烟草行业MES设备管理系统解决方案
日期：2018-05-16 / 人气： / 来源：未知
设备管理系统在烟草行业的 MES系统 (Manufacturing Execution System)中具有重要作用。为适应烟草行业信息化迅速发展的需要，改进生产设备管理中存在的一些问题，针对流程企业设备管理的特点，提出了一套针对车间级别的设备管理系统方案，并对该系统的结构、功能作了框架性论述。通过该系统的应用，减少了设备的故障率、提高了设备生产效率，为卷烟生产提供了有利保障。
1、概述
近些年来，由于信息技术的不断发展和生产自动化程度的不断完善,使得烟草行业的信息化水平得到了大幅度的提高。随着烟草企业的生产规模扩大和产品品种的增加，烟草企业的信息化建设也进入了新的高潮，大家已经不满足于单纯的信息化管理系统，而需要有针对性的对生产过程进行信息化管理。于是，制造执行系统应运而生，作为CIMS三层结构的中间层部分，MES制造执行系统对车间的生产进行直接管理。在MES系统中，设备管理系统作为关键模块，负责现场设备状态监测维护和其他管理部门之间的信息通讯，是烟草工业信息化建设的重点。
设备是现代企业的物质技术基础，而且随着机器设备技术含量与技术水平的日益提高，使得现代设备既是技术密集型的生产工具，也是资金密集型的社会财富。设备的技术水平直接关系到烟草企业的各项关键指标，如产品质量、生产成本以及生产效率等。设备管理作为制造执行系统中的重要组成部分，对其它模块和功能起着促进和约束的作用。因此，伴随着科技的飞速发展，烟草企业也相对应的对于设备管理也提出了更高的要求。该文的研究内容主要是通过设备管理系统来解决生产车间内设备的管理问题，进而提高企业设备管理的信息化水平，减少设备的故障率、提高设备生产效率。
2、MES设备管理系统概述
烟草企业属于流程型企业，流程型企业产品相对比较固定。很多企业的设备管理系统都是在厂级的企业资源管理层次上进行全厂范围内的设备管理，范围太广，针对性不够强。该文为适应烟草企业的生产特点，提高针对性，提出的方案主要解决以生产车间为单位的生产线设备管理。
为了保证系统的可操作性以及相关数据查询的便利性，整个设备管理系统由以下两部分组成。一、设备控制系统主要负责现场设备的管理，该系统主要针对设备的参数的具体管理，是设备管理人员以及操作、维修人员的工作平台。二、设备信息系统来实现具体设备信息的查询浏览，为所有关心设备工作的人提供信息服务,是大众信息咨询平台，同时也负责完成生产计划的下达、审核、浏览等任务。
3、MES设备管理系统目标
烟草企业的核心任务是“生产”，在满足市场需求的前提下，“降低生产成本、提高产品质量”，是生产管理不断追求的目标。精益制造的核心是消除浪费、持续改进。通过设备管理系统的实施，构建一整套的设备管理体系，即建立设备PDCA循环管理体系，严格按照设备的维保标准与维保计划执行各项设备维保工作；在完善设备维护保养周期的基础上，建立设备预防维护机制，进而提高设备的保障能力，最后实现对设备资源的优化配置和管控，对产品质量、设备生产能力和性能，以及生产成本的持续改进。
本系统将原来的手工设备管理过程信息化，全部由厂级计算机网络实现对设备的管理,完成设备的点检管理、维护管理、维修管理、润滑管理、设备备件管理、设备运行管理等；将原来人工管理中存在的一些不规范行为和操作，利用计算机严格规范，是设备的所有状态和使用情况信息化，并且实现可预测管理。将原来设备出现故障以后的事后维修逐渐转变为预防性维修，提高设备的使用效率和提高设备的工作效率，提高了企业的生产效率。在信息化设备信息后，对企业的信息化建设和管理提供了便利条件。
4、MES设备管理系统主要功能
设备管理系统通过对设备台帐等基本资料信息的管理，实现对生产现场设备动态运行的点检管理、维护管理、维修管理、润滑管理、设备备件管理、设备运行管理等，进行设备故障分析、设备停机处理，以及设备备件使用过程管理和设备性能分析等。
