西昌分廠技術改造項目信息化總體建設分為三層結構，上層為川渝中煙公司ERP系統；中間層為MES系統：底層為自動化管控系統。自動化管控系統共包括制絲管控系統、卷包數據采集與集控系統、物流管控系統、動力能源管控系統四部分。卷包數據采集與集控系統是聯系卷包底層自動化與MES系統的樞紐，通過其與底層自動化的全面集成，提高管理部門與生產執行部門之間的協同工作能力，保證生產全過程的協調運轉，改善車間的生產管理水平，實現生產過程的快速反應與敏捷制造。
一、系統應用目標和目的
卷包數據采集系統設計的目標是：整合業務數據、掌握生產現狀、提供評價依據等多個方面。
(一)整合業務數據
數據采集系統建設的目的：整合各環節的生產數據，形成全廠性的生產數據平臺、實現數據共享，全面的提供人員、設備、原料、消耗信息。在此基礎上，利用生產計劃、進度安排、作業管理等手段，充分整合各項可用資源，實現“資源的準時供給”，通過計劃調度、過程控制、過程監視、作業報告及作業分析等手段，將生產過程中作業現場的信息進行全面的集成，建立行之有效的“信息機制”，在過程信息充分或較充分的基礎上，有效調度和協調相關作業活動的具體執行，充分發揮各項資源的資源能力，實現“資源能力的持續協同”。
(二)掌握生產現狀
建立數據采集系統，就是要將生產現場的“黑箱”透明化，既要讓現場的生產操作人員能夠及時的了解到工廠當前的生產計劃、調度指令、作業標準等信息，又要讓工廠的管理人員及時、充分的掌握現場的生產進度、工藝質量、原料消耗等實時信息，實現生產管理與現場作業的“互動”，通過相互問信息的可靠、真實和快速的傳遞和流動，最終達成企業生產過程的“協同運作”的目的。
(三)提供評價依據
數據采集系統建設的主要目的之一也包括要對制造過程中有關的生產計劃、工藝規程、質量標準、檢化驗結果以及生產過程中各類現場數據全面的收集和整理，形成完整、詳細、一致、全面的生產記錄、報告和報表，向管理人員提供有利于對生產過程進行客觀公正分析和評價的數據依據。
二、系統架構設計
(一)網絡架構
采用工業以太網絡，骨干網采用千兆光纖環網，系統包括網絡交換設備，光纖、雙絞線等網線及相關橋架，網絡管理監控必須的軟件硬件配置。
(二)系統邏輯架構
圖1 系統邏輯架構
圖2 系統物理架構
三、需要采集的設備及相關控制系統現狀
對數采系統中需要采集的設備及相關控制系統進行調查統計，統計情況見表1。
表1 現有卷包設備及相關控制系統現狀調查
四、系統設計原則
系統設計的原則主要是從先進性、可靠性等方面考慮，其中主要是采用國內外先進的技術與產品，采用先進的軟硬件技術架構，滿足企業長期發展的需要；采用先進的數據采集技術，充分利用原設備本身已有的數據采集功能，實現設備各種現場數據的全面、準確、實時采集。無論在硬件選擇還是軟件編制上，應保證系統的可靠性，使控制系統長時間工作在無故障或少故障狀態，并提供相關的應急處理措施。同時按照煙草行業、國家和國際有關要求，遵循軟件、硬件、自動化等系統的有關規范；符合四川煙草工業有限責任公司信息分類的編碼標和信息接口標準。所有的應用系統必須以四川煙草工業有限責任公司頒發的《信息分類編碼體系》為基準，實現信息的傳輸、交換、存儲、加工等，為公司建立數據中心奠定基礎，進而根本上解決四川煙草工業有限責任公司與西昌分廠信息集成問題。
濾棒發射機生產工區現場各配置一臺PC677B做為數采站。設計開發實用合理的控制軟件和運行軟件，工作站運行監控軟件可以實現發射和接收之間管道切換時對應的信號軟切換。同時，車問中控室可以對濾棒發射和接收系統遠程監控和操作。裝封箱機組每兩臺設備共用一臺PC677B數采站，采用落地式安裝方式。車間除塵系統、喂絲機系統、風力送絲系統、條煙輸送系統以及箱裝煙缺條檢測系統預留有以太網卡接口，直接連接到數采網上，由中控室數采(I／O)服務器負責其數據的采集。
質檢儀器：在車間現場共有4套多功能綜合質量檢測設備(圓周、吸阻檢測和長度以及重量、硬度檢測)，綜合質量檢測設備如果有上位機則不設置數采站，沒有上位機的質量檢測設備(圓周、吸阻、長度、硬度檢測分別兩臺)，配備2臺PC677B作為數采站，采用落地式安裝方式。數采站實現質檢儀器的數據采集，并及時將檢測結果送到各自檢機組，車間信息管理層提供對質檢數據的統計分析查詢功能。
集控系統通過與制絲管控系統、動力能源管控系統的集成，獲取儲絲柜實時狀態數據以及車間環境溫濕度等動能數據。集控系統所采集的數據應形成Excel表格等形式，并對這些數據進行整理運算，形成符合分廠要求的質量評估報告，供各部門進行數據交流或打印。
數采站除了可以實現各種設備的數據收集、實時數據查詢等基本功能外，還能現場輸入質量自檢信息、設備運行狀態和維護請求、交接班記錄等數據，還應具有接受與顯示MES系統下傳的生產任務、作業標準等功能，實現完整的現場管理信息化。
五、結束語
西昌分廠卷包數采系統的實施和應用實現了卷包工序各種設備現場數據的全面、準確、實時采集；實現了現場管理的信息化，進一步規范和強化了車間現場管理：同時以數據采集為基礎，搭建一個車間級的生產指揮調度中心，通過對設備運行情況、生產過程、產品質量的實時監控與分析，科學實時的對生產進行指揮調度，確保了生產的有序和可控，同時根據需要中控室人員可以直接對現場輔助設備進行遠程集中控制：最后將實現與MES系統等企業信息系統以及各相關自動化系統的全面數據集成，最終實現制造過程數字化的總體目標。該項目的實施，是實現生產過程中的組織、管理和決策的最優化，最終達到企業整體水平的最優化及計劃、生產、調度、資源分配等管理更加科學、準確的目的。
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本文標題：西昌分廠卷包數采ERP系統的設計和應用
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