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技术支持...........................................................................................................................................................3 4.5 MES上位系统技术支持 ...............................................3
4.5.1 4.5.2 4.5.3 4.6 MES上位系统采用的开发工具和数据库 ......................................................................3 MES上位系统的设计主线.................................................................................................4 MES上位系统的统计分析方法........................................................................................5
MES下位系统技术支持 ...............................................6
4.6.1 4.6.2 4.6.3 4.6.4 MES下位系统数采系统硬件部分 ...................................................................................6 MES下位系统数采系统软件部分 ...................................................................................6 MES下位系统管理系统硬件部分 ...................................................................................9 MES下位系统管理系统软件部分 .................................................................................13
技术总结.........................................................................................................................................................19 4.7 稳定、可靠完整的数据采集..........................................19
4.7.1 4.7.2 4.7.3 4.8 软件系统的保证 ...............................................................................................................19 硬件系统的保证 ...............................................................................................................19 效果分析.............................................................................................................................20
全面的批次跟踪和产品追溯..........................................20
4.8.1 4.8.2 4.8.3 4.9 批次跟踪.............................................................................................................................20 产品追溯.............................................................................................................................21 效果分析.............................................................................................................................21
先进的统计分析方法 ...............................................22
4.9.1 4.9.2 SPC的引入 .........................................................................................................................22 效果分析.............................................................................................................................23
