煙草產(chǎn)品的制造商們面臨著其業(yè)務(wù)領(lǐng)域內(nèi)的各種各樣的挑戰(zhàn)。過去,推動(dòng)市場(chǎng)以及產(chǎn)品革新常被用來穩(wěn)固收益和保護(hù)品牌權(quán)益;而現(xiàn)在,高效靈活的制造方法才是成功的生產(chǎn)商能夠掌控的,與市場(chǎng)實(shí)力平齊的關(guān)鍵戰(zhàn)略要素。
為了成功實(shí)現(xiàn)在鞏固生產(chǎn),增加產(chǎn)能,以及推進(jìn)在化造業(yè)基地中建設(shè)品牌生產(chǎn)基地的成功,煙草生產(chǎn)商們正在采用一套優(yōu)化加持續(xù)改進(jìn)的組合戰(zhàn)略來確保制造過程的可靠性及可預(yù)見性。信息技術(shù)發(fā)揮了比以往更為重要的作用-從新老混雜的設(shè)備資產(chǎn)中獲取產(chǎn)能,要求無論是特定生產(chǎn)線還是監(jiān)管之下的設(shè)備都要能夠進(jìn)行測(cè)量和分析。
一頭是對(duì)品質(zhì)有差異的原料進(jìn)行批量生產(chǎn)的生產(chǎn)模型,另一頭是高速制作和包裝一如何選擇一個(gè)合適的應(yīng)用程序確實(shí)讓人為難。
在以往的生產(chǎn)過程中,生產(chǎn)環(huán)境帶來的巨大挑戰(zhàn)給信息系統(tǒng)的管理工作帶來很大困難,這迫使生產(chǎn)商過度依賴于足不出戶就能通觀全局的可視化解決方案-也就是現(xiàn)階段支配報(bào)表和分析系統(tǒng)的人機(jī)界面(HMI)/可視化軟件包。但是,這一類軟件包卻不能在制造基地的更大范圍內(nèi),以更為經(jīng)濟(jì)的方式,對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的收集和傳遞,因此,它們帶來的價(jià)值并不能超越單個(gè)工廠或單個(gè)生產(chǎn)線,有實(shí)質(zhì)性的提升。
可喜的是,工廠信息系統(tǒng)的架構(gòu)已經(jīng)得到改進(jìn),這樣我們就可以利用由自動(dòng)化系統(tǒng)和HMI所提供的起點(diǎn);現(xiàn)在已經(jīng)有了幾個(gè)關(guān)鍵的要素,可以解決混合生產(chǎn)模式讓人進(jìn)退兩難的境地,這幾個(gè)關(guān)鍵要素也可以通過可擴(kuò)展的、標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用程序在提供。
提升質(zhì)量和收益率的信息
通過更為*的制造方法提高底線績效正為越來越多的人所重視,同時(shí)得到普遍認(rèn)可的是豐富的信息正是這一理念的根基所在。無論是使用注重產(chǎn)能的精益生產(chǎn)法,還是注重質(zhì)量的六西格瑪工具,生產(chǎn)商們發(fā)現(xiàn)他們需要具備的能力是能找出給材料和產(chǎn)能帶來損失的所有因素。對(duì)設(shè)備事件數(shù)據(jù)或過程數(shù)據(jù)進(jìn)行獨(dú)立于其他數(shù)據(jù)的評(píng)估,例如原材料屬性數(shù)據(jù)或過往績效數(shù)據(jù),也許還能提供一些價(jià)值,但如果能為生產(chǎn)過程的整個(gè)生命周期構(gòu)建一幅直觀的全景圖,那么找到并降低生產(chǎn)損失就很容易了。
界定IT挑戰(zhàn)的范圍
以上列舉的是煙草加工業(yè)中,多個(gè)因素對(duì)眾多通用IT平臺(tái)所提供的性能方面所帶來的挑戰(zhàn)。有些問題是每個(gè)主要加工領(lǐng)域所*的。
制絲作業(yè)階段
加工混合煙草并保持這些煙葉的一致性所需的步驟單個(gè)來考慮并不復(fù)雜,但如果綜合合起來考慮,就會(huì)凸顯出以下數(shù)據(jù)管理的問題。
> 包括烘絲、加料和加香這樣的過程都依賴于包含了質(zhì)量和過程數(shù)據(jù)的穩(wěn)定數(shù)據(jù)流,這樣這些過程才能朝著既定的產(chǎn)品品質(zhì)方向邁進(jìn)。
> 雖然原料品質(zhì)存在著千差萬別,但混合煙草加工必須實(shí)現(xiàn)品質(zhì)的一致性。濕度,糖分和尼古丁含量這些和原材料有關(guān)的數(shù)據(jù)在錄入之后,應(yīng)和主要的工藝配方相關(guān)聯(lián),再經(jīng)過在線調(diào)整,混合煙草的成品就可以達(dá)到預(yù)定的品質(zhì)目標(biāo)。
> 除非倉儲(chǔ)系統(tǒng)能和自動(dòng)化系統(tǒng)相關(guān)聯(lián),將正在加工和加工過的煙葉從一處搬到另一處,否則建立一套從煙梗和片煙到完整的混合煙草產(chǎn)品的譜系是很困難的。