整个设备管理系统一方面实时收集、汇总设备运行数据，一方面记录设备的设备保养、设备润滑、设备点检、设备维修，以及备件使用等信息，实时监测设备的运行情况和负荷，并产生设备的阶段性、周期性和预防性的维护计划，并对突发故障产生响应，提供故障诊断提供基础信息，实现设备的停机管理；对设备指标、设备故障停机率、设备有效作业率、设备利用率、设备事故频率等指标进行统计分析，保证设备高效使用，达到对设备进行最优化管理与维护的目的。
1)设备台账管理。该模块主要是对设备基础信息进行管理。基础信息包括设备号、设备名称、生产厂家、出厂日期、投用年月、规格型号、购置时间、设备类型、投用年限、所属部门编号等。系统对以上信息提供添加、修改和删除等功能。与此同时，系统还提供对于设备档案的管理，其中包括说明书、合格证、操作规程、图纸等技术资料等相关信息的维护，通过建立起一套完整的设备台账信息，来保障设备日常维修维护等工作的顺利实施。
2)点检管理。包括设备日常点检、定期点检、巡检、设备完好检查等方面的管理。设备点检管理可提供按照不同的标准和周期，对规定的部位进行检查，这样可以更早发现设备故障隐患并及时进行维护和维修，使设备能够保证正常生产的进行。其可根据不同设备按照日、周、月等周期定制若干检查项目、检查方法，并将点检任务制定到相关人员。该管理功能同无线手持终端结合，可将检查结果及时的上传到MES系统中，可快速形成点检记录。负责车间设备管理的工作人员通过对设备检查记录的查阅，可以制定出所有设备的维修计划和维护保养时间。在不影响车间生产计划执行的情况下，执行设备维护保养计划,使设备停工进入维护状态。设备完好检查是对设备完好性按照标准检查,并且将记录检查录入系统,当设备出现异常时，在不影响生产的前提下对设备尽快维修。
3)维护管理。包括设备维护计划的制定、审批、下达、检查、记录、查询等等。设备管理系统为设备建立合理的维护流程，按照规定定期对其执行强制保养维护。在理想的情况下，当设备出现故障，工人可以立刻到场对设备进行维修，减少因为停机而对生产计划所造成影响。
4)维修管理。设备维修管理主要包括计划维修管理、故障维修管理、维修备件管理三部分。计划维修管理包括维修计划的制定、下达、执行、检查等功能；故障维修管理包括维修记录的录入整理、设备维修档案、维修经验支持、设备故障分析处理等功能；维修备件管理包括备件需求计划、备件查询、设备关键备件换件管理等功能。
在维修管理中，设备维修管理是最重要的部分。通过对设备的运行状况记录和分析，可以优化设备维修和维护的的过程，在数据不断积累的过程中，从中找出规律，完善设备预防性维护管理，提高设备的维修技能，并且通过对维修数据的分析，可以对设备的备件数量进行优化管理，提前准备好相关备件，减少设备维修时间。
5)润滑管理。设备润滑管理通过对设备润滑计划维护、润滑流程维护、设备润滑记录、设备润滑情况查询、润滑油品管理等功能，成对设备的润滑工作。包括：1、润滑油品管理。润滑油品管理完成润滑油脂和废品油的名称、说明、规格、数量、厂商、期限等信息的录入、修改、删除和查询操作。2、润滑记录维护。列出设备及对应的润滑程序进行选择，自动填充相关润滑程序信息，用户可以手工进行修改，但油脂必须从油脂档案中选择。3、润滑记录查询。可按照润滑日期、部门、记录人、设备分类等查询条件对已有的润滑记录进行查询。
6)备件管理。备件管理是指对设备的备件进行管理。备件应该越少越好，因为备件过多会占用企业资金，但是必须满足不影响设备维修这一个大前提。备件管理主要包括建立设备备件台帐，完成备件的出入库管理，制定备件储备定额，管理备件采购计划，对备件进行分析，提供各类统计分析报表。
7)设备运行管理。设备运行管理包括设备运行台时记录、设备状态监测、设备事故记录等功能。当设备运行出现异常时，停机或者报警。车间相关工作人员可以从系统中的记录分析出一段时间内设备故障停机时间和设备故障停机率，或者设备有效作业率。对关键或重要的设备可以进行状况的实时监控，对设备出现的异常状况及时提示，同时提供相关有帮助的资源维修设备，加快设备的维修速度，减少生产停止时间。