4.10 高度的系统集成 ...................................................23 4.10.1 4.10.2 基于Wonderware软件平台的MES系统 .....................................................................24 效果分析.............................................................................................................................24
4.11 模块化的开放系统 .................................................25 4.11.1 模块化的设计和开发 ......................................................................................................25
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4.11.2 4.11.3 4.11.4 开放的系统结构 ...............................................................................................................25 统一的系统接口 ...............................................................................................................26 效果分析.............................................................................................................................26
4.12 多模式异构的信息发布平台..........................................26 4.12.1 4.12.2 4.12.3 4.12.4 4.12.5 现场数采和监控系统 ......................................................................................................27 管理客户端 ........................................................................................................................27 远程监视客户端 ...............................................................................................................27 门户网站信息发布...........................................................................................................28 效果分析.............................................................................................................................28
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技术支持
昆明卷烟厂MES系统由上位系统和下位系统组成。上位系统划分为四个功能模块：生产计划管理模块、质量管理模块、设备管理模块、成本核算管理模块；下位系统主要由车间管理系统软件和制丝工段、卷包工段数据采集系统两个部分组成。
4.5 MES上位系统技术支持
4.5.1 MES上位系统采用的开发工具和数据库
4.5.1.1 开发工具PowerBuilder Enterprise 8.0.2
在上位系统，我们采用了当时最快捷、最方便的开发工具之一Sybase 公司的 PowerBuilder Enterprise 8.0.2版。
PowerBuilde 8.0具有卓越的应用开发效率 ，主要表现在：PowerBuilder通过提供大量新的功能和特征继续拓展其快速应用开发和无比卓越的生产率传统，显著地加快了应用开发的周期。
PowerBuilder 8.0是易于使用的、可伸缩的、并经实践证明的快速集成开发环境，它在给用户提供一条转移到下一代平台的途径的同时，使用户仍能够保护和扩展它现有的在技术和应用上的投资。多年来， PowerBuilder用于客户机/服务器应用开发的快捷性、简便性以及先进性一直深受用户赞赏。这是我们选择PowerBuilder 8.0作为上位系统开发工具的主要原因。
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4.5.1.2 数据库Oracle 9i 上位系统我们采用的数据库是Oracle 9i。Oracle 9i数据库是Oracle公司推出的最新一代数据库，与Oracle 8i相比增加了上百种新特性，其中最突出的是经济性、高可伸缩性和高可用性以及完善的功能。
Oracle 9i采用了Real Application Clusters技术，为用户提供了无限的可伸缩性和总体可用性，用户可以把运行Oracle 9i的多个硬件平台组成集群系统，扩充系统的处理能力和性能。除此之外，Oracle 9i在安全性、可靠性等方面也有不俗的表现。Oracle 9i数据库灵活的扩展性使它能适应各种规模企业的需求。
Oracle 9i给用户带来的最大的好处是：用户可以利用Unix工作站、PC服务器等中低端硬件平台，获得原来只有在大型机上才能享用的高可伸缩性和高可用性，在提高性能的同时降低了成本，而且，当用户的业务不断扩展时，原来的投资会继续得到保护。