卷包作業(yè)階段
> 高速的卷制和包裝作業(yè)一—每分鐘上千個(gè)事件一—意味著要捕獲許多*不同的事件和數(shù)據(jù)點(diǎn),以此來支持品質(zhì)和產(chǎn)能分析。
> 為了能在故障排除或設(shè)備調(diào)整時(shí)起作用,這些非常微小的,和數(shù)據(jù)元素(例如資產(chǎn)、配方、操作員、物料批次等)有關(guān)的事件,必須是可辨析的。
> 確定造成效率和品質(zhì)下降的根源時(shí)需要對(duì)混合煙草的品質(zhì),以及與卷制設(shè)備相關(guān)的上游過程數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)估。
> 另外,建立合適的可追溯機(jī)制需要集成物料運(yùn)輸系統(tǒng)。
從管理上來說,這些因素中的每一個(gè)都是可控的;但是,當(dāng)整合起來以后,卻給通用制造IT平臺(tái)帶來了挑戰(zhàn),這些平臺(tái)沒有很好的架構(gòu),都不足以應(yīng)對(duì)混合需求。許多生產(chǎn)商已經(jīng)通過引入多個(gè)系統(tǒng)的方法,來應(yīng)對(duì)制造數(shù)據(jù)的需求-但這樣不但增加了購置成本和維護(hù)成本,還帶來了用戶接受度的問題,更不用提為了展現(xiàn)真正的生產(chǎn)全景而在協(xié)調(diào)各個(gè)不同系統(tǒng)上的問題。
完整的制造模型統(tǒng)一高速、海量數(shù)據(jù)管理
GE智能平臺(tái)的Proficy軟件是一個(gè)開放式、*集成的架構(gòu)。在協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)量和速度之間矛盾的同時(shí),提供了支持報(bào)表、分析和故障排除的詳盡背景層。
軟件包的核心部分是被稱之為Proficy Historian的應(yīng)用程序,它能夠處理煙草生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)流。Historian是預(yù)先集成到Proficy Plant Applications軟件包內(nèi)的,該軟件包為效率、質(zhì)量和生產(chǎn)追蹤提供了核心模塊。整個(gè)平臺(tái)利用一個(gè)邏輯編輯器,它可以將 Historian收集的原始數(shù)據(jù)與每個(gè)功能區(qū)的操作員輸入的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合,形成業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。與普通的架構(gòu)設(shè)計(jì)嚴(yán)格依賴于關(guān)系數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)不同,它具有如下*優(yōu)勢(shì):
> 數(shù)據(jù)采集的速度要大大超過普通的數(shù)據(jù)庫平臺(tái)。ProficyHistorian每秒可處理100,000個(gè)事件,捕獲時(shí)間只有短短的1微秒。只有這樣的高速才能保證制造數(shù)據(jù)庫可以采集到制絲作業(yè)以及卷包作業(yè)加工所產(chǎn)生的設(shè)備事件和過程數(shù)據(jù)。
> Historian扮演了一個(gè)緩沖區(qū)的角色一它將數(shù)據(jù)傳遞給緊密結(jié)合的關(guān)系數(shù)據(jù)庫。Proficy Historian中捕獲的事件或數(shù)據(jù)流子集觸發(fā)了Plant Applications模塊中事務(wù)的實(shí)例化。這樣Historian中豐富的時(shí)間序列數(shù)據(jù)就很容易和其他軟件模塊中不同的事件模型進(jìn)行關(guān)聯(lián)。
> Historian和邏輯引擎之間的整合確保了和工廠自動(dòng)化及設(shè)備連接時(shí)的靈活性,免除了為將特定架構(gòu)的信息傳送給MES而對(duì)設(shè)備進(jìn)行大范圍的重新編程。除了可以降低系統(tǒng)部署和維護(hù)的成本,這一功能還能確保在采集數(shù)據(jù)而運(yùn)行設(shè)備的同時(shí)不會(huì)帶來技術(shù)上的風(fēng)險(xiǎn)。
> Plant Applications中每個(gè)功能集都共用的核心資產(chǎn)、事件和過程模型,免除了數(shù)據(jù)復(fù)制和相關(guān)系統(tǒng)開銷的煩惱。