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概述
製造執行係統( MES ) 是為了保證產品的質量、數量和交貨期,有效地使用人力、機械、設備、原料等工廠資源,綜合管製工廠生產活動的軟件係統。 MES強調製造計劃的執行,它位於企業上層企業資源規劃(ERP)和底層工業控製(PCS)之間,麵向車間層的生產管理技術與實時信息係統,在計劃管理層和底層控製之間架起了一座橋梁,填補了兩者之間的鴻溝。MES的設計及關鍵技術攻關,是化工企業綜合自動化係統的核心技術。
行業特點
化學工業作為我國國民經濟的基礎產業之一,經過五十多年的發展,已經覆蓋了有機化學原料、無機化學原料、樹脂、化學纖維、添加劑、日用化學品、染料、塗料、肥料、農料、塑料及製品、玻璃及製品、水泥等領域,與人類生活資源密切相關。從整體上來說,化工行業的特點是對生產原料伴有化學、物理、相變等反應、變化過程的連續加工。和離散的製造業相比,化工企業具有以下特殊性:
◆ 裝置係統性強
生產裝置大部分是在連續狀態下工作。一個環節發生問題就會阻塞整個流程;youdesuiranshijianxiexingshengchan,yitaichuwentiyingxiangsuiranxiaoyixie。danyinweishengchanshilianxude,shangdaogongxuruguochuxianwenti,tongyanghuiyingxiangxiadaogongxu,dailailiansuofanying。
◆工藝參數變化多
產成品收率是生產計劃密切關注的。而影響化學反應的因素很多,設備、原料、操作都會影響產成品的收率。這些影響主要表現為工藝參數的變化。
◆物料變化複雜
生sheng產chan加jia工gong高gao度du的de連lian續xu性xing,各ge個ge工gong序xu之zhi間jian通tong過guo物wu料liao流liu和he能neng量liang緊jin密mi的de聯lian係xi起qi來lai。一yi旦dan生sheng產chan計ji劃hua改gai變bian,整zheng個ge生sheng產chan係xi統tong各ge個ge環huan節jie的de生sheng產chan狀zhuang況kuang都dou會hui隨sui之zhi變bian化hua。
化工材料會隨時間的變化而產生變化,可能變壞或變好,或完全變成另外一種物料;有些原料取自自然界,不同地點、批次的原料,其物理、化學性能會有差異。所以一個針對化工生產的解決方案,需要能夠標識並管理物料的這種因時間、批次而產生的變化。
◆生產形式複雜
生產中,“質檢計量”不僅有檢驗的功用。而且也是用於檢測多種生成物含量的比例一種手段。也是計算成本要求的。
設備大修一般一年一次,全廠要停車。在開停車時(不僅是設備大修),由於流程長,準備工作多而複雜。
當前,化工企業信息化的一個非常明顯的趨勢是功能綜合化,即自動化係統從企業整體出發逐層完成綜合信息管理、車間控製、裝置協調聯合控製、輔助裝置與設備的控製、能源監測與計量控製等等,實現綜合管理-控製一體化係統。但要達到這個目標,在實際中還存在一些問題:
◆ 數據收集困難,除了DCS顯示數據外,現場流量計、配電間電表、磅秤等分散在現場,每天人工抄寫、傳送這些數據很繁瑣;
◆ 日常報表有日報、旬報、月報、生產簡況報告等,大部分報表仍然采用人工統計,手段落後、工作量大、準確度難以保證。
◆ tiaoduyuantongxunshouduanluohou,yibandouyidianhuatiaoduweizhu,tiaoduyuanbulejiexianchangshebeiyunxingzhuangkuang,xuyaotongguodianhuajianjielejie,yincinanyizuodaojishizhunquetiaoduzhihui。
◆ 質量檢驗種類多,信息數據量大,生產工藝參數和質量分析數值依靠人工抄表,效率低,占用定員多;化驗報告需要經常送多個部門,化驗員大部分時間忙於送化驗報告,不便於生產過程分析和工藝技術管理。
◆一些信息化程度較高的企業已經具有了相對完整的PCS、ERP係統。但市場定單無法準確分解轉化為生產計劃直接下達到生產調度,而ERP層在生產控製數據的獲取方麵同樣存在巨大障礙,傳統的手工錄入方式不能克服信息滯後、數據失真等問題。
綜上所述,根據化工企業目前的生產狀況, 針對化工企業的生產管理信息化的需求,建立企業的生產執行係統(MES)是一個有效的解決方案。
係統介紹
係統從生產裝置的DCS、PLC、智能儀表等集中采集存儲動態數據,進行統計、生成作業報表、跟蹤作業過程並對數據進行深入的分析應用;可將生產作業計劃轉化為作業調度指令和作業過程設定值,通過DCS/PLC控製生產作業過程的進行;並通過采集來的生產作業數據與作業指標進行對比和分析,進行在線質量監控並對作業績效進行評估。