考虑到系统数据的大量性、交互性、安全性和管理的方便性，以及系统的兼容性和扩展性，我们选择了Oracle 9i作为数据库平台。
4.5.2 MES上位系统的设计主线
在上位系统我们以生产批次为核心线索，将生产计划管理、质量管理、设备管理和成本管理等业务功能模块“串连”在一起。
“生产批次”是该系统中一个核心的概念。我们希望通过生产批次概念的引入实现两个功能：
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4.5.2.1 实现产品的跟踪
从原料投入到产品下线是一个完整的受控的生产流程，生产批次贯穿整个生产过程的始终。在这个流程中，每一个时点发生了什么，在制品处于什么状态，当时的生产现场是怎样的，我们通过批次实现连续的跟踪记录。
4.5.2.2 实现质量问题的追溯
万一发生质量问题，我们要能找到发生问题的原因，以便弄清是原（辅）料问题、设备问题、环境因素、工艺标准问题，还是人员不当操作造成的。在找出问题的基础上，进一步查明原因，采取对策，通过提高、改善工作质量来控制生产质量，通过控制生产质量来最终保证产品质量。通过“生产批次”与计划实施、质量监测、设备状态的实时关联，能真实再现生产“当时”的情况，从而实现质量追溯。
4.5.3 MES上位系统的统计分析方法
在系统中，在数据采集基础上，借鉴SPC分析方法，运用数理统计理论，实现对数据的综合分析和分类统计及变动趋势分析。通过分析，预警超指标数据，反映能力指数和受控状态，做出趋势判断，从而力图为质量问题找出影响质量的关键因素，达到改进生产、提高质量的目的。
在系统中实现的统计方法有工序能力指数、描述统计量分析、散布图分析、直方图分析、趋势图分析和巴雷托图分析等。通过科学的统计方法，实现全过程监控、全系统参与，进而更好地理解和实施质量体系。
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4.6 MES下位系统技术支持
4.6.1 MES下位系统数采系统硬件部分
考虑到硬件兼容性和系统的通用性，制丝和卷包工段所有数据采集工作站采用DELL台式计算机。现场站配置为P4 2.0G以上CPU, 256M内存，40G硬盘。对于安装于现场的工作站采用防护等级达到IP65的操作柜安装。通过实际使用证明硬件配置充分满足数据采集的功能和稳定性要求。
卷包现场站配置专用通讯板卡实现与包装机组的数据通讯，通过TCP/IP通讯协议实现与卷接机组的数据通讯。现场站直接接入车间局域网和MES系统中央数据库实现通讯进行采集数据的实时存储和生产管理信息的接收。
数据采集服务器和MES下位系统的中央数据库服务器公用一个服务器，由于采用了硬件模块级冗余的美国Stratus服务器，数据采集数据库的稳定性和可靠性得到了有效的保证。相关的服务器说明参见管理系统服务器硬件说明。
4.6.2 MES下位系统数采系统软件部分
4.6.2.1 数采工作站软件
由于运行于现场的工作站需要长时间不间断运行，保证现场生产过程数据的连续稳定存储，数据采集工作站全部采用美国Wonderware公司的监控软件InTouch 8.0简体中文版。InTouch通过与制丝线生产线和卷包机组控制系统的数据通讯实现数据采集的同时，还以直观的监控界面实现对生产线的监控功能，为生产操作人员提供更加完整和详细的生产过程信息。此外通过InTouch的数据库访问功能，现场站能够灵活的实现人工信息录入（质检信息、设备维修信息等）和生产管理信息查询功能，从而重新定义了现场站的功能范畴。
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4.6.2.2 数采服务器软件
为了实现制丝和卷包工段大量的生产过程数据的实时稳定的数据采集，数采数据库采用美国Wonderware公司的IndustrialSQL Server™工业实时数据库。
IndustrialSQL Server™ 是世界上最流行的生产历史记录数据库，能以最低的拥有成本换取最高的性能。它提供了一个公共的生产信息访问点、生产应用程序开发平台、接入商业系统的接口。下图为IndustrialSQL Server™系统结构图。
IndustrialSQL Server™具有如下特点： 高性能的服务器
IndustrialSQL Server 实时获取准确、细致的生产数据，并提供无缝融合非实时、手工或离线数据的功能。 IndustrialSQL Server 获取生产数据的速度
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要比关系型数据库快几百倍，存储空间也只占传统数据库的一小部分。所有生产数据与事件、摘要、生产与配置信息一起可以完全集成到工厂数据中。
易于使用
IndustrialSQL Server提供的是一种免管理的立即可用的数据库环境。 只要指向现有 InTouch 配置文件，在几分钟之内，就可以配置好整个系统。 这种与 InTouch 的紧密集成确保了数据库的完整性，并且标记也只需定义一次。
易于管理
IndustrialSQL Server 的管理与配置工具采用“Microsoft 管理控制台”技术，支持鼠标点选、拖放等操作，提高管理方面的便利性。 通过提供一个单独的控制台，可进行多个 InSQL Server 及 Windows 操作系统与 SQL Server Enterprise Management 的管理。用户可以从很多客户端监视整个系统的健康状况与工作性能。
灵活的开放式访问
基于 Windows® 2000™ Server 的多层体系结构提供了一套可伸缩的解决方案，使得IndustrialSQL Server既适合于部署了几百个标记的单个生产线或机组的数据采集，也适合于成千上万个标记的大型项目。
扩展性
IndustrialSQL Server能够根据用户选择的应用程序开发环境开发定制的客户端应用程序。 公开的数据模型和标准的 SQL 或 OLE DB 应用编程接口提供了一个主流标准开发环境。IndustrialSQL Server 的数据库可以使用附加的表格、存储过程及视图轻松加以扩展，来满足特定的信息需求。
