食品加工企業(yè)產(chǎn)品所含成份十分復雜，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（MES）已廣泛應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)代科學技術相結(jié)合，以適應當代社會發(fā)展需求的過程。因此本文設計了符合食品質(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)務非常復雜的系統(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)維護信息、生產(chǎn)管理信息，因此它可實現(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，還有其他為分攤成本。
        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、設備能力、均衡生產(chǎn)等方面進行調(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確地計算工序的開工時間、完工時間、準備時間、排隊時間以及移動時間。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，由于單機設備自動化程度較高，設備控制級大量采用DCS、PLC。在檢測驅(qū)動方面，各種智能儀表、數(shù)字傳感器已普遍應用；過程控制則廣泛采用以小型機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，計算機技術的應用已深入各個領域。這些自動化設備，能自動準確記錄各種生產(chǎn)現(xiàn)場信息。對于MES 而言，重點在于系統(tǒng)構(gòu)建的時候與這些自動化設備做好數(shù)據(jù)接口。
        在作業(yè)指令的下達方面，食品制造行業(yè)的MES中，通過下達作業(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)化為各個機組及設備的操作指令和各種基礎自動化設備的控制參數(shù)（例如PID 控制參數(shù)——Proportional Integral Derivative，比例積分微分控制），并下達給相應的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置完工上報點，而對前面工序流程實行反沖處理，如人工工時反沖、設備工時反沖、物料反沖，從而對在制品和成本進行跟蹤。

        在設備管理方面，在流水線生產(chǎn)過程中，生產(chǎn)線上的設備維護特別重要，每臺設備都是關鍵設備，不能發(fā)生故障，一臺設備的故障會導致整個工藝流程的終止。

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        在庫房物料管理方面，由于食品的特殊性，一般需對半成品設有相應的庫房，各工序根據(jù)生產(chǎn)作業(yè)計劃以及配套清單分別進行領料。
        在質(zhì)量管理方面，質(zhì)量檢驗和管理相當重要，根據(jù)原材料性質(zhì)采用近紅外技術,對生產(chǎn)批號產(chǎn)品進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。
        當然，在每個企業(yè)的情況不同，MES 的應用還存在一些差別，仍然需要根據(jù)各自特點進行綜合分析。
精誠軟件食品制造企業(yè)MES 系統(tǒng)設計
        食品質(zhì)量安全監(jiān)督管理有力的促進了食品加工企業(yè)向現(xiàn)代化、規(guī)范化、標準化發(fā)展。針對食品制造企業(yè)MES 系統(tǒng)設計的需求，我們設計了符合食品行業(yè)質(zhì)量安全標準的生產(chǎn)過程的MES 控制系統(tǒng)，如圖1 所示。通過建立公司生產(chǎn)實時數(shù)據(jù)控制網(wǎng)，收集各個裝置及各個部門的情況，利用集成的各種資料，進行生產(chǎn)的協(xié)調(diào)、統(tǒng)計、分析、優(yōu)化，實現(xiàn)優(yōu)化生產(chǎn)和優(yōu)化操作的目標。建立符合食品企業(yè)安全生產(chǎn)管理規(guī)范的先進MES 系統(tǒng)，達到穩(wěn)定生產(chǎn)、提高產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量、降低消耗、降低成本、獲取最大的經(jīng)濟效益。

        （7）研究基于多智能體的食品制造企業(yè)生產(chǎn)管理系統(tǒng)綜合集成框架應用模型。研究支持開放標準（Agent，RosettaNet，SOA，Webservices，SOAP，WSDL 等）的食品制造企業(yè)企業(yè)級服務總線，從而實現(xiàn)系統(tǒng)之間信息交換和業(yè)務協(xié)同。生產(chǎn)管理系統(tǒng)通過信息集成技術，把食品企業(yè)生產(chǎn)運作中涉及的管理、生產(chǎn)子系統(tǒng)的功能單元連接為一個整體，在動態(tài)變化的原料和產(chǎn)品市場等條件下，通過功能單元建立信息集成與任務集成，實現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)運作、物流整體優(yōu)化。
總結(jié)
        解決食品制造企業(yè)生產(chǎn)工藝、自動化設備和信息化技術水平偏低的問題是一個系統(tǒng)工程。本文詳細分析了食品制造企業(yè)MES 系統(tǒng)建設的需求，并提出了食品制造企業(yè)MES 系統(tǒng)的詳細設計方案，基于食品生產(chǎn)過程中原料/中間產(chǎn)品/產(chǎn)品質(zhì)量在線檢測、生產(chǎn)線用自動化物流裝備以及自動化生產(chǎn)裝備等硬件環(huán)境研究獲得突破等，在生產(chǎn)管理軟件平臺方面，通過配方優(yōu)化、物流跟蹤、績效評估、生產(chǎn)可視化及輔助決策等業(yè)務功能的研究與開發(fā)，實現(xiàn)對生產(chǎn)過程中海量信息進行集成、監(jiān)控、統(tǒng)計、分析與優(yōu)化的綜合應用。硬件環(huán)境是基礎，軟件是硬件傳感信息的上層應用，兩者之間是相輔相成的關系。
        同時，精誠軟件公司在實現(xiàn)食品制造企業(yè)生產(chǎn)設備、生產(chǎn)線自動化的基礎上，研究企業(yè)生產(chǎn)全集成自動化方法與模式、控制系統(tǒng)接口技術、網(wǎng)絡建立及可靠性關鍵技術和系統(tǒng)集成關鍵技術，構(gòu)建食品制造企業(yè)生產(chǎn)全集成自動化。提出的基于多智能體的食品企業(yè)生產(chǎn)管理系統(tǒng)的集成框架及其各單元的組成結(jié)構(gòu)模型對食品企業(yè)生產(chǎn)運作系統(tǒng)具有很好的靈活性、穩(wěn)定性和可擴充性，實現(xiàn)了系統(tǒng)的綜合集成和整體優(yōu)化。

（轉(zhuǎn)載）