产品介绍

烟花制造工厂MES系统数字化应用案例

一、烟花制造的种类与工艺特点

烟花（Fireworks）是典型的高危化工类产品，兼具艺术性与危险性。为了更好地理解MES在烟花行业的应用，有必要先从产品种类与工艺入手。

1. 按燃放形式分类

• 礼花弹：用于大型焰火表演，直径2—24英寸不等，包含外壳、引信、发射药、彩色星体等。
• 组合烟花：又称“箱装烟花”，由多个发射筒组合而成，可连续燃放。
• 小型娱乐烟花：如仙女棒、小喷花、摩擦响炮等，产量大、成本低。
• 鞭炮类：常用于节庆，制造环节批量化程度高，但危险性极大。
• 特效烟花：包括舞台特效、冷焰火、室内喷花等，对安全和精确燃烧控制要求高。

2. 按工艺特点分类

• 粉料制备类：黑火药、彩色药剂等，需要严格配方、称重与混合控制。
• 装药成型类：如压装星体、灌装药筒，对均匀度、密度一致性要求高。
• 组装类：壳体、引信、导火索与药剂的装配，存在大量手工操作。
• 测试与检验类：涉及燃放试验、稳定性检验、外观检查。
• 包装与物流类：对批次、危险品运输规范有严格要求。

总结：烟花制造属于典型的 多品种、小批量、批次追溯要求高、危险性极强 的行业，与陶瓷、制药等行业类似，其数字化改造的核心挑战在于 安全、配方管控、批次追溯与工序均衡。

 

二、烟花制造工厂MES系统的核心需求

MES（Manufacturing Execution System，制造执行系统）位于ERP（计划层）与车间执行（设备/人工操作层）之间，是数字化工厂的核心枢纽。结合烟花制造行业的特性，其MES需求主要集中在以下几个方面：

1. 安全合规与危险品管理

• 严格遵循《烟花爆竹安全管理条例》《危险化学品安全管理规范》等。
• 实现作业区人员实时监控、危险工序审批、工序联锁控制。
• 对粉料、半成品、成品的储存、转运进行数字化监控。

2. 配方与称重管理

• 烟花的燃烧效果取决于精确的药剂配比。
• 需要MES系统实现：
• 电子配方库管理；
• 自动称重与条码绑定；
• 超差报警与防呆机制。

3. 生产过程控制

• 多工序、多批次并行，存在手工与自动化混合操作。
• 需要MES实现：
• 工序排产与进度跟踪；
• 作业指导书电子化推送；
• 危险工序的互锁与审批机制。

4. 质量追溯与检验

• 批次差异可能导致燃放效果异常或安全事故。
• MES需求：
• 原料—半成品—成品全流程批次追溯；
• 质量检测（药剂稳定性、燃放测试）数据自动采集；
• 与异常品的隔离与召回机制。

5. 库存与物流管理

• 危险品仓储要求高，出入库需要严格的双人确认与电子备案。
• MES需要支持：
• 危险品库位管理；
• 运输批次追溯；
• 出入库与ERP联动。

6. 人员与设备管理

• 烟花制造中仍有大量手工环节，人员技能、安全资质必须受控。
• MES需求：
• 人员资质档案与自动校验（无证不得上岗）；
• 危险工序的人-机-料匹配校验；
• 设备点检、维护与寿命管理。

7. 数据与监管需求

• 行业受政府安监部门严格监管。
• MES需具备：
• 实时数据采集与存证；
• 异常事件上报与预警；
• 与监管平台的数据对接。

 

三、MES系统如何解决烟花制造的核心需求

结合工业陶瓷MES经验，我们将MES在烟花行业的应用，分为以下几个解决思路：

1. 数字化配方与称重系统

• 在MES中建立配方数据库，所有药剂配比由系统统一下发。
• 配方与条码绑定，防止工人误用。
• 接入电子天平，实现称重数据自动采集，避免人工抄写误差。
• 超出公差范围，系统自动锁定，避免危险事故。

2. 工序管控与作业指导

• MES下发工序任务单，工人通过终端（平板/看板）获取作业指导书。
• 每道工序需扫码确认，确保批次、人员、设备匹配正确。
• 高危工序采用电子审批联锁：无安全确认，下一工序无法启动。

3. 批次追溯与质量闭环

• MES为每一批次烟花建立唯一编码，贯穿原料、生产、检验、入库、发运。
• 当发生异常燃放或事故，可快速定位至具体原料批次与工序人员。
• 与质量检测设备联动，检测数据自动入库。

4. 库存与危险品仓储管理

• MES结合WMS功能，实现危险品库位管理。
• 入库需扫描条码、双人签字，系统生成电子台账。
• 出库需与运输计划匹配，自动生成危险品运输联单。

5. 设备与人员管理

• MES建立设备档案，自动生成维护、点检任务。
• 人员上岗需刷卡或人脸识别，系统校验安全培训与资质是否有效。
• 对高危设备，MES提供远程监控与异常停机联动。

6. 安全与监管对接

• MES将关键数据（药剂称重、危险工序审批、库位信息）自动存档。
• 与政府安监部门的监管平台对接，实现数据实时上报。
• 异常事件（超配、违规操作、超储存量）自动报警。

 

四、MES系统在烟花制造工厂的主要功能模块

结合以上分析，烟花制造MES系统的主要功能可归纳为：

1. 计划与排产管理
• 与ERP对接，接收订单与生产计划。
• 根据危险工序产能，智能排产。
2. 配方与称重管理
• 配方库与版本管理；
• 称重设备联机，超差报警；
• 配方数据加密与权限控制。
3. 生产过程控制
• 工序任务下发与进度监控；
• 高危工序电子审批；
• 工艺参数自动采集。
4. 质量管理与追溯
• 原料批次、成品批次全流程追溯；
• 检测数据自动采集与存档；
• 不合格品隔离与召回管理。
5. 库存与物流管理
• 危险品仓储管理；
• 出入库电子台账；
• 与运输计划联动。
6. 设备管理
• 设备档案与点检计划；
• 运行状态实时监控；
• 故障报警与维修闭环。
7. 人员管理
• 岗位资质验证；
• 培训记录与考核；
• 人机料自动匹配校验。
8. 安全合规管理
• 高危工序审批与联锁；
• 异常数据自动上报；
• 与安监平台对接。
9. 数据采集与分析
• 关键工序实时监控；
• 生产、质量、安全数据可视化；
• 数据驱动的持续改进（PDCA循环）。