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4.6.3 MES下位系统管理系统硬件部分
4.6.3.1 管理系统网络硬件
整个管理系统的网络结构基于昆明卷烟厂的千兆交换以太网为主干并结合虚拟局域网（Virtual LAN）技术的网络解决方案，使得网络系统既有高速主干、高性能交换结构同时又具有良好的可管理性和安全性。具体硬件配置如下：
中心交换机
采用CISCO公司的Catalyst 6509交换机，交换背板带宽达到32Gbps，提供1000BASE-SX/LX，10/100BASE-TX和1000BASE-FX等端口。支持SNMP、RMON管理、支持802.1Q，802.1P，802.3x协议标准。支持IEEE802.3u，IEEE802.3z等协议。中心交换机通过1000M接口和生产部局域网络相连，保证了生产部生产管理信息上传和生产指令信息下达的高速稳定执行。
生产部二级交换机
生产部交换机采用Cisco公司的Catalyst 3550交换机，通过光纤与厂级网络实现1000M的高速连接。通过厂级VLAN配置，生产部具有独立的网段，并组建了灵活的单一IP地址管理网络，保证了管理系统网络的安全可靠性。管理系统的所有客户端和现场数据采集工作站直接接入二级交换机，保证了客户端和现场站之间具备100M通讯速率，同时也与厂级网络有效的进行的安全隔离。
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4.6.3.2 管理系统客户端硬件
4.6.3.3 考虑到硬件兼容性和系统的通用性，管理系统所有客户端采用DELL台式计算机。配置为P4 2.0G以上CPU, 256M内存，40G硬盘。
管理系统客户端直接接入车间局域网和MES系统中央数据库实现通讯，由于采用统一的管理客户端软件，所有客户端的硬件和软件系统配置完全一致，可以统一备份和维护。
4.6.3.4 管理系统服务器硬件
管理系统配置了两台服务器，一台中央数据库服务器，安装所有管理系统服务器端软件和管理系统中央数据库SQL Server 2000，同时中央数据库服务器也用来实现所有生产过程数据的采集和保存。另一台服务器为Web服务器通过厂级局域网网站发布生产过程监控信息和生产管理统计分析信息。
中央数据库服务器：中央数据库采用美国Stratus公司的FtServer 5240服务器，由于数据库服务器在MES系统中的重要性，对于数据库服务器的配置严格的要求，而该型服务器具备的如下优点保证的整个系统的安全性和稳定性：
高可靠性
Stratus提供业界可靠性最高的99.999%的可用性的计算机系统。与其它计算机厂商提供的可靠性仅达99.95%的计算机系统相比，可将每年4~5小时的停机时间缩短到5分钟。极大地减少了因停机而造成的损失和所承担的风险。这一可靠性的保证充分满足了MES系统中采用的Wonderware工业实时数据库对于大量数据的不间断实时采集和处理的要求
连续可用性
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Stratus其独特的硬件冗余体系结构保证了应用系统不会因硬件故障而受到影响，仍能保持连续不间断地正确运行。下图为ftServer接头示意图。
兼容性
Stratus ftServer容错服务器系统采用Intel Xeon处理器，支持Windows 2000 Advanced Server操作系统。并提供Stratus ftServer系统与标准Windows环境的二进制兼容，使得为Windows 2000编写的应用软件不必进行修改即可运行在Stratus ftServer硬件平台上。
简易性
Stratus容错技术建立在硬件级的冗余技术之上，其容错处理的实现对应用是透明的。其简易性主要体现在：
系统安装
Stratus容错计算机的安装与单机安装一样简单。减少双机间的交叉连接及配置。
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网络连接
减少网络连接中重复、交叉连接与配置，从而减少不稳定、不可靠点。 系统软件维护
在Stratus系统上，仅需标准的Windows 2000 Advanced Server环境下的维护技术即可完成容错系统的维护。不必为故障恢复而编写繁琐的故障恢复脚本程序和网络恢复配置。
系统维护
Stratus系统硬件部件均采用热拔插技术。简单将失效部件拔出，更换新部件即可完成系统维修工作。Stratus 远程在线诊断技术提供24x7的远程维护支持。
数据完整、一致性
Stratus容错技术体系结构保证系统在运行中，系统中进行传输和处理的数据的完整和一致。能够保证内存数据的完整性。特别，当系统某一关键部件出现故障时，它能避免双机造成的内存数据丢失而使交易丢失。Stratus能够保护任何时刻的内存数据的完整性，这是容错计算机系统与其它计算机系统的最大区别，亦是应用系统可以获得的最大的利益。
Web服务器：考虑到WEB网站对于服务器的性能要求，同时今后WEB服务器可通过加入其它生产部的网站发布信息进行扩充，本系统中，WEB服务器选用COMPAQ公司的Proliant ML 530 服务器，该品牌服务器在昆明卷烟厂已经有不少的应用，并因其良好的性能和品质得到好评。
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4.6.4 MES下位系统管理系统软件部分
管理系统的软件平台采用美国Wonderware公司的FactorySuite 套装工业软件和InTrack生产管理软件。下图为管理系统中的软件架构：
通过在这些成熟软件平台的基础上进行了适合于烟草企业的行业化开发，使整个ME系统更加符合烟草生产的管理流程和业务流程，并分为：生产管理、设备管理、质量管理、产品追溯和用户管理共五大模块又细分为十八个子模块
4.6.4.1 MES下位系统体系结构
MES下位系统（生产二部）的总体系统结构如下图：
