煙草行業(yè)所面臨的挑戰(zhàn):

如何靈活地組織生產(chǎn)、快速而準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)市場機(jī)會、迅速地滿足市場需求、在市場環(huán)境下實(shí)現(xiàn)利潤的最大化，是國內(nèi)煙草企業(yè)目前所面臨的戰(zhàn)略挑戰(zhàn)。

而煙草行業(yè)短期亟待解決的問題是:如何做到優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、降低生產(chǎn)成本、穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量等制造企業(yè)問題。

煙草行業(yè)MES的瓶頸:

目前，煙草企業(yè)整個生產(chǎn)過程自動化程度很高，自動化技術(shù)應(yīng)用十分廣泛，在長期的信息化應(yīng)用過程中，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備控制的自動化和生產(chǎn)過程的自動化。在管理信息化方面，ERP企業(yè)資源規(guī)劃等企業(yè)經(jīng)營管理軟件，逐漸為眾多的企業(yè)所接受并投入實(shí)際應(yīng)用。

最近幾年，MES（生產(chǎn)制造執(zhí)行系統(tǒng)）系統(tǒng)已經(jīng)成為國內(nèi)煙草企業(yè)信息化建設(shè)的一個新熱點(diǎn)。MES作為橋梁和紐帶，將煙草企業(yè)的生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)與ERP經(jīng)營管理系統(tǒng)連接起來，力求消除信息孤島，實(shí)現(xiàn)實(shí)時生產(chǎn)監(jiān)控、綜合調(diào)度生產(chǎn)、優(yōu)化生產(chǎn)過程的目標(biāo)。從目前國內(nèi)煙草企業(yè)應(yīng)用MES的實(shí)踐來看，通過MES系統(tǒng)，企業(yè)對生產(chǎn)過程的實(shí)時控制能力獲得了極大的提高。

然而需要注意的是：控制并不等于優(yōu)化。

生產(chǎn)管理人員在獲得關(guān)于生產(chǎn)過程、設(shè)備狀態(tài)、質(zhì)量狀況、能源供應(yīng)、人員出勤等實(shí)時且海量的數(shù)據(jù)后，如何快速才能夠準(zhǔn)確地下達(dá)生產(chǎn)指令，使得生產(chǎn)成本最低、生產(chǎn)效益最高、產(chǎn)品質(zhì)量最穩(wěn)定、設(shè)備利用率最高。這個多目標(biāo)多約束條件的優(yōu)化計算問題，在獲得更多的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)之后，處理的難度不但沒有降低，反而成倍的提高了。

目前由于MES系統(tǒng)自身的能力所限，在實(shí)際應(yīng)用中，涉及到優(yōu)化調(diào)度排程問題，部分還是依靠生產(chǎn)管理人員個人的經(jīng)驗(yàn)和離線的手工操作。這將導(dǎo)致：一方面，實(shí)時海量的生產(chǎn)數(shù)據(jù)無法集成進(jìn)來，為決策提供數(shù)據(jù)支持；另一方面，作出的決策在信息化數(shù)字化的大背景下，缺乏了數(shù)字化量化的評價標(biāo)準(zhǔn)。

可見，優(yōu)化管理和輔助決策成為MES閉環(huán)中的一個薄弱環(huán)節(jié)。

應(yīng)用APS系統(tǒng)(高級計劃排程系統(tǒng))的經(jīng)驗(yàn):

世界領(lǐng)先的煙草企業(yè) - 菲利普莫里斯公司在它的MES應(yīng)用實(shí)踐中，就非常重視利用計算機(jī)的運(yùn)算能力，輔助決策、優(yōu)化管理。作為世界最大的煙草企業(yè)之一，菲利普莫里斯公司生產(chǎn)的產(chǎn)品品種豐富、配方復(fù)雜、機(jī)器設(shè)備數(shù)量眾多。而且，在一個完全競爭的市場中，大量的客戶訂單會直接下達(dá)到車間生產(chǎn)線，這也給生產(chǎn)的現(xiàn)場調(diào)度帶來了極大的挑戰(zhàn)。手工計劃調(diào)度根本不能滿足菲利普莫里斯公司的生產(chǎn)要求。

在此期間，菲利普莫里斯公司決定采用并強(qiáng)化MES系統(tǒng)中的高級計劃排程功能。APS系統(tǒng)開始在菲利普莫里斯歐洲公司下屬的荷蘭、瑞士新堡、慕尼黑、柏林卷煙廠正式投入使用。隨后菲利普莫里斯公司德國德累斯頓卷煙廠也上線使用這套APS系統(tǒng)。

到今天為止，APS系統(tǒng)在菲利普莫里斯歐洲公司5家卷煙制造工廠近20余年的應(yīng)用實(shí)踐表明，該系統(tǒng)已經(jīng)完全滿足預(yù)期需求，并已經(jīng)為菲利普莫里斯公司帶來顯著而且持續(xù)的經(jīng)濟(jì)效益。

