针对染印工业的信息化建设过程中的实时监控问题，结合染印工业现状，乾元坤和设计了一套基于印染生产过程控制和管理于一体印染MES解决方案。结合染印行业特征，乾元坤和印染MES系统解决方案设置了九大功能模块，染色车间集中监控、生产作业管理、印染调度、印染工艺管理、能耗管理、设备管理、人力资源管理、数据采集和数据接口管理等。下面将从印染工业信息建设的需求，分析印染MES解决方案的项目总体需求，并据此提出相应的解决方案。
印染MES解决方案总体需求
由于印染染纱车间生产过程涉及订单、原料、颜料、工艺、配方、染缸、作业安排、调度、质量监控、供排水、蒸汽等方面控制和管理问题，因此，印染MES解决方案实际上需要完成的是多任务、多批次的复杂的印染控制和管理。
印染工艺流程需求
以染纱为例，以下是染纱基本工艺流程，内容主要包括松筒、装纱、前处理、染色 、后整理，排水、卸纱、脱水、烘干等过程，如图所示：
染纱基本工艺流程
关键性需求
印染MES系统需要通过分析现有的印染工艺，不断整合优化染色工艺过程，在印染MES系统中建立起一套完整的工艺数据库和工艺知识库。
在单台染缸PCS系统和MES系统的集中工艺数据库上，建立染缸车问集中控制系统，在保证产品质量和生产效率的前提下，有效控制能耗，降低成本。
在满足订单任务的基础上，印染MES解决方案需要建立其面向印染车间低能耗的优化作业调度模型和能耗考核管理模型，优化生产作业，建立生产能耗管理系统与作业调度系统，实现单台设备能耗控制，超标预警、工段和车间作业的过程的动态跟踪和管理。
PCS系统和企业的ERP系统集成，建立七MES系统连接上下两层数据接口，实现生产过程控制和管理一体化。
印染MES解决方案
依据现代生产过程控制理论和管理方法，结合印染工业行业实际情况，乾元坤和设计的印染MES解决方案中运用了优化控制技术、信息管理技术和数据通讯技术，建立起企业ERP、ME、染缸设备控制系统的一体化管理模型，实现多任务、分批次生产作业在有限资源的约束条件下生产过程控制和管理的智能化，以便提高生产效率，减低车间能源消耗，节约生产成本，最终提高企业的经济效益。
MES是主要面向车间层的制造执行管理。首先需要对来自ERP的生产管理信息进行细化、分解，并将来自计划层操作指令，经过工艺优化、作业调度，将加工工艺和参数传递给底层控制层，而底层控制层严格按照工艺要求进行程序化生产；二是采集染缸的温度、液位、运行设备和仪表的状态数据，以实时监控底层设备的运行状态，为MES系统提供生产现场的实时数据，编排作业进程，优化调度作业流程。
同时，印染MES解决方案需要实现以节约能源和生产能力最大化为目标的生产优化调度策略，向生产过程控制器下达控制指令和优化的工艺参数，控制染缸的开启、停止、供水、排水、升降温度等过程，集中控制车间生产作业过程。并实时检测水、电、蒸汽、温度、压力和液位等生产状态指标，动态跟踪整个生产过程。对异常和意外事件或能源的超标等现象，实施故障报警和超标预警。染缸投运后，MES系统实时监控车间染缸群体的运行状态，实时上传现场运行参数，并在看板上直观显示各种工艺过程的运行情况，并将运行结构反馈到上层的ERP系统中，为企业领导者的生产决策提供依据，实现整个生产过程的闭环控制和管理。
印染MES系统功能
车间集中监控制
由监控中心主机、通讯集线器和几十台染缸控制器组成，系统以主机为中心形成多机通信网络，利用工业以太网连接ERP系统和MES系统。主机向每个控制器发送生产工艺和接收控制器传送的运行数据，控制器既可以联网运行，又可以脱离主机独立控制染缸。染缸控制器以P89C51RD2XX单片机为核心，这是一种功能先进的单片机，外置有A／D，D／A 转换电路和抗干扰监视器，使控制器的电路隔离性能更好、抗干扰性能更强。该控制器除了具有染缸所需的各种控制功能之外，还具有很强的数据通讯功能，能方便实现接收主机传送的生产工艺，并向的主机发送运行数据。
工艺管理
印染工艺是企业生产制造的重要环节，是产品技术准备的重要组成部分，工艺设计不但影响产品的印染周期，而且对产品质量和生产成本起到至关重要得作用。印染MES系统需要建立工艺标准数据库，优化工艺模型，进行工艺配方管理。按照原料和工艺要求，建立工艺配方数据库。印染MES系统可以提高企业工艺标准化水平和工艺管理水平，缩短工艺技术准备周期，提高工艺设计效率。同时进行印染工艺编制、工艺知识管理、快速建立印染工艺数据，缩短工艺设计时间，消耗、工作量等进行分类统计，生成各类统计报表，内容包括日、月、季度、年产量、能源（水、电、蒸汽）、工作量等。
车问作业调度
印染MES系统主要实现功能是接受生产订单、安排作业任务、实施生产调度、控制工艺流程，确保产品质量。根据印染企业的规模和任务需要，吸收看板管理（JIT）、约束理论（TOC）、敏捷制造、智能制造等生产管理的思想，选择优化作业安排和调度策略，实现面向车间生产过程的敏捷化管理。
车间染缸管理
染缸设备管理主要是以染缸的状态管理为目的，印染MES系统中对于设备属性设置主要有静态和动态特性：设备静态属性主要包括染缸的基本信息，规格、型号、生产单位、容量、使用年限等属性；设备动态属性主要包括订单信息、客户信息、加工信息、运行状态、运行时问、开始时问和预估的结束时问等。利用设备的动态信息可以实现车间的看板管理，通过看板可以直观了了解到车问全部染缸的运行状态，及时了解订单执行情况。
能源考核管理
根据车间总能耗（水、电、蒸汽）、典型染缸能源检测，以及生产过程的运行状态和工艺过程信息，依据软测量方法和数据模型，计算单台染缸的能耗。在此基础上，计算车问作业能耗，实施能源超标报警，建立以车间产量与综合能源消耗比重（产能比）为考核指标体系，实施能源考核管理。
人力资源管理
车问作业人员管理主要包括出勤、作业考核、计薪酬，工作绩效、培训，以及车问作业人员的安排、班次管理。
生产数据采集统计
车问班组日产量、原料日报表、单台染缸和车问能源消耗报告等。
数据接口
为了实现企业ERP、印染MES系统和染缸PCS控制系统的集成，需要建立统一业务流程规范和数据标准，并确定数据交换方式和流向。实现、计划、控制、执行的整个过程中，ERP的生产计划、工艺要求数据与MES车间作业计划实现数据的双向及时传输和交换。
结语
随着制造业生产过程控制和信息技术的不断发展，通过信息化建设，实施印染MES解决方案，来提升传统工业化水平，已经成为纺织印染工业企业生产发展的必然趋势。在纺织印染行业面对国内外激励市场竞争的情势下，必须采用高新技术来提升企业的生产能力，减低产品消耗！
温馨提示：
如果您在MES系统选购、实施、维护等方面遇到疑难问题，欢迎联系乾元坤和MES系统开发技术工程师，他们会给您详细的解答， 。