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在系统中MES数据仓库基于生产部基本生产管理信息，从数据采集系统的工业实时数据库中获取实时的基于时间的生产过程信息，并结合的各管理各客户端获得的生产管理信息，进行统一存储和统计分析，实现各项管理功能。系统规划的合理性、运行的可靠性和功能的完整性都由Wonderware 软件平台得到了有效的保证。Wonderware的FactorySuite套件软件和InTrack分为服务器端和客户端被整合在一个MES系统中，运行在系统后台完成各项管理功能。
4.6.4.2 服务器端
管理系统服务器端软件包含了Wonderware的如下软件：InTrack Server、QI Analyst Controller、ActiveFactory和SuiteVoyager。 生产/产品质量服务器软件平台QI Analyst Wonderware QI Analyst 使MES系统引入了国际通用的质量分析方法——SPC（Statistic Proce Control），能够提供标准的质量分析统计控制图帮助用户进行质量统计和分析。QI Analyst的应用不需要进行代码开发，并允许用
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户对SPC控制图和数据源进行灵活的配置。QI Analyst和用户传统的质量统计分析方式相结合能够有效的提高企业质量管理的水平。 MES系统建模和资源跟踪平台InTrack Wonderware InTrackTM作为新一代的生产制造系统（MES）建模和资源跟踪系统平台，提供了基于Windows 2000的、可扩展和经济的方式来监视、管理、跟踪生产的整个流程。通过InTrack系统可以根据烟草行业的业务流程建立完整和合理的生产模型，以合理的数据库构架保证系统运行的高效和稳定。通过客户/服务器应用程序的封装，InTrack具有相当的灵活性，并可以OLE组件的方式在MES系统的客户端工作站运行。
实时WEB门户服务器端软件平台SuiteVoyager SuiteVoyager 2.0 是由Wonderware提供的工厂信息门户。利用SuiteVoyager 2.0，可以通过国际互联网或者企业内部网使用标准的Microsfot IE来收集和发布生产二部的生产数据和管理信息，可以让远程用户安全地访问、分析和显示车间生产信息。利用SuiteVoyager可以在厂级局域网发布如下内容：
生产监控界面：
直接将各现场站的监控界面发布到SuiteVoyager的网站上并能够实现生产线的实时监控；
过程趋势：
通过SuiteVoyager内置的图形功能可以和InSQL结合发布生产现场过程数据的实时趋势；
生产报表：
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发布生产部的各种生产报表和统计查询结构，并允许进行灵活的查询和分类；
外部链接：
允许自定义网页如ASP、HTML和XML并灵活的集成到SuiteVoyager中。 IndustrialSQL Server 的高性能客户端工具ActiveFactory™ 8.5 ActiveFactory 8.5 是一整套客户端应用程序，可以从 Wonderware IndustrialSQL Server™ 储存的数据中最大限度地发掘价值。通过使用 ActiveFactory，只要用鼠标指指点点对话框，企业中各个级别的人员便能轻松访问工厂和生产过程数据。
本套装软件可以在网络、企业内部网或 Internet 上部署各种信息。通过使用企业的信息高速公路，ActiveFactory 可以提供基于时间的趋势数据分析，使用 Microsoft® Excel 方便地进行数据分析，使用 Microsoft Word 制作全面的数据报告，特别是，它还可以用于访问工厂车间历史信息与实时信息。
4.6.4.2.1 客户端
位于生产二部各个相关的管理部门的工作站作为MES系统的客户端，主要运行基于C/S结构和COM组件技术开发的MES客户端软件，在MES客户端软件中，通过封装Wonderware FactorySuite 的客户端组件，部门工作站具有稳定和强大的功能。不仅管理系统客户端而且数据采集客户端都基于专门为MES系统设计的COM组件和中央数据库实现链接。
管理系统客户端分为两个组成部分： COM组件：
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采用COM组件技术开发的运行于客户端的后台处理程序，实现客户端程序和服务器连接的中间事务的处理。该组件对管理系统主要的事务处理和用户查询以类的方式进行统一封装后，先对客户端提交的数据库操作请求进行处理再发送到数据库，减小了数据库数据处理量和网络数据传输量，降低了客户端开发难度，起到了中间层的作用。 管理客户端软件：
采用VB6.0开发，采用模块化和面向对象的开发模式，保证系统结构的灵活和人机界面的友好。所有客户端采用基于Wonderware软件体系的统一的用户认证体系。在不同客户端上通过用户权限认证，用户可以在相同的客户端软件上操作不同的系统管理功能。
4.6.4.3 MES下位系统特点
MES下位系统（生产二部）在努力实现符合烟草行业生产管理特点的生产管理系统，提高车间生产管理水平，改变传统的生产管理模式的基础上，具备了如下特点： 高稳定性
在整个系统的设计阶段就对系统的稳定性进行了充分的考虑。通过采用IndustrialSQL Server工业实时数据库保证生产过程数据连续的不丢失的低占用的采集；通过采用InTrack，合理完善的建立烟草行业生产模型，保证系统功能稳定运行；通过Stratus高可靠性数据库服务器，从硬件上保证了系统的可靠和稳定，有效的减少了硬件的安装和维护难度。 高可用性
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系统借助于COM组件技术和Wonderware完善的用户管理机制，大大提高了管理系统的可用性，所有客户端保持统一的系统配置，并可以快速更换和恢复，保证系统的不间断运行。 高扩展性
