食品加工企業(yè)產(chǎn)品所含成份十分復(fù)雜，其有效成份的分析與定量也非常困難，相同的原材料因產(chǎn)地不同、采收季節(jié)不同、生產(chǎn)工藝參數(shù)控制水平不同而導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性較差。食品原料及生產(chǎn)過程的質(zhì)量安全控制是整個食品企業(yè)提供安全放心產(chǎn)品的關(guān)鍵所在，要保持產(chǎn)品質(zhì)量的均一性、穩(wěn)定性，除原材料的采收要穩(wěn)定外，還必須保障生產(chǎn)過程控制的穩(wěn)定性。
目前，自動化信息技術(shù)（MES）已廣泛應(yīng)用于各類食品的生產(chǎn)過程中，從而減少人為操作過程中出現(xiàn)的差異性。實(shí)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)化以及管理系統(tǒng)與控制系統(tǒng)的集成技術(shù)等，保障產(chǎn)品質(zhì)量。
食品制造業(yè)現(xiàn)代化是將傳統(tǒng)食品生產(chǎn)的優(yōu)勢、特色與現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)相結(jié)合，以適應(yīng)當(dāng)代社會發(fā)展需求的過程。因此本文設(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)是一套涉及面廣，并且業(yè)務(wù)非常復(fù)雜的系統(tǒng)，涉及的數(shù)據(jù)源很廣，包括生產(chǎn)過程控制信息、生產(chǎn)過程質(zhì)量信息、生產(chǎn)倉庫信息生產(chǎn)維護(hù)信息、生產(chǎn)管理信息，因此它可實(shí)現(xiàn)多元異構(gòu)系統(tǒng)的集成。
食品制造業(yè)MES 系統(tǒng)建設(shè)的需求
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)根據(jù)市場的需求進(jìn)行組織生產(chǎn)。但一般情況下，特別是對市場需求量大的產(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。因此，企業(yè)生產(chǎn)計劃的依據(jù)主要是市場預(yù)測。
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)成本中占比例最大的是原材料。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?/span>
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(duì)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)。傳統(tǒng)的“計、電、儀”分工界限已不再明顯，計算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用已深入各個領(lǐng)域。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 Data Interface，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 Control System，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。一般在工藝流程的最后設(shè)置完工上報點(diǎn)，而對前面工序流程實(shí)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，生產(chǎn)線上的設(shè)備維護(hù)特別重要，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，由于食品的特殊性，一般需對半成品設(shè)有相應(yīng)的庫房，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(yàn)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。
當(dāng)然，在每個企業(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。
微締MES針對食品制造行業(yè)的現(xiàn)狀自主研發(fā)的食品行業(yè)MES系統(tǒng)，可以有效的解決食品企業(yè)在生產(chǎn)過程中遇到的各類問題，助力企業(yè)早日進(jìn)入工業(yè)4.0的大潮中奔騰向前。
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