煙草加工業應用

煙草產品的制造商們面臨著其業務領域內的各種各樣的挑戰。過去，推動市場以及產品革新常被用來穩固收益和保護品牌權益；而現在，高效靈活的制造方法才是成功的生產商能夠掌控的，與市場實力平齊的關鍵戰略要素。

為了成功實現在鞏固生產，增加產能，以及推進在化造業基地中建設品牌生產基地的成功，煙草生產商們正在采用一套優化加持續改進的組合戰略來確保制造過程的可靠性及可預見性。信息技術發揮了比以往更為重要的作用-從新老混雜的設備資產中獲取產能，要求無論是特定生產線還是監管之下的設備都要能夠進行測量和分析。

一頭是對品質有差異的原料進行批量生產的生產模型，另一頭是高速制作和包裝一如何選擇一個合適的應用程序確實讓人為難。

在以往的生產過程中，生產環境帶來的巨大挑戰給信息系統的管理工作帶來很大困難，這迫使生產商過度依賴于足不出戶就能通觀全局的可視化解決方案-也就是現階段支配報表和分析系統的人機界面（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，以更為經濟的方式，對數據進行有效的收集和傳遞，因此，它們帶來的價值并不能超越單個工廠或單個生產線，有實質性的提升。

可喜的是，工廠信息系統的架構已經得到改進，這樣我們就可以利用由自動化系統和HMI所提供的起點；現在已經有了幾個關鍵的要素，可以解決混合生產模式讓人進退兩難的境地，這幾個關鍵要素也可以通過可擴展的、標準的應用程序在提供。

提升質量和收益率的信息

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，同時得到普遍認可的是豐富的信息正是這一理念的根基所在。無論是使用注重產能的精益生產法，還是注重質量的六西格瑪工具，生產商們發現他們需要具備的能力是能找出給材料和產能帶來損失的所有因素。對設備事件數據或過程數據進行獨立于其他數據的評估，例如原材料屬性數據或過往績效數據，也許還能提供一些價值，但如果能為生產過程的整個生命周期構建一幅直觀的全景圖，那么找到并降低生產損失就很容易了。

界定IT挑戰的范圍

以上列舉的是煙草加工業中，多個因素對眾多通用IT平臺所提供的性能方面所帶來的挑戰。有些問題是每個主要加工領域所*的。

制絲作業階段

加工混合煙草并保持這些煙葉的一致性所需的步驟單個來考慮并不復雜，但如果綜合合起來考慮，就會凸顯出以下數據管理的問題。

> 包括烘絲、加料和加香這樣的過程都依賴于包含了質量和過程數據的穩定數據流，這樣這些過程才能朝著既定的產品品質方向邁進。

> 雖然原料品質存在著千差萬別，但混合煙草加工必須實現品質的一致性。濕度，糖分和尼古丁含量這些和原材料有關的數據在錄入之后，應和主要的工藝配方相關聯，再經過在線調整，混合煙草的成品就可以達到預定的品質目標。

> 除非倉儲系統能和自動化系統相關聯，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品的譜系是很困難的。

卷包作業階段

> 高速的卷制和包裝作業一—每分鐘上千個事件一—意味著要捕獲許多*不同的事件和數據點，以此來支持品質和產能分析。

> 為了能在故障排除或設備調整時起作用，這些非常微小的，和數據元素（例如資產、配方、操作員、物料批次等）有關的事件，必須是可辨析的。

> 確定造成效率和品質下降的根源時需要對混合煙草的品質，以及與卷制設備相關的上游過程數據進行評估。

> 另外，建立合適的可追溯機制需要集成物料運輸系統。

從管理上來說，這些因素中的每一個都是可控的；但是，當整合起來以后，卻給通用制造IT平臺帶來了挑戰，這些平臺沒有很好的架構，都不足以應對混合需求。許多生產商已經通過引入多個系統的方法，來應對制造數據的需求-但這樣不但增加了購置成本和維護成本，還帶來了用戶接受度的問題，更不用提為了展現真正的生產全景而在協調各個不同系統上的問題。

完整的制造模型統一高速、海量數據管理

GE智能平臺的Proficy軟件是一個開放式、*集成的架構。在協調數據量和速度之間矛盾的同時，提供了支持報表、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的應用程序，它能夠處理煙草生產過程中產生的大量數據流。Historian是預先集成到Proficy Plant Applications軟件包內的，該軟件包為效率、質量和生產追蹤提供了核心模塊。整個平臺利用一個邏輯編輯器，它可以將 Historian收集的原始數據與每個功能區的操作員輸入的數據進行整合，形成業務數據。與普通的架構設計嚴格依賴于關系數據庫結構進行數據存儲不同，它具有如下*優勢：

> 數據采集的速度要大大超過普通的數據庫平臺。ProficyHistorian每秒可處理100,000個事件，捕獲時間只有短短的1微秒。只有這樣的高速才能保證制造數據庫可以采集到制絲作業以及卷包作業加工所產生的設備事件和過程數據。

> Historian扮演了一個緩沖區的角色一它將數據傳遞給緊密結合的關系數據庫。Proficy Historian中捕獲的事件或數據流子集觸發了Plant Applications模塊中事務的實例化。這樣Historian中豐富的時間序列數據就很容易和其他軟件模塊中不同的事件模型進行關聯。

> Historian和邏輯引擎之間的整合確保了和工廠自動化及設備連接時的靈活性，免除了為將特定架構的信息傳送給MES而對設備進行大范圍的重新編程。除了可以降低系統部署和維護的成本，這一功能還能確保在采集數據而運行設備的同時不會帶來技術上的風險。

> Plant Applications中每個功能集都共用的核心資產、事件和過程模型，免除了數據復制和相關系統開銷的煩惱。