系统模块化设计，使得新功能新模块能够快速的开发和部署，让系统具有良好的扩展性。同时通过开放的数据接口和SQL Server的扩展性，系统能够灵活的与厂级MIS系统进行连接，并能够根据厂级MIS系统的需求进行完善和扩展。 高集成性
管理系统将Wonderware的FactorySuite工厂套件软件和InTrack系统整合为一个完整的MES系统，在为用户提供统一的人机界面的同时，也提供了强大而灵活的管理功能，基于Wonderware软件的集成性，管理系统还集成了其他的管理和办公软件，如Word和Excel，提高了系统的可用性。 高维护性
由于系统的硬件和软件均采用国际上主流产品，Wonderware多年的软件应用履历和标准的安装维护保证了软件系统的高维护性；Stratus服务器的硬件冗余使得系统中的所有服务器软件只需安装一次，且无需对磁盘阵列或Cluster等复杂硬件进行维护，也大大提高了系统的可维护性。
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技术总结
昆明卷烟厂MES项目从需求分析到系统设计和系统开发都充分考虑烟草行业的业务流程和管理模式。针对烟草行业流程式和离散式相结合的特殊生产模式和现有的生产管理方式，整个系统在设计上进行了大胆的革新和尝试，并根据用户的具体需求进行了多次的调整和完善，在体现烟草行业管理特色的同时又能有效提高生产管理的水平。
整个系统在实施过程中积累了大量烟草行业实施MES系统的经验。多个关键技术的使用令本系统在国内同行业中处于领先位置并具有多种特色和亮点，现总结如下。
4.7 稳定、可靠完整的数据采集
对于生产部多个生产控制系统成千上万点生产过程数据的采集，需要实时采集并在相当长的时间段内进行保存。为了保证这些数据能够有效并可靠的得到存储，系统从软件和硬件两个方面进行了详细的考虑。
4.7.1 软件系统的保证
系统中没有采用普通的商用数据库而是采用了国际上先进的工业实时过程数据库实现数据的存储，通过工业实施数据库特有的数据存储和压缩机制保证了所有数据不间断、不丢失、低空间占用的存储。本系统采用美国Wonderware公司的IndustrialSQL Server工业实时数据库，并具备了高性能、易于使用、易于管理、灵活的开放式访问、扩展性。
4.7.2 硬件系统的保证
整个系统的中央数据库采用硬件冗余的服务器，保证的整个系统的安全性和稳定性，并使数据采集系统具有高可靠性、连续可用性、兼容性、简易性、数据完整和一致性等优点。
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4.7.3 效果分析
通过数据采集系统真正将整个生产车间的实时生产数据有效的不间断的完整的保存起来，作为车间生产管理和统计分析的数据基础，这些数据保证了车间管理层甚至厂级MIS系统能够及时、真实、有效的了解车间生产情况和存在的运行问题。这样车间生产控制系统就成为了厂级信息化管理系统的有机组成部分，结束了车间底层自动控制系统虽然实现了生产高度自动化，却一直成为企业生产管理的信息孤岛的尴尬局面。
4.8 全面的批次跟踪和产品追溯
在系统的规划和实施过程中，完整地提出并贯彻了批次跟踪的概念。对卷烟生产的整个流程以一个统一的标识进行识别，并在各个生产环节根据这个标识实现对产品生产的各方面信息的全面跟踪。这就将MES系统的数据采集信息和生产管理系统有效的贯穿起来，并实现了对产品生产过程的全面查询和统计分析。
4.8.1 批次跟踪
批次跟踪不仅仅是在单个工序或部分生产线进行，而是贯穿了产品在生产线生产的整个流程。由于烟草行业生产流程的特点，产品的生产过程在制丝线是连续的，而在卷包工段又是离散的，所以传统的批次跟踪模式已经不适用于烟草行业。在系统中，对于批次跟踪的实现作了大量的研究和测试，终于使批次的跟踪覆盖了卷烟生产的各个环节。从原料申请到原料投料，从叶片线和丝处理线的整个生产流程到储柜的进柜、出柜和存储，从风力送丝到卷接包的生产，都以批次为唯一的标识来实现数据采集和生产过程的跟踪。
批次跟踪采集的不仅仅是产量、牌号和时间，还包含了批次生产过程中相关的工艺参数、质量检测、设备状态和报警、物料损耗以及其他相关事件等信息。
批次跟踪概念在烟草生产管理中的引入，在一定程度上改变了车间生产管理的模式，更加有效地将各种生产管理信息整合在一起，成为MES系统的一个重要组成部分。
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4.8.2 产品追溯
批次跟踪功能的实现保证了管理系统数据库中保存了产品生产的完整信息，为实现产品追溯打下了坚实的基础。系统根据用户选定的时间段查询生产的品牌，根据品牌查询所有相关批次，以批次号为索引并以批次的开始和结束时间为时间段实现产品在各个方面的追溯功能。产品追溯实现的主要目标是通过产品生产信息全方位的比较来发现不同批次的产品间存在质量差异的潜在的根本原因，帮助企业采取有效措施完善生产工艺，提高产品质量，另外，通过对产品整个生产流程的追溯也能够在很大程度上帮助企业追查质量事故的真正原因，及时采取正确的措施，减少事故发生的概率。
4.8.3 效果分析
批次跟踪和产品追溯：通过进行生产批次的跟踪和产品追溯，在很大程度上改变了车间传统生产管理的观念，主要体现在如下几个方面：
生产管理信息得到了有效的整合：批次的概念的引入，使得和产品生产过程相关的生产信息、质量信息、人员信息都能够以批次信息为关键字进行查询和检索。这样大量纷繁复杂的生产管理系统借助于批次的概念有效的整合在一起，大大提高了生产管理者对生产信息进行统计分析和查询的效率；
生产跟踪的概念发生了变化：通过引入全新的批次跟踪和产品追溯的概念，生产跟踪从原有的对产品生产过程中的部分生产工序进行孤立、片面地管理转变为对产品整个生产流程的全面跟踪和监控，而这样的生产管理模式能够帮助生产管理者更加全面的了解生产情况，分析生产事故，同时全面的生产跟踪也是企业实施全面质量管理的基础；