5、MES设备管理系统实现
基于以上的功能设计，整个设备管理系统采用.Net技术开发。.NET是微软新开发的大型分布式系统平台，符合CLS（Common Language Specification，公共语言规范）的.NET框架是其核心组成部分。.NET平台采用了XML（Extensible Markup Language，可扩展标记语言）作为标准格式，具有跨平台特性。因此在企业大型信息管理系统的开发中，.NET技术得到广泛的使用。系统在VisualStudio 2008环境下采用C#语言进行开发，以Oracle 10g作为系统数据库，采用C/S与B/S结构结合的方式开发，以便于对设备的控制以及各种设备信息的浏览。
设备点检模块，是设备管理系统的重要模块之一。主要通过设置点检计划来生产点检工单，然后通过完成工单来检查相关检查点的状态，通过设备检查点状态的及时反馈来指定维修计划。
为了便于现场工人对设备进行实时点巡检，系统采用PDA手持设备扫描检查点条码的方式来实现这一功能。PDA手持设备采用WinCE操作系统，PDA既可以通过SQL Server CE数据库的sdf数据文件作为离线数据包与设备管理系统进行数据交互，也可以采用无线传输的方式与系统机型数据交互。
6、结论
该文通过对设备管理过程的信息化，将设备相关的运行数据记录到设备管理系统中，使得对设备运行状况的管理从原来的人工记录，依靠经验维护，到现在的计算机信息化，对数据分析整理提前维护，使设备管理上升了一个层次。
设备管理系统可以帮助烟草企业了解设备的运行状况，进而了解企业的生产能力。预防性维护可以减少设备停机时间，降低设备故障对生产计划执行所造成的不好影响。加强制造执行系统的功能，提高企业生产效率，是车间管理的重要组成部分。综上所述，它的主要特点有以下几个：符合行业、国家和国际有关技术要求和管理规范。对设备从入厂到报废整个阶段实现全程跟踪。
接口标准技术采用Web Service，实现跨平台的应用集成。能够提供完整的设备运行数据，并提供个性化的可定制的数据报表。采用数据挖掘技术对设备故障原因进行分析，为今后维护保养提供技术积累。整个MES 设备管理系统 的易用性好，可扩展性强。
1、概述
近些年来，由于信息技术的不断发展和生产自动化程度的不断完善,使得烟草行业的信息化水平得到了大幅度的提高。随着烟草企业的生产规模扩大和产品品种的增加，烟草企业的信息化建设也进入了新的高潮，大家已经不满足于单纯的信息化管理系统，而需要有针对性的对生产过程进行信息化管理。于是，制造执行系统应运而生，作为CIMS三层结构的中间层部分，MES制造执行系统对车间的生产进行直接管理。在MES系统中，设备管理系统作为关键模块，负责现场设备状态监测维护和其他管理部门之间的信息通讯，是烟草工业信息化建设的重点。
设备是现代企业的物质技术基础，而且随着机器设备技术含量与技术水平的日益提高，使得现代设备既是技术密集型的生产工具，也是资金密集型的社会财富。设备的技术水平直接关系到烟草企业的各项关键指标，如产品质量、生产成本以及生产效率等。设备管理作为制造执行系统中的重要组成部分，对其它模块和功能起着促进和约束的作用。因此，伴随着科技的飞速发展，烟草企业也相对应的对于设备管理也提出了更高的要求。该文的研究内容主要是通过设备管理系统来解决生产车间内设备的管理问题，进而提高企业设备管理的信息化水平，减少设备的故障率、提高设备生产效率。
2、MES设备管理系统概述
烟草企业属于流程型企业，流程型企业产品相对比较固定。很多企业的设备管理系统都是在厂级的企业资源管理层次上进行全厂范围内的设备管理，范围太广，针对性不够强。该文为适应烟草企业的生产特点，提高针对性，提出的方案主要解决以生产车间为单位的生产线设备管理。
为了保证系统的可操作性以及相关数据查询的便利性，整个设备管理系统由以下两部分组成。一、设备控制系统主要负责现场设备的管理，该系统主要针对设备的参数的具体管理，是设备管理人员以及操作、维修人员的工作平台。二、设备信息系统来实现具体设备信息的查询浏览，为所有关心设备工作的人提供信息服务,是大众信息咨询平台，同时也负责完成生产计划的下达、审核、浏览等任务。
