程度。

　　對(dui)於(yu)批(pi)次(ci)，因(yin)為(wei)需(xu)求(qiu)的(de)不(bu)同(tong)
，所(suo)以(yi)會(hui)有(you)不(bu)同(tong)的(de)定(ding)義(yi)，也(ye)產(chan)生(sheng)了(le)不(bu)同(tong)的(de)管(guan)理(li)方(fang)式(shi)。總(zong)體(ti)來(lai)說(shuo)
，批(pi)次(ci)管(guan)理(li)是(shi)為(wei)追(zhui)溯(su)提(ti)供(gong)信(xin)息(xi)服(fu)務(wu)的(de)必(bi)須(xu)要(yao)素(su)。

　　應用背景

　　龍岩煙草工業有限責任公司精品“七匹狼”卷煙專用生產線項目中，新建聯合工房內將建設一條綜合能力6000kg/h的葉絲生產線、一條500kg/h試驗小線，其中葉絲生產線三條
，流量分別為2000kg/h
、4000kg/h、2000kg/h（每條線設置兩道工序加料），混絲加香生產線兩條，流量分別為8000kg/h和3000kg/h（預留）。

　　原有糖香料廚房不能很好地適應精品“七匹狼”卷煙專用生產線的要求

，所以在建設符合精品線生產工藝要求的糖香料廚房時，要考慮能適當兼顧原有生產車間需求。

　　香料中心主要是生產製絲車間使用的表香和料液產品
，為了充分發揮香料中心設備效率、提(ti)供(gong)係(xi)統(tong)靈(ling)活(huo)性(xing)，本(ben)次(ci)設(she)計(ji)采(cai)用(yong)批(pi)次(ci)生(sheng)產(chan)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)，使(shi)係(xi)統(tong)能(neng)夠(gou)實(shi)現(xian)工(gong)藝(yi)與(yu)控(kong)製(zhi)分(fen)離(li)。所(suo)以(yi)係(xi)統(tong)設(she)計(ji)首(shou)先(xian)要(yao)編(bian)寫(xie)與(yu)設(she)備(bei)無(wu)關(guan)的(de)通(tong)用(yong)生(sheng)產(chan)工(gong)藝(yi)，然(ran)後(hou)再(zai)按(an)照(zhao)批(pi)處(chu)理(li)控(kong)製(zhi)思(si)路(lu)進(jin)行(xing)係(xi)統(tong)設(she)計(ji)。

　　對於香料廚房的生產過程的物料流從倉庫領料開始

，經過人工備料
、自動配料、人工配料、出料裝桶，到向製絲線人工發料結束。要實現產品質量的全程追蹤
，必須在每個環節都建立完善的信息采集、記錄，這樣通過對全過程的數據統計、分析，可以獲得與產品質量相關的所有信息。

　　客戶需求

　　本香料中心係統應在充分滿足福建中煙龍岩煙草工業有限責任公司精品“七匹狼”卷煙專用生產線香料生產線的功能要求和主要技術指標前提下，遵循係統完整、通暢實用、安全可靠、先進成熟
、規範標準的設計思想與原則進行係統設計和設備製造。

　　實現功能

　　§ 係統監控

　　§ 係統報警

　　§ 係統操作

　　§ 係統操作權限管理

　　§ 係統信息管理

　　§ 係統異常情況處理

　　§ 配方管理

　　解決方案

　　Proficy Batch Execution采用S88.01提供的具有層級結構的物理模型對生產線的物理設備進行模塊化的描述，並關注：Process Cell

，Unit，Equipment Module和Control Module這4層。與物理模型相對應的是配方模型。借助這兩種模型，就可以實現“程序型配方”
，並體現出了控製與工藝分離的思想
，即：控製工程師采用基於設備對象（Unit、Phase）的模塊化思想編寫控製程序
，不用考慮以後生產工藝發生的變化。而工藝師在設計配方時無需涉及具體的控製層的細節（比如，PLC程序的流程結構等）。當需要生產不同的產品，要臨時改變所用設備或使用不同的工藝路徑、加工工藝時，工藝師隻需根據生產工藝要求，利用可視化的程序配方界麵（即SFC順序功能圖）來靈活的組織各個配方模塊
，當在Batch 服務器上運行這樣的控製配方時
， Batch就可借助配方模型和物理模型的對應關係，通過iFIX的變量和PLC的接口，來調度PLC中相應的程序模塊，按照控製配方中指定的配方模塊順序來執行，從而間接地完成對相應設備的控製，故無需控製工程師介入改動PLC程序。這樣，基於配方模型和物理模型對應關係的“程序型配方”對生產設備的控製和調度更加靈活，能過滿足複雜的工藝變更的要求，從而實現更高的生產柔性。

　　Proficy Batch Execution“程序型配方”的執行沒有對PLC品牌和型號和PLC編程語言的限製，但PLC程序需滿足規定的接口要求和程序結構，即：PLI（Phase Logic Interface）。

　　模型設計

　　ruhegenjupiliangshengchandegongyiyaoqiu


，jianlishidangdemoxing
，shisuoyoudepiliangruanjiangongchengshiyaomianlindeyigezhiguanzhongyaodewenti。moxingdehaohuaihuizhijieyingxiangdaojinhourichangyingyongzhonggongyigongchengshiduipiliangpaihaoguanli

