两化融合管理体系贯标成果展特辑015：卷烟生产全过程一体化管控和系统运作能力助力红塔高质量发展

摘要： 红塔烟草（集团）有限责任公司玉溪卷烟厂（以下简称“玉烟”）位于云南省玉溪市，是具有2800余人规模的烟草国有企业，承担着红塔集团高端高档及主要品牌（玉溪、红塔山系列）的卷烟生产任务。以“打造世界先进的行业典范工厂”为发展目标，玉烟打造了卷烟生产全过程一体化管控和系统运作能力。通过两化融合管理体系的贯标和新型能力的打造，建立获取了工厂可持续竞争优势的长效机制，实现整个价值链的全面重构，优化流程和组织结构，提升卷烟制造的总体反应速度，降低中间环节的成本，提高卷烟成品质量，全方位、系统化提升管控水平，促进“玉烟四大优势”的持续获取，助推烟草行业高质量发展。2020年，22项对标指标水平同比提升11项，持平1项，指标提升率达54.55%，对标指标水平处于行业前列。

图1  玉溪卷烟厂两化融合管理体系贯标实践

一、企业推进数字化转型的需求分析

如今，云计算、5G、大数据等新兴技术的快速发展，正促使着人类社会迈向数字经济时代。面对蓬勃发展的数字经济，数字化转型已经成为当今各行各业转型提升的重要方向。作为我国实体经济的主要组成部分，烟草行业也顺应时代发展，开启了数字化转型之路。

国家局指出，“十四五”时期，烟草行业要以数字化转型为主线，积极推进数字技术与烟草产业深度融合，着力打造上下贯通、左右连通、内外融通的一体化烟草数字产业链供应链，为畅通一体化组织运行开拓新路径，为行业高质量发展注入新动能。在此形势下，烟草企业未来将深入推进融合创新工作，深入推进数据资源应用工作，推动数据服务由生产导向型向需求导向型转变，服务方式由被动服务向主动服务转变，服务内容由数据报表向分析报告转变。

从目前来看，虽然越来越多的烟草企业在积极建设一体化平台，推进两化深度融合，但是在建设过程中面临着一系列的问题和挑战，主要体现在四个方面：一是支撑业务协同，烟草企业上下级、部门间协同的问题日益凸显，价值链业务协同需求迫切；二是促进数据打通，商业与工业、工业各业务系统之间，形成了部分数据孤岛，需要打通；三是敏捷化响应需求，营销需求变化、产供销业务规则变化导致应用对于技术敏捷化响应的需求提升；四是融合新老架构，行业逐步引入数字化中台之后，新、老架构将长期共存，未来需要有机融合。

作为卷烟制造工厂，玉烟一直将订单的持续获取作为可持续竞争力的体现。当前，玉烟亟需快速应对市场的变化，实现柔性排产动态调度，弥补当前生产经营大数据运用和卷烟生产一体化管控方面的不足，充分释放两化融合互联网时代新技术力量，实现数据驱动、数据赋能，全面促进企业工厂数字化转型升级，有效解决主力规格产品竞争力减弱和单箱结构差距所面临的危机。

二、企业新型能力识别和打造的方法和路径

（一）新型能力识别的方法和路径

为实现“打造世界先进的行业典范工厂”发展战略目标，玉烟综合考虑国家政策、企业现状、技术环境等，并将其作为输入，运用SWOT分析方法，识别出企业内部具有的优势和劣势，外部机遇和威胁。经内部评审，玉烟明确提出两化融合“三步走”总体战略目标，即由数字卷烟工厂，到智慧卷烟工厂，再到精益智慧工厂的发展模式；并进一步识别出与企业战略相匹配的“四大”可持续竞争优势需求：

1. 系统化管理的“玉烟模式”可持续竞争优势需求

按照玉烟标准化、模块化管理要求，对工厂产品线生产和业务管理进行调整和布局优化，引入、优化信息化系统及管控平台，结合自动化、数字化、联网化设备的应用，实现工厂卷烟生产全过程信息化的“玉烟模式”，通过卷包综合测试台、制丝工控、实验室信息管理、能源管理系统等平台实现前方生产业务数据的实时准确采集和处理，通过信息化系统实现企业资源信息整合、生产制造过程管控、订单引导驱动、管理协同的过程管控，最终实现卷烟生产全过程一体化系统管理的“玉烟模式”。