3、MES设备管理系统目标
烟草企业的核心任务是“生产”，在满足市场需求的前提下，“降低生产成本、提高产品质量”，是生产管理不断追求的目标。精益制造的核心是消除浪费、持续改进。通过设备管理系统的实施，构建一整套的设备管理体系，即建立设备PDCA循环管理体系，严格按照设备的维保标准与维保计划执行各项设备维保工作；在完善设备维护保养周期的基础上，建立设备预防维护机制，进而提高设备的保障能力，最后实现对设备资源的优化配置和管控，对产品质量、设备生产能力和性能，以及生产成本的持续改进。
本系统将原来的手工设备管理过程信息化，全部由厂级计算机网络实现对设备的管理,完成设备的点检管理、维护管理、维修管理、润滑管理、设备备件管理、设备运行管理等；将原来人工管理中存在的一些不规范行为和操作，利用计算机严格规范，是设备的所有状态和使用情况信息化，并且实现可预测管理。将原来设备出现故障以后的事后维修逐渐转变为预防性维修，提高设备的使用效率和提高设备的工作效率，提高了企业的生产效率。在信息化设备信息后，对企业的信息化建设和管理提供了便利条件。
4、MES设备管理系统主要功能
设备管理系统通过对设备台帐等基本资料信息的管理，实现对生产现场设备动态运行的点检管理、维护管理、维修管理、润滑管理、设备备件管理、设备运行管理等，进行设备故障分析、设备停机处理，以及设备备件使用过程管理和设备性能分析等。
整个设备管理系统一方面实时收集、汇总设备运行数据，一方面记录设备的设备保养、设备润滑、设备点检、设备维修，以及备件使用等信息，实时监测设备的运行情况和负荷，并产生设备的阶段性、周期性和预防性的维护计划，并对突发故障产生响应，提供故障诊断提供基础信息，实现设备的停机管理；对设备指标、设备故障停机率、设备有效作业率、设备利用率、设备事故频率等指标进行统计分析，保证设备高效使用，达到对设备进行最优化管理与维护的目的。
1)设备台账管理。该模块主要是对设备基础信息进行管理。基础信息包括设备号、设备名称、生产厂家、出厂日期、投用年月、规格型号、购置时间、设备类型、投用年限、所属部门编号等。系统对以上信息提供添加、修改和删除等功能。与此同时，系统还提供对于设备档案的管理，其中包括说明书、合格证、操作规程、图纸等技术资料等相关信息的维护，通过建立起一套完整的设备台账信息，来保障设备日常维修维护等工作的顺利实施。
2)点检管理。包括设备日常点检、定期点检、巡检、设备完好检查等方面的管理。设备点检管理可提供按照不同的标准和周期，对规定的部位进行检查，这样可以更早发现设备故障隐患并及时进行维护和维修，使设备能够保证正常生产的进行。其可根据不同设备按照日、周、月等周期定制若干检查项目、检查方法，并将点检任务制定到相关人员。该管理功能同无线手持终端结合，可将检查结果及时的上传到MES系统中，可快速形成点检记录。负责车间设备管理的工作人员通过对设备检查记录的查阅，可以制定出所有设备的维修计划和维护保养时间。在不影响车间生产计划执行的情况下，执行设备维护保养计划,使设备停工进入维护状态。设备完好检查是对设备完好性按照标准检查,并且将记录检查录入系统,当设备出现异常时，在不影响生产的前提下对设备尽快维修。
3)维护管理。包括设备维护计划的制定、审批、下达、检查、记录、查询等等。设备管理系统为设备建立合理的维护流程，按照规定定期对其执行强制保养维护。在理想的情况下，当设备出现故障，工人可以立刻到场对设备进行维修，减少因为停机而对生产计划所造成影响。
4)维修管理。设备维修管理主要包括计划维修管理、故障维修管理、维修备件管理三部分。计划维修管理包括维修计划的制定、下达、执行、检查等功能；故障维修管理包括维修记录的录入整理、设备维修档案、维修经验支持、设备故障分析处理等功能；维修备件管理包括备件需求计划、备件查询、设备关键备件换件管理等功能。
