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    2008年2月2日，伊利集團肇東基地基于GE Fanuc Proficy Plant Applications的追蹤與反追蹤系統正式上線運行。該系統的實施幫助伊利肇東基地實現了從原奶收奶到無菌罐裝整個生產過程的追蹤與反追蹤；實現對生產批次的管理，批次流轉的監控與追溯；對生產參數、過程參數與化驗數據的監控與分析，對關鍵績效指標KPI的采集、分析與管理；建立完整的產品譜系檔案，實現了對產品及生產全過程的有效監控。

    該基地是位于黑龍江省肇東市經濟技術開發區的大型液態奶生產廠，擁有25條世界上最先進的乳制品加工生產線，其中液態奶生產線18條，酸奶生產線7條，日產850噸超高溫滅菌奶和150噸酸奶，年生產能力超過30萬噸。基本實現了從收奶、標準化、無菌灌裝、機械手包裝的工業全自動化控制。面對其高度自動化的生產設備和嚴格生產控制流程，如何讓生產過程更加透明化，對生產全過程進行管理與分析，有效建立產品的譜系檔案，真正實現從原奶收奶到成品出庫的MES產品完善追蹤鏈，實現產品安全追溯，對每一包疑問牛奶都可以快速回溯到生產的每一環節，追蹤責任，GE Fanuc Proficy軟件解決方案通過其生產管理模塊給出了答案。

    系統架構與信息流

    本系統實施的范圍包括原奶收奶系統，前處理系統，原輔料操作站，超高溫系統，質量管理操作站以及包裝系統。目前各系統分別由不同廠商實施，GE Fanuc Proficy以其開放的系統架構，通過對應于不同系統的開放協議，采集并存儲各系統的生產，管理與分析數據，構建完整的廠級生產信息平臺。如下圖所示：

圖1   系統信息流圖

    系統軟件解決方案與實施

    1. 實時生產數據采集：

    采用Proficy HMI/SCADA-iFIX作為數據采集的前端接口軟件，通過其豐富的驅動程序建立與生產現場各控制系統PLC之間的連接，采集第一手的生產數據，其實時過程數據庫將提供給實時監控畫面提供數據，同時將作為廠級實時歷史數據庫的數據源。

    2. 實時歷史數據庫：

    采用Proficy Hitorian作為實時歷史數據庫平臺，通過在用作前端數據采集工具的HMI/SCADA上安裝數據采集器 iFIX Collector，將分散在各生產控制系統的生產數據送到Proficy Historian中形成集中的實時歷史數據庫平臺。該數據庫具有數據采集數度快，數據存儲壓縮比例高，數據訪問及回取效率高，廠級生產數據方便的集中管理等特點。廠級實時歷史數據庫平臺是實現生產管理，跟蹤，分析與應用的基礎。

    3. 工廠應用:

    采用Proficy Plant Applications。作為構建制造執行系統（MES）的軟件解決方案，該系統構建在實時歷史數據庫平臺之上，通過其豐富的應用功能模塊，對生產數據進行挖掘、分析與管理，形成包括生產管理，生產與譜系跟蹤，質量管理，效率分析，批次管理等不同MES的應用。

    Proficy Plant Applications Administrator提供系統建模及組態開發的工具，用于構建基于S95標準的虛擬數字工廠――工廠模型。該工廠模型反應生產現場的生產資源，包括生產車間，生產線，生產單元，生產參數，質量參數，過程參數等。而實際的生產的過程則在工廠模型的基礎上構建多種事件模型，包括生產事件模型，生產跟蹤模型，停線管理模型等。通過生產現場數據（來自Proficy Historian）對相應事件模型的觸發構建一整套反應生產實際的虛擬運行機制，將生產現場的每一個細節通過該數字工廠進行展現，從而實現生產的監控與追蹤，生產歷史的回溯。  

圖2  工廠模型

    Proficy Plant Applications Client：通過工廠應用的客戶端工具展現生產現狀生產狀況的監控與追蹤。客戶端工具提供完整的多種監視與應用分析畫面模塊，包括報警，停線分析，譜系跟蹤，生產事件等，開發過程中只需簡單調用對應的模塊進行組態即可實現。如圖所示為生產跟蹤畫面，左邊的畫面中每一個模塊代表某一生產單元上的某一批次，不同批次之間的族譜關系的通過帶箭頭的曲線進行連接，形象的展示了批次流轉的源頭和去向；選中任一批次，右邊的批次生產信息畫面中將展示該批次生產及流轉的具體信息，包括批次號，批次執行的狀態，開始時間，結束時間，流轉的源頭和目標，生產過程參數等相關信息。

圖3  譜系跟蹤運行畫面

    實時信息門戶： 通過Proficy Realtime Information Portal提供對多種數據源對象的訪問，從而提供多種維度的生產信息監控與分析，并以圖形化的方式進行WEB發布與查詢。

    通過實時數據連接器直接連接到前端的生產數據采集工具軟件 HMI/SCADA――iFIX后臺的實時數據庫，直接獲取生產現場實時數據，從而實現對生產過程的實時監視，并以圖形化的方式在WEB上發布。

    通過歷史數據庫連接器連接到實時歷史數據庫Proficy Historian上，以獲取相關參數的實時或歷史數據，提供實時或歷史數據曲線的分析，并在WEB上發布。

    通過關系型數據連接器連接到Proficy Plant Applications后臺數據庫，進行報警記錄查詢，KPI查詢，生產追蹤與報表查詢等，并在WEB上發布。

    結論

    通過生產追蹤與反追蹤系統的實施，使得基地的生產管理更加關注于乳品生產的焦點區域；更加準確的找出生產改善與提高的關鍵因素，更加透明和嚴格控制生產的每一環節；為基地面向更高標準的食品衛生需求，對生產批次的跟蹤與反追蹤，產品質量和規格的管理，HACCP危險區域的參數管理等方面作出貢獻。

                                                         GE Fanuc智能設備（上海）有限公司

                                                                       童正軍