生产过程的回溯成为可能：在原有的生产管理流程中，由于管理模式和信息采集的局限性，要想回溯任何一批产品生产过程中所采用的原辅料、使用的生产线和生产设备、关键的工艺指标和相关的参数设定是非常困难的，
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而MES系统中提供的产品追溯功能，能够有效的帮助生产管理者详细的回溯产品生产的每个环节，发现产品畅销或产品质量问题的最根本原因。实现生产过程的回溯加快的提高产品质量和改进生产流程的进程。
4.9 先进的统计分析方法
4.9.1 SPC的引入
长久以来烟草行业一直采用传统的质量统计分析方式进行质量检测，质量检测水平的提高往往体现先检测仪器、手段和检测方式的改进方面。但是对于检测结果的统计分析方式仍然采用上下限控制和标准的数理统计方式。本系统在对烟草行业的质量统计分析方式进行充分研究和考察的基础上，借助于专门的质量统计工具，引入了SPC（统计过程控制）概念。
统计过程控制（SPC）是一种借助数理统计方法的过程控制工具。它对生产过程进行分析评价，根据反馈信息及时发现系统性因素出现的征兆，并采取措施消除其影响，使过程维持在仅受随机性因素影响的受控状态，以达到控制质量的目的。当过程仅受随机因素影响时，过程处于统计控制状态；当过程中存在系统因素的影响时，过程处于统计失控状态。由于过程波动具有统计规律性，当过程受控时，过程特性一般服从稳定的随机分布；而失控时，过程分布将发生改变。SPC正是利用过程波动的统计规律性对过程进行分析控制的。因而，它强调过程在受控和有能力的状态下运行，从而使产品的生产过程保持稳定并达到最大生产能力。
系统利用专业的SPC统计分析工具，提供多种分析控制图表对现有质量检测数据进行分析统计。SPC的分析方法不仅适用于人工采样的质检数据，而且应用于对数据采集系统中采集的生产过程工艺数据的统计分析；不仅适用于生产部采集的质检数据，而且应用于对厂级质检科和三级站的质检结果的统计分析；不仅适用于对质量管理方面信息的分析，而且应用于和设备相关的故障信息、维修信息的统计分析。所以SPC的统计方法在MES系统中的各个方面都得到了应用。
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4.9.2 效果分析
借助对SPC控制图表的分析，用户可以发现隐藏在看似正常的生产过程中潜在的质量问题和事故隐患，并对故障点进行标注和进一步分析。对于关键的故障点，可以直接发送报警到现场数据采集站点提示操作人员对生产过程进行及时调整。
通过在系统中实现SPC分析方法，将质量管理和设备管理的事故后分析处理的传统模式转变为提前预测、提前预防、防患于未然的更高的管理水平。具体体现在一下几个方面：
统计分析模式的转变：通过SPC的全面使用，生产管理人员能够通过更加先进的方式、更加深入的了解产品质量和设备管理更加全面的信息，在原有的传统的统计分析模式的基础上有了质的飞跃；
统计分析观念的转变：从原有的上下限判断和简单历史趋势图分析，到采用SPC控制图对生产过程的变化趋势和潜在影响因素进行分析，直接导致了生产管理人员统计分析观念的转变，只有观念的转变，才能根本改变质量管理和设备管理的统计分析模式，最终提高生产质量管理水平；
统计分析效果的转变：通过SPC，生产管理统计分析从事后分析处理实现了提前预测、提前预防、防患于未然的转变。充分利用系统能够获得的产品质量信息和设备管理信息，MES系统能够为生产管理人员提供更加详细和全面的统计分析结果，在提高生产管理水平方面起到了良好的效果。
当然SPC统计分析方法的全面推行并真正发挥作用需要用户逐渐熟悉和认识的过程，在系统的进一步推行和完善过程中，SPC功能将得到完善和加强。
4.10 高度的系统集成
烟草行业的MES系统由于行业本身的生产特点和生产管理模式而具有特殊的一面。由于没有现成的经验可以参考，目前烟草行业的MES系统并没有统一的模式。本系统没有完全借助于某个软件平台进行开发，也没有完全按照商业软件
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的开发模式，仅仅借助于商用数据库和高级编程语言进行独立开发，而是对工业领域的生产管理套件软件进行了高度集成和二次开发，整合成为一个符合行业特点并且功能完整的MES系统。
4.10.1 基于Wonderware软件平台的MES系统
本系统中集成了美国Wonderware公司的多种软件产品，包括： 工业实时数据库IndustrialSQL Server； 现场监控软件InTouch； 生产管理软件InTrack； 质量分析工具QI Analyst；
工业数据库统计查询工具ActiveFactory； 网站发布工具SuiteVoyager。
但是系统并没有简单的将这些软件拼凑在一起，而是根据用户的具体需求和生产管理的特点利用Wonderware系列工业软件为用户进行定制开发，整个系统既基于Wonderware的成熟的软件平台从而保证系统的稳定性和可靠性，又通过大量创新的尝试突破了原有软件平台的一些局限。
系统的配置、运行和操作为用户提供了统一的人机界面，所有必要的用户设定和软件平台的配置工作都被集成在管理系统客户端中，而无需打开某个后台软件单独进行设定。对于用户来说不必担心系统后台运行了什么样的软件，有什么样的配置，做了什么样的集成，而可以更加关注系统的功能实现。
4.10.2 效果分析
借助于国际领先的生产管理软件平台和成功MES系统开发经验，有效地降低了系统开发难度和工作量，缩短了系统开发周期，提高了系统运行的稳定性，依赖于软件平台成熟的技术和强大的功能，整个系统的功能和性能也得到了有力的
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保证。Wonderware生产管理软件平台的标准化和开放性，也使得整个系统能够根据用户的具体需求进行灵活的定制开发和快速扩展。正是基于这些特点，整个MES系统能够在较短时间内设计、开发、调试并投入运行，在实现了MES系统的各项功能的同时，又具有昆烟生产管理的企业特色。
4.11 模块化的开放系统