2. 数据说话、系统判定的“玉烟指标”可持续竞争优势需求

通过卷包综合测试台、制丝工控、实验室信息管理、能源管理系统等信息系统的引入，实现生产过程数字化、过程分析模型化、结果判定系统决策化，从而解决了以前人工分析存在的统计口径不一致、统计分析过程繁琐、结论判定主观性等问题，真正做到“数据说话、系统判定”的“玉烟指标”，从而促进工厂在质量、成本、物耗、设备、安全管理等方面的持续改进，达到指标实现过程和结果的卓越。

3. 问题引导智能管理的“玉烟机制”可持续竞争优势需求

以调度指挥管控平台为核心，运用数据分析方法，引入“问题管理”持续改进控制机制。通过综合集成工厂卷烟生产全过程业务信息数据流，协同控制分析过程信息流，融入生产、质量、设备等业务管理标准、技术标准，高效精准挖掘业务流程管理中存在的风险和问题，并纳入“问题管理”进行部门、岗位、人员快速分解、落实整改，彻底改变以往“人找事”低效率的问题处理方法，运用系统形成高效的“事找人”的问题改进“玉烟机制”，持续提升过程管控水平。

4. 大质量过程管控的“玉烟制造”可持续竞争优势需求

围绕生产主线，加入大质量过程管控的精益思想，通过信息化系统的优化、综合调度平台的建设优化，搭建集团质量数据中心，构建中烟集团工厂上下贯通，生产质量设备左右协同、质量资源信息共享、内部对标持续改进的一体化质量管控平台，改变以往仅对产品结果质量控制方式，让质量管理深入制造过程，提升卷烟生产的质量管理水平。

基于两化融合“三步走”总体战略目标和“四大”可持续竞争优势需求，玉烟识别出未来三到五年内需要打造的新型能力体系，包括卷烟制造全过程质量追溯能力、集团财务集中管控能力、制造过程的数字化协同能力、核心信息化基础管理能力、卷烟生产全过程一体化管控和系统运作能力、基于工业大数据的智能分析决策能力。

图2  可持续竞争优势需求与拟打造的新型能力之间的对应关系

其中，当期重点打造的新型能力为卷烟生产全过程一体化管控和系统运作能力，即通过系统综合集成与协同创新，打破部门壁垒、专业壁垒，消除信息孤岛和信息不对称，强化视图共享、信息协同，形成工厂系统化运作环境；通过自动化、数字化、联网化设备的数据采集，卷包综合测试台、制丝工控、LIMS、能源管理等业务系统的功能管理，MES系统和运营管理中心系统平台的一体化管控，实现工厂管理过程系统化；利用高度精准的烟草生产数据统计和数据挖掘，建立科学合理的数据模型，实现指标结果、过程分析判断、问题风险的自动导出，实现大质量过程管控的精细化柔性生产。

该能力的提升目标为从技术支持力、成本控制能力、质量保证能力、市场反应能力、文化引导力、环境安全保障力等核心技术力和组织力（图3）方面提升工厂全方位、系统化管控水平，进一步促进“玉烟四大优势”的持续获取。经分解得出该能力的具体量化指标，详见表1。

图3  核心技术力和核心组织力

表1  卷烟生产全过程一体化管控和系统运作能力量化指标

（二）新型能力打造过程的方法和路径

1. 实施方案策划

为打造卷烟生产全过程一体化管控和系统运作能力，玉烟按照《玉溪卷烟厂两化融合管理体系操作手册》（文件架构详见图4）对两化融合实施方案策划的输入、输出及方案的评审、批准和调整进行管控。在考虑工厂战略、可持续竞争优势、新型能力要求等内容的基础上，根据烟草行业的技术发展趋势和自身业务需求，梳理技术、业务流程、组织结构、数据开发利用现状，评估企业的基础条件和资源现状，完善两化融合规划，编制了新型能力实施方案，涵盖内外部环境分析、现状需求分析、优化需求、实施职责及方法、进度等方面。

