一键式卷包材料消耗成本管理

（一）材料消耗数据自动采集

卷包车间的生产设备根据设备功能分为：卷烟机、包装机、联接装置；根据设备品牌分为：PASSIM、ZJ19、GDX1/X2、ZB25/45、CONCORD。为保证数据自动采集系统的独立性以及生产设备运行的安全稳定，所有生产设备的现场数据采集均采用软件通讯方式从原生产设备控制器或工控机取得原始数据，再经过系统处理自动计算得出。

卷接包机组数采站通过PROFIBUS工业现场总线、以太网、串口、多串口通讯等方式分别与相应生产设备的控制器连接，实时读取数据，完成现场监控与管理功能，并通过以太网与卷包控制中心的服务器进行数据通讯。根据卷接包设备位置布置及控制形式，按照“卷接机＋包装机＋联结设备”的组成方式，以机组为单位分别进行数据自动采集。

1.卷烟机材料数据采集。卷烟机涉及数据采集的生产材料主要是嘴棒、盘纸、水松纸，卷烟机材料消耗数据采集总体思路是：卷接包机组数采站通过RS232通讯方式与卷烟机控制器及工控机连接，根据卷烟机加装的传感器采集的消耗数据，结合卷烟机工控机中报表文件“SHIFTDAT.txt”记录的实时烟支生产数据，在数据采集软件中，按照输入的材料计量单位转换公式，在卷接包机组数采站中完成材料消耗数据统计及单位转换，形成嘴棒、盘纸、水松纸实时生产消耗数据。

（1）嘴棒数据采集

数据一：从工控机得到的卷烟机产量数据中分离与嘴棒有关的统计数，包括：好烟计数、水松纸拼接剔除数、滤嘴检测剔除数等。根据烟支生产工艺与流程，按照相应公式计算嘴棒数，再转换成标准嘴棒支数（120或144嘴棒）。

数据二：卷烟机组加装嘴棒计数传感器，结合高速计数模块，采集生产中嘴棒实时消耗数据。

“数据一”＋“数据二”综合计算形成嘴棒的实时消耗数据。

（2）盘纸数据采集

数据一：从工控机得到的卷烟机产量数据中分离与盘纸有关的统计数，包括：好烟计数、烟支拼接剔除计数、水松纸拼接剔除计数、质量剔除（漏气、阻气、稀释度、重量）计数等，根据烟支生产工艺与流程，双长烟140mm，单烟70mm，按照对应位置关系和相应公式计算，得到盘纸消耗长度。

数据二：卷烟机组加装盘纸计数传感器，结合高速计数模块，采集生产中盘纸实时消耗长度。单位“米”。

“数据一”＋“数据二”综合计算形成盘纸的实时消耗数据。

（3）水松纸数据采集

数据一：从工控机得到的卷烟机产量数据中分离与水松纸有关的统计数，包括：好烟计数、水松纸拼接剔除计数、质量剔除计数等，根据烟支生产工艺与流程，按照对应位置关系和相应公式计算，得到水松纸消耗长度。

数据二：卷烟机组加装水松纸计数传感器，结合高速计数模块，采集生产中水松纸实时消耗长度。单位“米”。

“数据一”＋“数据二”综合计算形成水松纸的实时消耗数据。

2.包装机材料数据采集。包装机涉及数据采集的生产材料主要是铝箔纸、商标纸、条盒纸、小透明纸、大透明纸，由于包装机设备本身采集的生产数据和机构动作信号比较完整，包装机材料消耗数据采集总体思路是：根据卷接包机组数采站读取的包装机设备本身采集的生产数据，并综合在数据采集软件中，通过采集包装机相关检测装置和执行机构的反馈信号形成的数据，按照输入的材料计量单位转换公式，在卷接包机组数采站中完成材料消耗数据统计及单位转换，形成铝箔纸、商标纸、条盒纸、小透明纸、大透明纸实时生产消耗数据。其中，针对采用MICROII控制系统、三菱PLC的包装机组，卷接包机组数采站上安装Arcnet网卡，通过同轴电缆连接包装机OPC及控制器读取数据；而针对采用S5 PLC的包装机组，卷接包机组数采站上增加一块多串口卡CP-114，与S5 PLC通讯，并安装kepware软件，读取包装机相关数据。

