精诚EAS-MES食品制造企业MES系统建设案例解读

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1、精诚EAS-MES食品制造企业MES系统建设案例解读作者:付红旭 来自:精诚软件（EASSoftware）食品加工企业产品所含成份十分复杂，其有效成份的分析与定量也非常困难，相同的原材料因产地不同、采收季节不同、生产工艺参数控制水平不同而导致产品质量稳定性较差。食品原料及生产过程的质量安全控制是整个食品企业提供安全放心产品的关键所在，要保持产品质量的均一性、稳定性，除原材料的采收要稳定外，还必须保障生产过程控制的稳定性。目前，自动化信息技术（MES）已广泛应用于各类食品的生产过程中，从而减少人为操作过程中出现的差异性。实现生产过程的自动化、生产监控的可视化、过程控制优化以及管理系

2、统与控制系统的集成技术等，保障产品质量。食品制造业现代化是将传统食品生产的优势、特色与现代科学技术相结合，以适应当代社会发展需求的过程。因此本文设计了符合食品质量安全要求的MES制造执行系统，该系统是一套涉及面广，并且业务非常复杂的系统，涉及的数据源很广，包括生产过程控制信息、生产过程质量信息、生产仓库信息生产维护信息、生产管理信息，因此它可实现多元异构系统的集成。食品制造业MES系统建设的需求由于MES处于企业的计划执行层，从MRPII/ERP层接受计划指令，并向MRPII/ERP反馈信息。因此，MES需要与MRPII/ERP建立紧密的信息集成。在生产计划方式方面，企业根据市场

3、的需求进行组织生产。但一般情况下，特别是对市场需求量大的产品，是“以产促销”——通过大批量生产，降低成本，提高竞争力。因此，企业生产计划的依据主要是市场预测。在成本核算方式方面，计算产品成本一般采用平行结转法，在其成本组成中，生产成本中占比例最大的是原材料。通常，原材料占产品成本的较大，人工成本所占比例较小，还有其他为分摊成本。在作业计划调度方面，企业的生产作业计划调度，需要根据市场情况、设备能力、均衡生产等方面进行调度。这种调度，是基于有限能力的调度并通过考虑生产中的交错、重叠和并行操作来准确地计算工序的开工时间、完工时间、准备时间、排队时间以及移动时间。通过良好的作业顺序，可

4、以明显地提高生产效率。在数据采集方面，由于单机设备自动化程度较高，设备控制级大量采用DCS、PLC。在检测驱动方面，各种智能仪表、数字传感器已普遍应用；过程控制则广泛采用以小型机为主的自动控制系统。传统的“计、电、仪”分工界限已不再明显，计算机技术的应用已深入各个领域。这些自动化设备，能自动准确记录各种生产现场信息。对于MES而言，重点在于系统构建的时候与这些自动化设备做好数据接口。在作业指令的下达方面，食品制造行业的MES中，通过下达作业指令以及PDI（PanelDataInterface，面板数据接口）数据，将作业指令转化为各个机组及设备的操作指令和各种基础自动化设备的控制参

5、数（例如PID控制参数——ProportionalIntegralDerivative，比例积分微分控制），并下达给相应的PCS系统（ProductionControlSystem，生产控制系统）。反冲处理方面，生产的完工上报，广泛采用反冲处理。一般在工艺流程的最后设置完工上报点，而对前面工序流程实行反冲处理，如人工工时反冲、设备工时反冲、物料反冲，从而对在制品和成本进行跟踪。在设备管理方面，在流水线生产过程中，生产线上的设备维护特别重要，每台设备都是关键设备，不能发生故障，一台设备的故障会导致整个工艺流程的终止。在库房物料管理方面，由于食品的特殊性，一般需对半成品设有相应的库房

6、，各工序根据生产作业计划以及配套清单分别进行领料。在质量管理方面，质量检验和管理相当重要，根据原材料性质采用近红外技术,对生产批号产品进行各工序上的在线检测,并通过MES系统反馈到控制平台,从而确保产品质量的稳定性和均一性。当然，在每个企业的情况不同，MES的应用还存在一些差别，仍然需要根据各自特点进行综合分析。精诚软件食品制造企业MES系统设计食品质量安全监督管理有力的促进了食品加工企业向现代化、规范化、标准化发展。针对食品制造企业MES系统设计的需求，我们设计了符合食品行业质量安全标准的生产过程的MES控制系统，如图1所示。通过建立公司生产实时数据控制网，收集各个装置及各个部

7、门的情况，利用集成的各种资料，进行生产的协调、统计、分析、优化，实现优化生产和优化操作的目标。建立符合食品企业安全生产管理规范的先进MES系统，达到稳定生产、提高产品产量和质量、降低消耗、降低成本、获取最大的经济效益。                   图1食品生产过程符合标准的EAS-MES系统总体架构（1）建立食品生产过程实时数据库与过程监控平台通过利用实时数据库软件建立食品生产过程的实时数据库系统与过程监控平台，实时数据库是为流程工业企业提供了统一而完整的实时数据采集、存