在维修管理中，设备维修管理是最重要的部分。通过对设备的运行状况记录和分析，可以优化设备维修和维护的的过程，在数据不断积累的过程中，从中找出规律，完善设备预防性维护管理，提高设备的维修技能，并且通过对维修数据的分析，可以对设备的备件数量进行优化管理，提前准备好相关备件，减少设备维修时间。
5)润滑管理。设备润滑管理通过对设备润滑计划维护、润滑流程维护、设备润滑记录、设备润滑情况查询、润滑油品管理等功能，成对设备的润滑工作。包括：1、润滑油品管理。润滑油品管理完成润滑油脂和废品油的名称、说明、规格、数量、厂商、期限等信息的录入、修改、删除和查询操作。2、润滑记录维护。列出设备及对应的润滑程序进行选择，自动填充相关润滑程序信息，用户可以手工进行修改，但油脂必须从油脂档案中选择。3、润滑记录查询。可按照润滑日期、部门、记录人、设备分类等查询条件对已有的润滑记录进行查询。
6)备件管理。备件管理是指对设备的备件进行管理。备件应该越少越好，因为备件过多会占用企业资金，但是必须满足不影响设备维修这一个大前提。备件管理主要包括建立设备备件台帐，完成备件的出入库管理，制定备件储备定额，管理备件采购计划，对备件进行分析，提供各类统计分析报表。
7)设备运行管理。设备运行管理包括设备运行台时记录、设备状态监测、设备事故记录等功能。当设备运行出现异常时，停机或者报警。车间相关工作人员可以从系统中的记录分析出一段时间内设备故障停机时间和设备故障停机率，或者设备有效作业率。对关键或重要的设备可以进行状况的实时监控，对设备出现的异常状况及时提示，同时提供相关有帮助的资源维修设备，加快设备的维修速度，减少生产停止时间。
5、MES设备管理系统实现
基于以上的功能设计，整个设备管理系统采用.Net技术开发。.NET是微软新开发的大型分布式系统平台，符合CLS（Common Language Specification，公共语言规范）的.NET框架是其核心组成部分。.NET平台采用了XML（Extensible Markup Language，可扩展标记语言）作为标准格式，具有跨平台特性。因此在企业大型信息管理系统的开发中，.NET技术得到广泛的使用。系统在VisualStudio 2008环境下采用C#语言进行开发，以Oracle 10g作为系统数据库，采用C/S与B/S结构结合的方式开发，以便于对设备的控制以及各种设备信息的浏览。
设备点检模块，是设备管理系统的重要模块之一。主要通过设置点检计划来生产点检工单，然后通过完成工单来检查相关检查点的状态，通过设备检查点状态的及时反馈来指定维修计划。
为了便于现场工人对设备进行实时点巡检，系统采用PDA手持设备扫描检查点条码的方式来实现这一功能。PDA手持设备采用WinCE操作系统，PDA既可以通过SQL Server CE数据库的sdf数据文件作为离线数据包与设备管理系统进行数据交互，也可以采用无线传输的方式与系统机型数据交互。
6、结论
该文通过对设备管理过程的信息化，将设备相关的运行数据记录到设备管理系统中，使得对设备运行状况的管理从原来的人工记录，依靠经验维护，到现在的计算机信息化，对数据分析整理提前维护，使设备管理上升了一个层次。
设备管理系统可以帮助烟草企业了解设备的运行状况，进而了解企业的生产能力。预防性维护可以减少设备停机时间，降低设备故障对生产计划执行所造成的不好影响。加强制造执行系统的功能，提高企业生产效率，是车间管理的重要组成部分。综上所述，它的主要特点有以下几个：符合行业、国家和国际有关技术要求和管理规范。对设备从入厂到报废整个阶段实现全程跟踪。
接口标准技术采用Web Service，实现跨平台的应用集成。能够提供完整的设备运行数据，并提供个性化的可定制的数据报表。采用数据挖掘技术对设备故障原因进行分析，为今后维护保养提供技术积累。整个MES 设备管理系统 的易用性好，可扩展性强。
作者：hzjuxadmin
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