、參數修改的便捷性，還有新產品、新配方的創建。

　　在運用Batch建模的過程中，不僅要定義好設備單元的名稱（UNIT）、裝置之間的聯係（Connections）、還要將裝置按照相似的性質及生產能力進行過程級別分類（Process Class）。如果有需要的話，在相應的過程級別下還可以定義若幹個PHASE，PHASE直接作用於過程控製，如根據測量條件控製閥門的開關、閥位的變化。

　　采用層級配方模型設計的工藝係統效率更高，靈活性更好。在軟件設計中關於UINTdedingyifeichangguanjian，tazhijieguanxidaoxitongguimohepeifangdelinghuoxing。weilebaozhengxitonglinghuoxingdezuidahuaheyihougongyixiugaidelinghuoxing，chulejingdukongzhizheleiduishishixingyaoqiugaodeqingkuangjiangjigeguanlianshebeihuafenweiyigedandumoxing(Phase)外，其他設備都做最小化劃分。

　　一旦以上定義工作完成後，則可以采用麵向對象的程序設計，在PLC中完成這些操作的功能塊設計；同tong時shi可ke以yi根gen據ju目mu前qian生sheng產chan需xu求qiu，開kai始shi主zhu配pei方fang設she計ji

，根gen據ju工gong藝yi係xi統tong設she計ji特te點dian
，可ke以yi采cai用yong基ji於yu類lei的de概gai念nian進jin行xing配pei方fang設she計ji功gong能neng模mo型xing的de設she計ji也ye都dou是shi基ji於yu類lei的de，充chong分fen發fa揮huiS88標準的“工藝與控製分離”的設計理念。使用類來編寫與設備無關的配方，大大簡化配方設計，提高係統靈活性。

　　配方設計

　　在Proficy Batch Execution係統中，采用S88標準定義的、功能強大的“程序型配方”，采用SFC（順序功能圖）進行層次化結構設計，由高到低依次為：Procedure、Unit Procedure、Operations和Phase。它不僅具有“參數型配方”的功能
，而且還可以根據訂單需求來組織管理設備
、原料、工(gong)藝(yi)流(liu)程(cheng)，生(sheng)產(chan)出(chu)不(bu)同(tong)的(de)產(chan)品(pin)。不(bu)但(dan)可(ke)以(yi)滿(man)足(zu)高(gao)度(du)柔(rou)性(xing)的(de)要(yao)求(qiu)
，提(ti)高(gao)設(she)備(bei)的(de)利(li)用(yong)率(lv)和(he)生(sheng)產(chan)效(xiao)率(lv)，而(er)且(qie)能(neng)減(jian)少(shao)新(xin)品(pin)的(de)麵(mian)市(shi)時(shi)間(jian)，保(bao)證(zheng)產(chan)品(pin)質(zhi)量(liang)的(de)一(yi)致(zhi)性(xing)
，降(jiang)低(di)維(wei)護(hu)成(cheng)本(ben)。下(xia)圖(tu)所(suo)示(shi)為(wei)配(pei)方(fang)設(she)計(ji)所(suo)定(ding)義(yi)的(de)程(cheng)序(xu)模(mo)型(xing)：

　　下圖所示為糖料料液調製的主配方。

　　而對於批次生產來說，多重產品都是同一生產工藝和流程，而隻是工藝參數不同
，所以Proficy Batch還提供了Formulation
，將操作員從繁瑣的工藝參數設置中解放出來。Formulation就是將主配方的參數實例化
，一個主配方可以有多個Formulation
，對於不同的產品，隻需要設置該產品特定的工藝參數就能建立一個Formulation。有些考慮到有些工藝參數是多個產品所公用的，您還可以將這類參數設置為Global Parameters，隻需為這類產品一次性設置Global Parameters。 Formulation不但能降低操作員的工作量和失誤率
，還使得工藝工程師管可以更加方便的管理配方。

　　下圖所示為以糖料料液調製的主配方派生的多個Formualtion的編輯界麵，工藝工程師隻需要在這裏管理配方參數，極其方便。其中參數表中顯示的為Global Parameters。　

　　排產

　　在實際生產過程中，Proficy Batch提供了一個客戶端操作界麵方便操作員操作。如下圖所示：

　　Proficy Batch還提供了豐富的ActiveX控件，可以非常方便的整合到Visual Basic、Visual C++、Web browsers等可以嵌入在包容器宿主應用程序中，當然包括iFIX。還可以選擇使用Proficy Batch提供的強大的VBIS功能用Visual Basic
、Visual C++來開發自己的用戶交互界麵。

    實施結果

　　1. 本次係統設計，首先是采用條形碼掃描係統和射頻識別電子標簽係統，來采集與控製頭、尾兩端信息
，並將這些信息固化為Recipe參數，並配置權限，這樣可以防止無關人員和操作員對關鍵參數的誤操作，而工藝工程師可以更加方便的管理。

　　2. 其次是利用Proficy Batch Execution的審計追蹤功能，對生產過程的操作記錄進行分析處理；從而建立起一套完整的產品生產過程信息檔案，可以實現全程質量追蹤與控製。

　　4. 基於先進的麵向對象的編程思想，模塊化程序可重用。高級的程序型配方：無需改動PLC程序即可變更工藝
，更加靈活的設備調度分配機製。

　　5. 先進的配方管理和易用的排產功能。

　　6.具有基於批次數據的歸檔
、報表、電子簽名功能，滿足FDA 21 CFR Part 11要求。

　　關於GE智能平台

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