图4  管理体系文件架构

2. 业务流程优化

围绕卷烟生产全过程一体化管控和系统运作能力打造，以MES项目优化推广、运营管理中心建设优化等为契机，充分分析现有业务流程，以精益管理为设计原则，尽量简化流程和操作，梳理和固化了核心流程100多个（生产管理相关流程36个、设备管理流程15个、质量管理流程62个），并在系统中进行信息化实现。

生产管理业务流程优化示例如表2：

表2  生产管理业务流程清单

优化前：工艺质量部在进行生产标准制修订之后，对生产标准的下发、接收、维护及转发等的管理缺少有效的信息化流转，后续依据生产任务形成生产任务单，并进行任务执行时，存在标准与执行的偏差。

优化后：经由MES系统进行修订后的生产标准下发，通过MES系统接收生产标准、进行标准维护和转发，车间在系统中进行生产标准接收确认，保证流转至下一环节的生产标准的高效、准确。

图5  业务流程优化示例（MES-PP-005生产标准管理）

3. 组织结构变革

由于业务流程的优化及调整，造成岗位职责及部分部门职责发生变化，主要组织结构优化情况：

（1）成立联合调度指挥组，实现统一生产调度

随着生产调度指挥大厅的正式上线启用，工厂适时建立涉及能源、复烤、制丝、卷包联合调度管理组（常驻调度员4至6人）进驻大厅开展全厂生产调度工作。实现生产调度流程大幅精简，柔性排产能力全面提升。

（2）在各部门设置“兼职信息化管理员”岗位，提升系统运作保障

在工厂各车间、科室设置“兼职信息化管理员”岗位，负责需求/投诉/业务的沟通、部门内的两化融合宣传与培训、两化融合制度执行监督等工作，第一时间、第一现场反应各业务部门持续优化问题和需求。

4. 技术实现

围绕建立“一体化”管控模式，构建“工业互联”企业运作环境的业务需求及生产经营管理优化需求，开展MES系统优化提升和运营管理中心的建设升级，对工厂包括供应链管控、计划管控、进度管控、生产管控、财务管控、成本管控、质量管控等在内的业务活动进行优化改进，形成基于生产控制的数字化管控模式，形成工厂系统化的运作环境。卷烟生产全过程一体化管控和系统运作能力建设中技术获取方式采取外购的形式，由工厂联合外部系统实施方组成技术实现项目组，采用项目制的方式对MES系统、运营管理中心进行建设升级。 

图6  玉烟“两化融合”项目实践路径

（1）MES优化与推广项目

围绕打造“一流卷烟制造基地”目标，按照“全计划、全工单、全模型、全标准”的“四全”要求设计实施MES系统，充分挖掘卷烟制造全过程产生的“数据”这一核心资源，着重提升“反应市场能力和精益制造能力”，探索工业互联、大数据分析应用，夯实智能制造基础。主要技术实现工作包括虚拟化平台建设、工业数采体系设计实现、系统集成交换等，涉及生产管理、产耗管理、工艺标准、质量管理、设备管理、物资管理等功能模块。

图7  MES系统主界面

图8  MES系统整体架构图

MES总体架构如图8所示，它是一个典型的多层架构，由数据层、模型层、组件层、界面层以及集成层组成：

①数据层。通过实时数据采集平台，实时采集生产现场数据，以提升系统实时性及快速反应能力；

②模型层。建模及模型驱动组件是系统架构的核心，通过该组件建立、维护生产模型，提升系统对业务的适应性；

③组件层。基于MES平台提供的业务组件，采用业务逻辑层与表现层分离的模式实现功能要求，业务层以服务的方式提供，表现层以页面组件方式构建，通过配置实现系统的灵活性、高扩展性。业务功能服务组件包括生产管理组件、质量管理组件、设备管理组件、成本管理组件、对标管理组件、指挥中心组件、工厂经验库组件、综合评价分析组件、信息服务组件、基础配置组件等；