該APS系統(tǒng)強(qiáng)大功能：

僅在菲利普莫里斯公司慕尼黑卷煙廠，該APS系統(tǒng)用來管理350個品牌，超過100臺制煙設(shè)備的計劃排程工作，每天自動生成超過5萬條的排程記錄。

該APS系統(tǒng)具有的專有技術(shù)：

APS系統(tǒng)功能的獨(dú)立性，能夠與其他MES平臺無縫集成：

菲利普莫里斯歐洲公司瑞士新堡卷煙廠采用某MES平臺，但同時仍然采用另一家的APS系統(tǒng)優(yōu)化計劃排程。

自導(dǎo)入該系統(tǒng)以來，該APS系統(tǒng)服務(wù)商一直為菲利普莫里斯公司服務(wù)，按時提供系統(tǒng)維護(hù)和軟件升級的持續(xù)服務(wù)。

該APS系統(tǒng)的功能優(yōu)勢：

該APS系統(tǒng)設(shè)計目標(biāo)，就是要實(shí)現(xiàn)卷煙生產(chǎn)調(diào)度的自動決策、量化評估、以及事前控制。相對于其他MES的生產(chǎn)計劃模塊，它具有以下特別的優(yōu)勢與特性：

• 內(nèi)置煙草行業(yè)專用的高級計劃排程算法，用以自動計算最佳排程方案。在品牌數(shù)量大，參與設(shè)備多，涉及配方復(fù)雜的應(yīng)用情景中，自動計劃排程極大地減輕了計劃人員的工作量，加快了生產(chǎn)調(diào)度的反應(yīng)速度。
• 系統(tǒng)自動計算成本指標(biāo)，立即給出各個排程方案的生產(chǎn)成本，便于方案的比較評估。系統(tǒng)自動選擇生產(chǎn)成本最小的排程方案加以推薦。系統(tǒng)定義了以下成本項(xiàng)目用于統(tǒng)計生產(chǎn)成本：各個生產(chǎn)單元、傳輸單元、存儲單元的標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)成本；生產(chǎn)準(zhǔn)備成本；設(shè)備組合、生產(chǎn)過程切換成本；人工成本；訂單延誤成本。
• 所有排程操作均采用甘特圖形界面，非常簡便直觀。車間計劃人員不需要具備較高的素質(zhì)，直接在圖形界面上，通過拖拽等圖形操作，完成排程調(diào)度操作。
• 系統(tǒng)內(nèi)置MRP運(yùn)算模塊，自動分解生成原料及輔料的生產(chǎn)指令，實(shí)現(xiàn)計劃排程的完整閉環(huán)流程。
• 計劃排程操作中，系統(tǒng)自動提示生產(chǎn)過程發(fā)生中斷的原因。在大規(guī)模復(fù)雜的計劃排程操作中，這項(xiàng)功能幫助生產(chǎn)計劃員迅速而輕易的發(fā)現(xiàn)問題和瓶頸。在發(fā)生中斷時，系統(tǒng)還能自動拆分工作指令，以保證任務(wù)能按時完成。
• 自動計劃排程的結(jié)果還需要通過手工的確認(rèn)和調(diào)整方可下達(dá)生效。系統(tǒng)提供了豐富的圖形化的手工排程工具，輔助自動排程，使排程操作非常靈活。
• 系統(tǒng)具有強(qiáng)大的計劃仿真功能。通過在現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)環(huán)境中模擬計劃方案，計劃員可以準(zhǔn)確評估生產(chǎn)異常事件產(chǎn)生的后果，從而實(shí)現(xiàn)事前的控制。
• 系統(tǒng)通過分離邏輯運(yùn)算層與圖形表現(xiàn)層，以及開發(fā)了自己的腳本語言，使得系統(tǒng)具有很好的靈活性和可定制性，從而能夠適應(yīng)菲利普莫里斯公司歐洲5家卷煙制造廠不同的生產(chǎn)特性。
• 菲利普莫里斯歐洲公司20余年的使用情況表明，該模塊在煙草行業(yè)具有極強(qiáng)的實(shí)用性。

菲利普莫里斯歐洲公司通過采用APS系統(tǒng)，極大地提高了生產(chǎn)調(diào)度的工作效率，顯著地降低了生產(chǎn)成本，從總體上減少了換牌次數(shù)，縮短了設(shè)備切換時間，通過使用模擬功能，對客戶緊急訂單及生產(chǎn)突發(fā)事件做到了更迅速而且更科學(xué)的反應(yīng)。

可借鑒的經(jīng)驗(yàn)：

在中國的卷煙制造企業(yè)逐漸面向市場、走向世界之際，國際領(lǐng)先企業(yè)菲利普莫里斯公司的經(jīng)驗(yàn)是否具有借鑒意義呢？答案是借鑒意義很大。卷煙制造行業(yè)是一個標(biāo)準(zhǔn)化、自動化很高的行業(yè)，在目前國內(nèi)卷煙制造設(shè)備和流程主要是從國外引進(jìn)的情況下，國內(nèi)外卷煙制造流程的差異并不大，從而APS系統(tǒng)中內(nèi)置的生產(chǎn)流程模型同樣適用于國內(nèi)企業(yè)。同時，相信APS系統(tǒng)中的精髓 - 直面市場競爭的高度自動優(yōu)化排程模式將幫助國內(nèi)企業(yè)在制造智能化浪潮中占得先機(jī)。