食品加工企業(yè)是制造業(yè)領(lǐng)域中快速變化、競爭激烈的行業(yè)，只有那些有經(jīng)營特色的、規(guī)模效益、市場觸覺敏銳的企業(yè)才能在行業(yè)中長久立于不敗之地。但是由于食品生產(chǎn)固有的特點(diǎn)，如生產(chǎn)季節(jié)性強(qiáng)，成品保存期短、庫存周轉(zhuǎn)快、質(zhì)量控制嚴(yán)格等，在季節(jié)、時令、技術(shù)、管理、市場、質(zhì)量等諸多因素共同影響下，食品生產(chǎn)企業(yè)面臨生產(chǎn)計劃難以制訂，又或制訂的計劃與生產(chǎn)、市場脫節(jié)，成本難以控制，資源難以高效率利用等的困難。正是由于以上因素，食品加工企業(yè)急需上規(guī)模、上檔次、抓質(zhì)量、抓管理，同時配合一整套符合自身運(yùn)作和發(fā)展需要的企業(yè)mes平臺。
因此，行業(yè)本身的特點(diǎn)需要mes系統(tǒng)設(shè)計中靈活性強(qiáng)、涉及的數(shù)據(jù)廣、產(chǎn)品質(zhì)量的均一性、穩(wěn)定性、減少人工操作、系統(tǒng)運(yùn)作要求更準(zhǔn)確、高效、安全和有保障。
中淵科技設(shè)計了符合食品質(zhì)量安全要求的mes制造執(zhí)行系統(tǒng)，該系統(tǒng)式一套涉及面廣，可實現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動化、生產(chǎn)監(jiān)控的可視化、過程控制優(yōu)化及管理系統(tǒng)與控制系統(tǒng)的集成技術(shù)等，保障產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)倉庫信息生產(chǎn)維護(hù)信息、生產(chǎn)管理信息，因此它可以實現(xiàn)多元異構(gòu)系統(tǒng)的集成。
由于mes 處于企業(yè)的計劃執(zhí)行層，從mrpii/erp 層接受計劃指令，并向mrpii/erp反饋信息。因此，mes需要與mrpii/erp 建立緊密的信息集成。
在生產(chǎn)計劃方式方面，企業(yè)生產(chǎn)計劃主要以市場預(yù)測來決定市場需求而進(jìn)行組織生產(chǎn)，如果市場需求量大的產(chǎn)品。是“以產(chǎn)促銷”——通過大批量生產(chǎn)，降低成本，提高競爭力。
在成本核算方式方面，計算產(chǎn)品成本一般采用平行結(jié)轉(zhuǎn)法，在其成本組成中，生產(chǎn)成本中占比例Zui大的是原材料。通常，原材料占產(chǎn)品成本的較大，人工成本所占比例較小，還有其他為分?jǐn)偝杀尽?/div>
在作業(yè)計劃調(diào)度方面，企業(yè)的生產(chǎn)作業(yè)計劃調(diào)度，需要根據(jù)市場情況、設(shè)備能力、均衡生產(chǎn)等方面進(jìn)行調(diào)度。這種調(diào)度，是基于有限能力的調(diào)度并通過考慮生產(chǎn)中的交錯、重疊和并行操作來準(zhǔn)確地計算工序的開工時間、完工時間、準(zhǔn)備時間、排隊時間以及移動時間。通過良好的作業(yè)順序，可以明顯地提高生產(chǎn)效率。
在數(shù)據(jù)采集方面，由于單機(jī)設(shè)備自動化程度較高，設(shè)備控制級大量采用dcs、plc。在檢測驅(qū)動方面，各種智能儀表、數(shù)字傳感器已普遍應(yīng)用；過程控制則廣泛采用以小型機(jī)為主的自動控制系統(tǒng)。這些自動化設(shè)備，能自動準(zhǔn)確記錄各種生產(chǎn)現(xiàn)場信息。對于mes而言，重點(diǎn)在于系統(tǒng)構(gòu)建的時候與這些自動化設(shè)備做好數(shù)據(jù)接口。
在作業(yè)指令的下達(dá)方面，食品制造行業(yè)的mes中，通過下達(dá)作業(yè)指令以及pdi（panel datainterface，面板數(shù)據(jù)接口）數(shù)據(jù)，將作業(yè)指令轉(zhuǎn)化為各個機(jī)組及設(shè)備的操作指令和各種基礎(chǔ)自動化設(shè)備的控制參數(shù)（例如pid控制參數(shù)——proportional integral derivative，比例積分微分控制），并下達(dá)給相應(yīng)的pcs系統(tǒng)（production controlsystem，生產(chǎn)控制系統(tǒng)）。反沖處理方面，生產(chǎn)的完工上報，廣泛采用反沖處理。一般在工藝流程的Zui后設(shè)置完工上報點(diǎn)，而對前面工序流程實行反沖處理，如人工工時反沖、設(shè)備工時反沖、物料反沖，從而對在制品和成本進(jìn)行跟蹤。
在設(shè)備管理方面，在流水線生產(chǎn)過程中，每臺設(shè)備都是關(guān)鍵設(shè)備，不能發(fā)生故障，一臺設(shè)備的故障會導(dǎo)致整個工藝流程的終止。
在庫房物料管理方面，設(shè)定相應(yīng)的半成品庫房以滿足食品的特殊性，各工序根據(jù)生產(chǎn)作業(yè)計劃以及配套清單分別進(jìn)行領(lǐng)料。
在質(zhì)量管理方面，質(zhì)量檢驗和管理相當(dāng)重要，根據(jù)原材料性質(zhì)采用近紅外技術(shù),對生產(chǎn)批號產(chǎn)品進(jìn)行各工序上的在線檢測,并通過mes系統(tǒng)反饋到控制平臺,從而確保產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性和均一性。