④界面层。对应用客户端、移动终端、电子看板等界面进行统一设计，形成一体化用户界面，界面采用简洁、典雅、流畅、简单、易用的风格。界面设计时，坚持用户体验第一，用户交互符合一定规范和用户习惯，同时在移动终端的交互设计时考虑多点触控交互方式，实现交互方式的扁平化和智能化。

⑤集成层。通过应用集成组件，与企业其它信息系统实现松耦合集成，体现系统的开放性。应用集成组件的接口技术要求应符合行业标准和集团信息集成规范的规定。

（2）运营管理中心优化项目

玉烟运营管理中心系统建立各种对数据库、数据仓库信息模型访问的服务，用于连接业务逻辑处理和底层的数据存储，不采用业务逻辑直接对接数据库的方式，保证了信息传输的安全、准确、可靠。系统的业务逻辑处理，则通过BPM流程引擎建立各种业务处理的业务模型，支持桌面访问、浏览器访问的方式，支持大屏输出、手机平板电脑等智能设备访问。将业务处理的逻辑封装到各种业务模型中，使不同的业务处理分离开来形成模块化开发，保证了开发的准确性、高效性，也保证了业务处理的清晰可靠。

玉烟运营管理中心系统通过对下层业务执行层系统的数据集成和业务集成，形成决策、车间、班组三级“驾驶舱”。功能组成主要包含系统接口管理层、数据中心平台、部门指挥平台、厂级指挥平台、生产指挥运作平台、事件预警平台等。

图9  运营管理中心架构图

图10  运营管理中心系统主界面

5. 数据开发利用

能力打造过程中，运营管理中心、MES系统共搭建生产、设备、财务、质量、企业云盘等18个模块，全面开发450个视图，且大部分视图具有数据下钻功能，实现数据大集成、同分享、共决策，进一步推进提高工厂系统运作能力，两化融合向“协同创新”阶段迈进。主要动态视图和报表举例如表3：

表3  能力打造输出报表清单

图11  月度产量信息报表

6. 匹配与规范

在项目试运行前，玉烟制定了项目试运行计划（含测试计划、硬件切换计划、业务测试方案等），并组织各相关业务部门进行评审。评审内容包含系统测试时间、数据导入准备、业务准备、终端设备正式切换时间、应急方案、上线后问题处理流程、以及关键业务用户及职责等，同时进行数据准备、正式系统切换方案、应急预案、人员培训等上线前准备工作，确保系统实施与玉烟生产运营管理匹配与规范。

三、实施效果与主要作用

自2014年贯标实施两化融合管理体系以来，玉烟获得了战略实施和控制的方法论，构建了“一核双线”两化融合精益管理模型，有效助力构建卷烟生产全过程一体化管控和系统运作环境：通过深度整合企业管理体系，建立获取可持续竞争优势的长效机制；通过MES系统和运营管理中心系统平台的一体化管控，实现工厂核心技术力和核心组织力全面有效提升，进一步促进“玉烟四大优势”的持续获取，形成基于生产控制的数字化管控模式。

图12 玉烟两化融合SOPS手册

（一）实施成效

通过对两化融合管理体系量化指标进行追踪考核，2020年各项量化指标考核指标均达标，22项对标指标水平同比提升11项，持平1项，指标提升率达54.55%，对标指标水平处于行业前列；卷烟产品市场各级抽检合格率均为100％。具体如表4。

表4  两化融合管理体系量化指标2020年度完成情况

（二）主要作用

玉烟作为烟草行业工业生产工厂，在国家烟草专卖体制下，不涉及投标、融资等情况。但通过两化融合管理体系评定后，进一步在烟草行业内部提升企业形象，其卷烟生产全过程一体化管控和系统运作能力也得到了较大的提升，主要作用如下：

订单获取能力优化。玉烟两化融合工作成为上级推荐学习的标榜，在卷烟生产制造和销售流中易获得相关客户的信任，如烟草商业工厂对原料、销售的支持，云南中烟对新品研发、产品营销的支持，有力支撑了企业持续获取订单的能力。

社会示范效益提升。通过两化融合管理体系评定、2017年两化融合管理体系贯标示范企业的玉烟成为两化融合工作标杆企业，大量的同行到玉烟考察交流，如川渝、曲靖厂等，起到了示范性作用，企业公信力大大提升。