无论在系统的设计阶段还是在实施开发阶段，系统地模块化、标准化和开放性始终得到了充分的重视，并体现在如下几个方面：
4.11.1 模块化的设计和开发
系统功能模块均采用分阶段模块化设计模式，一个模块开发完成，就紧接着进行测试并投用和推广，各个模块的开发、测试和投用滚动进行，在保证整个项目能够连续稳定实施的同时，也让用户有充分的时间熟悉和掌握系统的各个模块。每一个模块相对独立可以相对独立的使用，满足不同生产管理部门的需求，同时各模块之间又按照标准的信息接口，通过客户端有效的集成在一起。
4.11.2 开放的系统结构
开放性决定了系统的功能扩展能力和与其他系统的集成能力。本系统选用的数据库的开放性大大降低了系统和其他相关系统进行数据交换的复杂程度，提高了整个系统的开放性。在本系统中数据采集数据库采用基于Microsoft SQL Server 2000的工业实时数据库，管理数据库直接采用Microsoft SQL Server 2000。对于系统在今后的进一步完善和功能扩展也能够实现快速开发和部署。
系统对于底层生产控制系统的接口全部采用标准的通讯驱动程序，所采用的通讯板卡也是和原有控制系统完全兼容的硬件，今后不论是控制系统升级还是改造，系统都无需重新进行设计或大量改动，仅需进行少量硬件升级就可以保证系统继续稳定运行。通讯接口的标准化也有效的保证了系统的开放性，降低了系统的维护难度。
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4.11.3 统一的系统接口
基于COM组件技术和面向对象的开发模式使得软件程序具有统一的数据接口，通过标准的OLE DB接口其他管理系统仅需要简单配置就能实现对系统数据的灵活访问。SQL Server 提供的与其他类型数据库灵活的数据接口，使得MES系统和上位MIS系统的Oracle数据库接口变得非常方便。
4.11.4 效果分析
由于系统采用了模块化、开放式的开发模式，系统的功能扩充、调整和维护都能高效的进行，主要可以体现在如下几个方面：
系统功能的灵活调整：根据用户提出的需求，系统能够对个别功能进行灵活的调整和扩充，模块化的设计和开发的接口大大降低了系统的功能调整和扩充对于系统正常使用的影响；
模块的快速升级：各个功能模块之间的相对独立，使得可以对单个模块进行快速升级而不影响其它模块的正常使用；
系统功能的扩展性：采用标准、统一的数据接口使得系统和企业其它管理信息系统能够有效地接口并实现数据通讯，为实现昆烟全面企业信息化管理打下坚实的基础。
4.12 多模式异构的信息发布平台
作为定位于车间的生产管理系统，MES系统面对的是多个不同的操作环境，多种不同层次的操作人员，同时还要确保让尽可能多的生产管理人员和生产管理部门可以及时了解生产线生产状态和查询生产管理信息。因此MES系统的设计就不能参照普通的商业软件的架构，为了保证在不同条件和不同需求下系统都能够稳定、可靠的工作并真正的发挥功能，在设计时系统就被确定为多模式的异构的信息发布平台。
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4.12.1 现场数采和监控系统
安放于工业现场的数据采集工作站，由于环境较差，需要长时间运行以实现生产监控和数据采集功能，运行的软件系统必须稳定可靠。因此，本系统中采用众所周知的InTouch监控软件作为信息发布平台，充分利用InTouch强大的控制系统通讯功能和灵活简便的界面开发功能，在实现稳定的数据采集功能的同时为操作人员提供简洁友好的操作和监控界面。现场站不仅仅实现数据采集和生产监控，通过建立与数据库的连接，现场站还实现了大量生产管理功能，如质量采样数据和设备维修记录的录入，生产管理系统的查询等。现场站监控软件的使用为整个MES系统的稳定运行打下了良好的基础。
4.12.2 管理客户端
运行于各生产管理部门的客户端强调的是完善的管理功能和灵活的统计查询，系统中采用VB开发了管理系统客户端。基于COM组件技术和面向对象的开发模式，客户端充分集成了Wonderware软件平台的各个功能组件，针对用户需求进行了灵活的模块化定制开发，并以统一的架构成为生产管理部门的信息发布平台。所有客户端的软件完全一致，通过系统中用户管理机制，根据登录用户的权限，开放不同的生产管理和查询功能。
4.12.3 远程监视客户端
为了让厂级生产管理部门能够实时监视和了解生产部生产线的实际生产运行状况，系统采用监控软件的只读运行版开发了远程监控客户端作为厂级生产管理部门的实时生产信息发布平台。远程监控客户端显示的生产过程数据直接从生产线控制系统中获得，保证了数据的准确性和实时性。用户可以浏览到生产部所有制丝线和卷包机台的实时监控界面，同时可以查询主要生产过程数据的历史趋势。系统还可以按照用户的具体需求增加生产部详细生产管理信息的查询功能。
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4.12.4 门户网站信息发布
无论管理客户端还是远程监视客户端都需要在本地计算机安装软件程序才能完成生产管理和信息查询功能，为了能够让尽可能多的用户，特别是企业的管理者能够便捷、快速地查询系统的生产管理信息，系统采用门户网站的方式作为企业局域网上的通用信息发布平台。用户只需使用IE浏览器就可以实现生产部生产状态、过程报警、历史趋势、生产管理信息的检索和查询。不仅如此，网站管理人员也可以通过IE浏览器远程管理门户网站，随时对网站内容进行更新和调整。门户网站完善的用户管理机制让不同级别的用户能够浏览不同的内容，充分保证了信息发布的网络安全。
4.12.5 效果分析
在MES的实际运行过程中，本系统的多模式异构平台充分发挥了自己的优势和特点，主要体现在如下几个方面：
系统实现灵活的部署：由于采用了多平台模式，系统可以根据用户部门的实际情况在充分满足管理功能的同时实现灵活的部署，对于生产
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部进行发布，确保各个方面的生产管理人员能够及时有效的了解生产管理情况，真正意义上实现了企业生产管理的数字化和信息化。