係統提供的信息和功能使操作人員、技術人員、調度人員、管(guan)理(li)人(ren)員(yuan)可(ke)以(yi)根(gen)據(ju)各(ge)自(zi)不(bu)同(tong)的(de)職(zhi)責(ze)和(he)需(xu)求(qiu),充(chong)分(fen)掌(zhang)控(kong)生(sheng)產(chan)作(zuo)業(ye)狀(zhuang)況(kuang)和(he)過(guo)程(cheng),更(geng)好(hao)地(di)履(lv)行(xing)管(guan)理(li)職(zhi)能(neng),挖(wa)掘(jue)生(sheng)產(chan)能(neng)力(li),降(jiang)低(di)成(cheng)本(ben)消(xiao)耗(hao),強(qiang)化(hua)質(zhi)量(liang)控(kong)製(zhi),客(ke)觀(guan)評(ping)價(jia)工(gong)作(zuo)績(ji)效(xiao),達(da)到(dao)提(ti)高(gao)生(sheng)產(chan)作(zuo)業(ye)管(guan)理(li)的(de)能(neng)力(li)和(he)水(shui)平(ping)的(de)目(mu)的(de)。
◆ 實時數據采集存儲
可將生產裝置幾乎所有類型控製設備的實時數據通過數據采集接口獲取,並發送存儲在實時數據庫中,供MES的其他功能模塊甚至企業ERP係統調用處理。
◆ 生產報表生成
提ti供gong報bao表biao生sheng成cheng,趨qu勢shi分fen析xi,數shu據ju查zha詢xun,事shi故gu追zhui憶yi,相xiang關guan曲qu線xian分fen析xi等deng功gong能neng,具ju備bei多duo種zhong對dui實shi時shi和he曆li史shi數shu據ju進jin行xing訪fang問wen的de方fang式shi,全quan麵mian反fan映ying企qi業ye生sheng產chan的de全quan貌mao。
◆ 動態成本管理
通過建立動態成本控製模型,以作業為單位收集成本信息,實時得到動態成本信息,分析作業成本效益關係、評價作業環節的價值,滿足企業內部成本控製需要、對外產品定價需要和為生產調度提供基礎信息。
◆ 生產調度
將企業管理層下達的生產計劃,根據生產工藝、流程要求進行物料、能(neng)源(yuan)平(ping)衡(heng)計(ji)算(suan),結(jie)合(he)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)采(cai)集(ji)到(dao)的(de)設(she)備(bei)狀(zhuang)況(kuang),自(zi)動(dong)生(sheng)成(cheng)調(tiao)度(du)令(ling),下(xia)達(da)到(dao)生(sheng)產(chan)作(zuo)業(ye)現(xian)場(chang),經(jing)確(que)認(ren)後(hou)控(kong)製(zhi)並(bing)監(jian)視(shi)生(sheng)產(chan)作(zuo)業(ye)的(de)進(jin)行(xing)。從(cong)而(er)達(da)到(dao)優(you)化(hua)生(sheng)產(chan)管(guan)理(li),提(ti)高(gao)生(sheng)產(chan)效(xiao)率(lv),增(zeng)加(jia)產(chan)量(liang)的(de)目(mu)的(de)。
◆ 生產過程跟蹤管理
係統的生產過程可視化前端,用於監視、管理、跟蹤和提高生產作業過程,實現在現場級和管理級(甚至在異地)對生產現場關鍵工序控製點(工藝、安全、環保、質量)指zhi標biao的de動dong態tai掌zhang握wo和he實shi時shi控kong製zhi,還hai能neng夠gou對dui相xiang應ying的de指zhi標biao進jin行xing報bao警jing管guan理li。能neng夠gou取qu代dai電dian話hua彙hui報bao現xian場chang生sheng產chan的de落luo後hou管guan理li方fang式shi,並bing為wei生sheng產chan調tiao度du做zuo實shi時shi的de基ji礎chu信xin息xi。
◆ 生產班組績效考核
根據用戶定義的基於工位號或采樣點的班組經濟核算項目及核算公式,自動計算每個班組的考核數據,進行工藝參數考核、報警考核、產量考核、收率考核,消耗考核等,起到提高產品質量和管理水平的作用。
◆ 在線質量監視管理
可實現產品質量指標在線質量檢測、統計、顯示,需人工分析和記錄的質量、數據、指標按分析時間間隔在係統輸入,經係統自動分析、統計整理,製成動態曲線圖、質量控製圖,並對實時的質量報警進行處置。
◆ 報警管理
對工藝、安全、環保、質量指標的超限進行多種方式的報警。包括模擬量報警、事件報警、重大變化連續重複報警、硬件設備報警等。
◆ 設備停機管理
采集並存儲生產設備的啟停機數據,對停機數據進行統計分析,實現對設備的減量、開、停車情況的監控,並進行設備停機原因分析追蹤,達到優化生產過程並通過縮短停機時間來發掘生產潛力的目的。
化工行業MES係統組件包作為MES解決方案套件(MES Suite)dezhuyaozuchengbufenzhiyi,shiyouzhejiangzhongkongruanjianyouxiangongsizaiduoniangongchengshishijingyanheduixingyexuqiushenkelijiedejichushangyanfawancheng。qijiejuefangannenggoufugaiqiyehexinshengchanyewuliuchengguanli,zhuliqiyeminjiezhizao、精致管理,迅速體現投資收益,滿足未來成長要求。