（1）铝箔纸数据采集

根据铝箔纸进给流程，可以通过统计铝箔纸进纸张数，并实际测量单张铝箔纸长度（定长）计算铝箔纸实际消耗长度，并结合左右铝箔纸用完信号、铝箔纸摆臂位置信号、左右离合器动作等信号进行验证，再通过公式：重量＝长×宽×密度×张数，计算铝箔纸实际消耗重量。

需要直接读取的包装机参数包括：内侧铝箔纸移动检测、外侧铝箔纸移动检测、左铝箔纸用完、右铝箔纸用完、左离合器动作、右离合器动作、左铝箔纸断裂、右铝箔纸断裂。

（2）商标纸数据采集

根据商标纸进给流程，可以借用在横向输送带位置检测商标纸位置正确与否的检测信号（检测盒皮左右两侧的小翼）以及检测商标图案颜色的检测信号计算商标纸实际消耗张数，并结合商标纸存在与否检测信号、商标纸剔除动作、商标纸吸风停止动作等信号进行验证。

需要直接读取的包装机参数包括：左侧商标纸尖角存在与否检测、右侧商标纸存在与否检测、商标纸吸风停止、商标纸印刷面检测、14#位置商标纸剔除、15#位置商标纸存在与否检测、20#位置商标纸存在与否检测。

（3）条盒数据采集

根据大商标纸进给流程，可以通过采集条盒位置倾斜检测信号计算条盒实际消耗张数。

需要直接读取的包装机参数包括：CT条盒纸左侧对齐及存在检测、CT条盒纸右侧对齐及存在检测、CT条盒纸下降平台打开。

（4）小透明纸数据采集

根据小透明纸进给流程，可以通过小透明纸进纸张数，并实际测量单张透明纸长度（定长）计算小透明纸实际消耗长度；并结合小透明纸断开信号、左右小透明纸料位低信号等进行验证，再通过公式：重量＝长×宽×密度×张数，计算小透明纸实际消耗重量。

需要直接读取的包装机参数包括：CH无薄膜或薄膜断开信号、CH左侧薄膜卷用完或料位低、CH右侧薄膜卷用完或料位低、薄膜纸拼接密封器位置。其中，通过读取小透明纸倾斜信号、透明纸存在信号可以计算小透明纸的实际使用张数。

（5）大透明纸数据采集

根据大透明纸进给流程，可以通过大透明纸进纸张数，并实际测量单张透明纸长度（定长）计算大透明纸实际消耗长度；并结合大透明纸材料用完信号等进行验证，再通过公式：重量＝长×宽×密度×张数，计算大透明纸实际消耗重量。

需要直接读取的包装机参数包括：CV外包装材料用完信号、CV外包装材料存在检测信号。

3.材料消耗数据采集的准确性。以上8项卷包生产过程中主要材料消耗数据的采集技术方案的配置，数据采集精度误差均能控制在允许误差范围之内，可以满足材料成本即时统计、核算、反馈、考核的需求（见表1）。

表1

（二）材料定额单耗和计划单价的导入

生产管理系统对材料定额单耗和计划单价设置了导入功能，以保证数据自动采集系统和生产管理系统采集和整理的实时材料成本数据具有可用性、可对比性。

材料定额单耗的导入主要以手工录入的方式实现。

1.材料定额单耗的导入

（1）材料定额单耗涉及的三个因素

材料定额单耗的确定主要涉及三个因素，即上级部门下达的目标单耗、企业消耗测试确定的当前实际单耗以及生产成本报表反应的历史单耗。

●上级部门下达的目标单耗。江西中烟公司下达的材料单箱消耗定额标准，是系统材料定额单耗确定的基础。根据公司的材料消耗定额标准制定本厂各项消耗具体的定额标准。

●生产成本报表反应的历史单耗。以本企业“十一五”期间的材料成本消耗历史数据作为系统材料定额单耗的重要参考依据。

●企业消耗测试确定的当前实际单耗。结合材料单箱消耗定额标准和历史数据，通过材料消耗测试，确定材料消耗数据实际水平。(www.xing528.com)