針對每個企業(yè)的情況不同，mes的應(yīng)用還存在一些差別，仍然需要根據(jù)各自特點(diǎn)進(jìn)行綜合分析。
中淵軟件食品制造企業(yè)aps/mes精益生產(chǎn)解決方案
我們設(shè)計了符合食品行業(yè)質(zhì)量安全標(biāo)準(zhǔn)的生產(chǎn)過程的mes控制系統(tǒng)來滿足食品制造企業(yè)的需求。通過建立公司生產(chǎn)實時數(shù)據(jù)控制網(wǎng)，收集各個裝置及各個部門的情況，利用集成的各種資料，進(jìn)行生產(chǎn)的協(xié)調(diào)、統(tǒng)計、分析、優(yōu)化，實現(xiàn)優(yōu)化生產(chǎn)和優(yōu)化操作的目標(biāo)。建立符合食品企業(yè)安全生產(chǎn)管理規(guī)范的先進(jìn)mes系統(tǒng)，達(dá)到穩(wěn)定生產(chǎn)、提高產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量、降低消耗、降低成本、獲取Zui大的經(jīng)濟(jì)效益。
（1）建立食品生產(chǎn)過程實時數(shù)據(jù)庫與過程監(jiān)控平臺
通過利用實時數(shù)據(jù)庫軟件建立食品生產(chǎn)過程的實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與過程監(jiān)控平臺，實時數(shù)據(jù)庫是為流程工業(yè)企業(yè)提供了統(tǒng)一而完整的實時數(shù)據(jù)采集、存儲、監(jiān)視和web瀏覽功能，提供了api、opc 等多種數(shù)據(jù)服務(wù)方式，在生產(chǎn)控制層（dcs/plc等)與生產(chǎn)、經(jīng)營管理層之間建立了實時的數(shù)據(jù)連接，下圖所示的是實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)層次結(jié)構(gòu)。
（2）食品制造企業(yè)生產(chǎn)全自動化集成。通過對食品生產(chǎn)全過程中的所有設(shè)備、生產(chǎn)線、物料輸送系統(tǒng)的控制系統(tǒng)進(jìn)行深入開發(fā)，建立符合食品制造企業(yè)生產(chǎn)全集成自動化的方法。
（3）各控制系統(tǒng)接口連接。需設(shè)計一種能使各子控制系統(tǒng)與總控制系統(tǒng)實現(xiàn)互相通信的接口，實現(xiàn)系統(tǒng)間的互聯(lián)。
（4）需要解決系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化和通信的可靠性等關(guān)鍵技術(shù)的因素有以下幾個：1.企業(yè)上下游產(chǎn)品的生產(chǎn)分布在不同區(qū)域2.實現(xiàn)各個區(qū)域的生產(chǎn)控制系統(tǒng)的互聯(lián)3.生產(chǎn)現(xiàn)場環(huán)境惡劣
（5）構(gòu)建食品制造企業(yè)生產(chǎn)全集成自動化模式。針對食品制造企業(yè)生產(chǎn)中的各控制系統(tǒng)，構(gòu)建合適的生產(chǎn)全集成自動化模式。
（6）系統(tǒng)集成：由于各車間的工作任務(wù)都不一樣，其采用的控制系統(tǒng)和模式也就不一樣。而要實現(xiàn)企業(yè)的全集成自動化，就必須把各個子系統(tǒng)集成起來。需解決不同控制系統(tǒng)的集成關(guān)鍵技術(shù)。
（7）研究基于多智能體的食品制造企業(yè)生產(chǎn)管理系統(tǒng)綜合集成框架應(yīng)用模型。研究支持開放標(biāo)準(zhǔn)（agent，rosettanet，soa，webservices，soap，wsdl等）的食品制造企業(yè)企業(yè)級服務(wù)總線，從而實現(xiàn)系統(tǒng)之間信息交換和業(yè)務(wù)協(xié)同。生產(chǎn)管理系統(tǒng)通過信息集成技術(shù)，把食品企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)作中涉及的管理、生產(chǎn)子系統(tǒng)的功能單元連接為一個整體，在動態(tài)變化的原料和產(chǎn)品市場等條件下，通過功能單元建立信息集成與任務(wù)集成，實現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)作、物流整體優(yōu)化。
總結(jié)
本方案詳細(xì)分析了食品制造企業(yè)mes系統(tǒng)建設(shè)的需求，并解決食品制造企業(yè)生產(chǎn)工藝、自動化設(shè)備和信息化技術(shù)水平偏低的問題，實現(xiàn)食品制造企業(yè)生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)線自動化的基礎(chǔ)上，研究企業(yè)生產(chǎn)全集成自動化方法與模式、控制系統(tǒng)接口技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)建立及可靠性關(guān)鍵技術(shù)和系統(tǒng)集成關(guān)鍵技術(shù)，構(gòu)建食品制造企業(yè)生產(chǎn)全集成自動化。有效提高食品制造業(yè)的效率，降低成本，規(guī)避企業(yè)風(fēng)險，更為重要的是提高企業(yè)競爭力。