係統特點
MES解決方案套件(MES Suite)的體係結構具體設計參考S95標準,使用SOA技術,在NET平台上實現了基於構件的開發,具備很強的自適應性、互操作性、可擴展性和可重用性,著重強調了構件化技術和體係結構技術的實現。在控製係統軟件複雜性和快速適應變化方麵具有明顯的優勢。
◆高度可擴展的設計。MES Suite平台對係統的各類元數據進行對象封裝提供了完整支持,使其具有良好的可組態性。隻需對配置文件稍做修改即可適應大部分設備、工藝在未來的變更。
◆提高可集成性:從技術發展角度和用戶需求來看,軟件結構本身應能與其它應用係統集成,做到信息共享和資源共享。在MES Suite的結構設計中,已經充分考慮到這一點,不僅提高了企業MES中遺產係統的生命周期,降低對信息係統的投入,同時,也為企業將來選擇較為合適的各種軟件提供了更大的空間。
◆提高互操作性:MES Suite內置了支持各種主流實時數據庫(ESP-iSYS,PI,Uniformance,InfoPlus)的數據接口,並通過標準關係數據庫接口(ODBC,OLE DB)實現與ERP及其它MIS係統的數據集成。平台的開放性保證今後可從MES係統的不同數據模塊中裁剪不同的功能,以滿足某個特定任務的需要,實現互操作。
應用效果
MES Suite目前已在多家企業成功實施,實踐證明:係統投用後,極大提高了工作效率;規範了管理流程;並能有效的促進企業各項生產計劃、管理、調度工作,使各經濟技術指標都有明顯提高。
◆促進現代化企業管理製度的建立
係xi統tong的de投tou用yong,使shi管guan理li人ren員yuan樹shu立li科ke學xue管guan理li的de理li念nian,生sheng產chan執zhi行xing係xi統tong的de投tou用yong,為wei管guan理li者zhe掌zhang握wo大da量liang的de生sheng產chan信xin息xi,定ding性xing定ding量liang地di分fen析xi企qi業ye運yun轉zhuan過guo程cheng中zhong的de各ge項xiang技ji術shu經jing濟ji指zhi標biao提ti供gong了le可ke靠kao的de依yi據ju,為wei企qi業ye對dui市shi場chang的de應ying變bian能neng力li,提ti高gao企qi業ye的de競jing爭zheng能neng力li提ti供gong了le有you力li的de工gong具ju。
◆實現信息集成,提高辦公效率
係統集信息管理、shengchanjingyinghelingdaojueceweiyiti。youyujianliletongyideshujumoxing,shujuxinxidoujianlizaiguanxishujukuheshishishujukuzhong,baozhengleshujudegaodujichenghewangshanggongxiang,gaibianlechuantongdeshougongshumiandeshujuchuanshufangshi,suoduanshujushoujihefenxideshijian,jiaqiangleqiyeneibugebumenzhijiandexinxilianxihegongzuoanpai,tigaolebangongxiaolv
◆實現產品質量管理
係統提供產品乃至原材料的跟蹤,記錄缺陷和實時的質量,為成品合格與否提供了基礎,其數據與ERP、MIS等其他應用係統數據高度集成。
◆加強計量信息管理,降低能耗
對各個生產裝置側線的計量數據、互供料數據、公用工程能耗數據,如水、電、汽、風、蒸汽等,為節能降耗,增加經濟效益,進行生產調度、全廠物料平衡和領導決策提供了科學的依據。
◆提高了設備利用率
通tong過guo報bao告gao設she備bei中zhong斷duan時shi間jian和he設she備bei停ting機ji原yuan因yin,從cong而er縮suo短duan停ting機ji時shi間jian。為wei生sheng產chan能neng力li的de平ping衡heng,跟gen蹤zong生sheng產chan瓶ping頸jing。通tong過guo提ti高gao設she備bei利li用yong率lv,迅xun速su收shou回hui設she備bei投tou資zi。
◆為生產經營提供決策依據
係統的信息依據兩庫中的數據,建立統一界麵和形式多樣的顯示方式:如表格、趨勢、柱圖等。客戶端以瀏覽器方式查詢,甚至在外地也可以通過INTERNET進行隨時查詢瀏覽,以便及時、全麵、準確地了解企業有關生產經營管理的信息,為領導科學決策提供依據。
◆更好的客戶服務
通過生產過程動態跟蹤訂單,保證客戶能夠了解訂單的執行情況。能夠提供更準確的生產周期信息,以保證對客戶交貨承諾。
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