（2）卷烟消耗测试方案

企业当前实际单耗水平需要通过材料消耗测试进行确定，材料消耗测试的开展需要以卷烟消耗测试方案为指导，卷烟消耗测试方案主要从测试目的、测试范围、测试时间、资源需求、工作职责、测试过程要求六个方面出发，明确规范材料消耗测试的整个操作流程与工作程序，确保测试过程与结果的可控性、真实性及有效性。

（3）材料消耗全过程计量与记录

结合卷烟消耗测试方案，按照卷烟生产流程，设计制作“卷烟生产消耗情况记录表”，全过程计量与记录生产过程中生产材料在各个工艺流程中的消耗情况，表单化记录，作为材料消耗测试结果的基本依据。

综合考虑目标单耗、历史单耗和测试单耗三个因素形成的材料定

额单耗手工录入生产管理系统后，可以根据实际生产消耗情况随时调整，确保材料消耗成本控制与管理贴合实际，具有导向作用。

2.材料计划单价的导入。材料计划单价的导入主要以手工录入和自动读取的方式实现。材料计划单价主要涉及历史单价以及当前实际单价。

●历史单价。材料历史单价一般以上年度生产成本报表中的材料单价为标准确定，手工录入生产管理系统。

●当前实际单价。当前实际单价是当期财务供应链系统中的材料单价，生产管理系统在提供手工录入当前实际单价功能的同时，预留与企业NC供应链/物流、财务成本系统、能源监控系统、设备科零配件管理系统等相关系统的接口，具备自动读取材料当前单价的能力。

3.材料消耗成本数据汇总。生产管理系统综合导入与自动采集的单耗及单价，以“成本汇总数据”的形式即时自动生成各班组、机台的实时生产成本报表及材料消耗成本对比报表，可以通过“成本查询”功能迅速获取，以充分保障材料消耗成本管控与控制中价值导向作用的发挥。

（三）材料消耗成本数据远程在线查询

数据自动采集系统采集的数据和信息，在数据库进行处理后，通过生产管理系统内标准化的软件功能，向企业各层级的数据需求者提供实时材料消耗成本数据，并基于企业内部计算机网络，实现远程在线查询。

1.实时材料消耗成本数据透视查询。针对企业各级管理层的材料消耗成本数据查询需求，生产管理系统对实时材料消耗成本数据报表设置了数据透视查询功能，即：点击其中一个数据项目时，会以该数据项目的内容为条件，按设计好的报表形式进行再次搜索、汇总，在新窗口中跳出新的查询报表结果，一般会是某项汇总数据的细目报表数据。该透视操作可一直进行下去，直到数据以分解为最细为止。

2.生产机组实时材料消耗成本数据快捷查询。针对一线职工在生产机台上实时材料消耗成本查询的需求，生产管理系统对单机组材料消耗查询、产量查询、生产成本查询以及材料消耗奖罚查询设置了简单化的“一键”快捷查询功能，即：在机台数据自动采集系统操作平台上，通过“按一键”的方式，不但可以清晰了解本机台实时的材料消耗成本数据情况（包括机台当前产量、八种材料当前实际单耗值、考核值以及机台消耗实时排名），而且可以清晰查看“纵向比班组，横向比机组”的材料消耗成本对比情况，准确掌握本机组的材料消耗水平。

（四）材料消耗成本信息预警与反馈

依托数据自动采集系统和生产管理系统强大的在线即时反馈功能，从生产操作一线到企业管理高层都可以快捷、准确的在线获取卷包车间实际材料消耗成本数据。

图1

生产一线、车间管理层、管理部门以及厂部管理层能共享实时数据，对材料消耗异常可以实现“即时发现、即时反馈、即时分析、即时处理”，有效控制了消耗异常未及时处理带来的浪费。同时，消耗统计周期由月清月结转变为班清班结和日清日结，提高了材料消耗成本信息反馈的效率和及时性。

（五）材料消耗成本在线实时考核

在数据自动采集系统和生产管理系统实现材料消耗数据自动采集、材料定额单耗和计划单价导入、材料消耗成本数据远程在线查询、预警与反馈的基础上，可以对材料消耗成本实现在线实时考核，实现卷包材料消耗成本管控统计、反馈、考核“一站式”解决。

1.材料消耗成本考核的组织架构。材料消耗成本考核在线上由数据自动采集系统和生产管理系统通过信息化集成实现，为保障线上考核顺利进行，需要搭建材料消耗成本考核的组织架构，从系统技术保障和成本数据保障两个方面安排人力资源负责维护、管理材料成本考核数据，各司其职，确保材料消耗成本考核过程有序、可控。

2.奖罚标准导入。材料消耗成本考核的奖惩标准由卷包车间、企管办、财务管理科根据材料消耗的实际情况，综合讨论形成后，手工导入生产管理系统，作为生产管理系统计算材料消耗成本奖罚的依据，并可以根据生产消耗变化情况随时进行调整。

3.在线实时成本考核。生产管理系统按照奖惩标准自动计算成本考核结果，并在操作界面进行优化，使生产机台操作工通过操作“一键式”按钮就可以方便、快捷地即时查询材料消耗成本实时考核结果，读取每日机台材料消耗成本奖罚汇总数据，并能追溯历史考核数据，自动进行对比，反映材料消耗成本水平的提高与下降。

图2

（1）卷烟机材料消耗成本实时考核数据

在“成本考核”功能中反映卷烟机当前生产卷烟牌号、当前产量，嘴棒、盘纸、水松纸的当前总消耗量、总成本、实际单耗、定额单耗、单箱成本和奖罚金额以及在此基础上形成的卷烟机综合成本、单箱成本和奖罚总额。

（2）包装机材料消耗成本实时考核数据

在“成本考核”功能中反映包装机当前生产卷烟牌号、当前产量，小盒、条盒、铝箔纸、小透、大透的当前总消耗量、总成本、实际单耗、定额单耗、单箱成本和奖罚金额以及在此基础上形成的包装机综合成本、单箱成本和奖罚总额。

（3）材料消耗成本考核历史数据追溯

在“奖罚查询”功能中反映任意时间范围内的生产机台、班组的“奖罚汇总数据”，并能实现分班统计以及联查机台、班组“汇总成本”和“上月成本”。

4.成本考核在线公开。生产管理系统内的材料消耗成本实时考核数据在企业操作、管理各层级员工之间实现全面在线公开、共享，保证了材料消耗成本考核公平、公正、公开。

（六）数据自动采集系统和生产管理系统的维护

为确保数据自动采集的高精确性和生产管理系统的正常运行，保证实际消耗与采集消耗控制在允许误差标准范围内，成本考核结果真实、准确，需要建立全厂范围内的数据自动采集系统和生产管理系统维护架构。

1.系统维护组织架构。系统维护组织架构主要从硬件维护和成本参数维护两个方面出发，分别对应数据自动采集系统和生产管理系统。

2.各部门维护职责

（1）卷包车间：负责卷包车间内数据自动采集系统的日常运行维护管理和设备点检，保证采集数据的准确性及稳定性。

（2）厂办信息化小组：负责技术支持。主要包括：①每天对数据采集系统运行情况进行远程监测，并对监测情况进行记录。②定期对系统运行日志进行分析整理，并结合系统实际运行情况，对系统进行优化配置与调整。③根据系统应用的实际情况，对计算机信息系统进行更新。

（3）设备管理科：负责数据自动采集系统的运维管理和监督，每月不定期对系统运行维护管理工作进行检查，对存在的问题现场督促整改；建立系统运行维护管理档案，对各类信息资料进行整理和存档，包括系统的完全备份文件。

（4）生产管理科：负责卷包机组生产工单的及时准确下发。

（5）物资管理科：负责卷包生产材料信息的及时准确录入与维护，要求与财务供应链系统的编码、名称、规格等保持完全一致。

⑹财务管理科：负责对各种纳入材料成本考核的生产材料的定额数据（定额单耗、定额单价）进行及时录入与维护。

3.编制维保手册。为维护数据自动采集系统的正常运行，在明确职责的基础上，编制数据自动采集系统维护手册，分别对数据自动采集系统在卷烟机、包装机、协和机贮烟量和数采站四个环节的通讯概述、采集原理、日常故障及维护、日常保养进行汇总，编撰成册，提高维护工作效率。