河北盛華化工有限公司信息中心主任 李仁

    河北盛華化工有限公司（以下簡(jiǎn)稱“盛華化工”）是一家采用標(biāo)準(zhǔn)流程化方式的傳統(tǒng)氯堿生產(chǎn)企業(yè)，公司非常重視信息化的建設(shè)，很早就實(shí)施了利用信息技術(shù)改造提升傳統(tǒng)行業(yè)、促進(jìn)工業(yè)化發(fā)展的項(xiàng)目規(guī)劃建設(shè)。為了進(jìn)一步提高公司生產(chǎn)管理水平，2007年公司開始規(guī)劃實(shí)施MES系統(tǒng)。經(jīng)過(guò)詳細(xì)調(diào)研和咨詢，最終采用和研究院合作開發(fā)的方式進(jìn)行項(xiàng)目的建設(shè)實(shí)施，部分集成現(xiàn)成的、符合整體規(guī)劃設(shè)計(jì)的軟件。建設(shè)中，系統(tǒng)以實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)為基礎(chǔ)，逐步進(jìn)行擴(kuò)展完善，目前已完成整體規(guī)劃設(shè)計(jì)開發(fā)工作和主要功能模塊建設(shè)并投入運(yùn)行，產(chǎn)生了良好的效果和可觀的效益。

一、系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的主要功能

    盛華化工MES系統(tǒng)的應(yīng)用功能具有很大的伸縮性，根據(jù)各個(gè)不同的工藝流程和管理要求等客觀條件，可進(jìn)行不同的應(yīng)用功能框架設(shè)計(jì)。系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)以實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)為核心，將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、關(guān)系數(shù)據(jù)及各個(gè)功能模塊和應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)和信息集成到一個(gè)平臺(tái)上，實(shí)現(xiàn)信息數(shù)據(jù)資源的統(tǒng)一，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程信息的自動(dòng)采集，提供對(duì)生產(chǎn)過(guò)程數(shù)據(jù)的查詢、統(tǒng)計(jì)、分析工具，并實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程信息的處理、存儲(chǔ)、管理，成本控制、能耗控制、設(shè)備監(jiān)測(cè)、動(dòng)態(tài)調(diào)度優(yōu)化等功能。

    1. 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)

    實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)向下集成PCS層所有DCS、電力系統(tǒng)以及部分分散點(diǎn)的重要數(shù)據(jù)，向上和公司的管理網(wǎng)系統(tǒng)連接，完成生產(chǎn)過(guò)程實(shí)時(shí)信息的采集和集成，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)運(yùn)行監(jiān)控、重要參數(shù)監(jiān)控、關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)監(jiān)控、重要設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控、工藝指標(biāo)監(jiān)控、產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)控等功能，通過(guò)使用實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)表格和趨勢(shì)圖來(lái)監(jiān)視全廠生產(chǎn)調(diào)度實(shí)時(shí)情況。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)提供的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)為企業(yè)經(jīng)營(yíng)決策提供了及時(shí)、詳實(shí)的數(shù)據(jù)，通過(guò)對(duì)整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的處理、分析，從而快速、科學(xué)的進(jìn)行決策，提出合理的解決方案，優(yōu)化調(diào)度管理。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)還是實(shí)現(xiàn)成本動(dòng)態(tài)監(jiān)控的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

    2. 生產(chǎn)計(jì)劃調(diào)度和生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)

    生產(chǎn)計(jì)劃制定、生產(chǎn)計(jì)劃分解、生產(chǎn)計(jì)劃調(diào)整、消耗定額管理及生產(chǎn)總結(jié)錄入。應(yīng)用線性規(guī)劃算法制定年、季度、月的生產(chǎn)計(jì)劃，如需要甚至可以細(xì)化到天。接收ERP中的銷售、管理等關(guān)系型數(shù)據(jù)，充分挖掘現(xiàn)有系統(tǒng)的數(shù)據(jù)使用潛力，提升現(xiàn)有系統(tǒng)的功能，為生產(chǎn)管理人員提供更為全面的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和分析結(jié)果，進(jìn)一步促進(jìn)生產(chǎn)調(diào)度的合理性，實(shí)現(xiàn)營(yíng)銷信息和生產(chǎn)控制信息的交匯和共享。

    3. 生產(chǎn)過(guò)程和工藝優(yōu)化管理

    監(jiān)控生產(chǎn)的操作過(guò)程和操作狀況，記錄生產(chǎn)操作過(guò)程，在線交接班。工藝參數(shù)的優(yōu)化、主要工藝指標(biāo)的優(yōu)化是將生產(chǎn)中的一些關(guān)鍵工藝指標(biāo)和參數(shù)與其優(yōu)化指標(biāo)進(jìn)行比對(duì)，系統(tǒng)在積累了大量的樣本數(shù)據(jù)后，對(duì)某些關(guān)聯(lián)的工藝數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)分析和回歸分析，從而得到相關(guān)參數(shù)之間的關(guān)系，以指導(dǎo)優(yōu)化操作，加強(qiáng)生產(chǎn)的管理，達(dá)到優(yōu)化生產(chǎn)工藝目的。

    4. 能耗成本管理

    利用生產(chǎn)的實(shí)時(shí)計(jì)量數(shù)據(jù)，對(duì)生產(chǎn)消耗進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、比對(duì)、分析和控制，對(duì)生產(chǎn)所用的水、電、汽、壓縮空氣等公用工程進(jìn)行每日的平衡與月平衡的計(jì)算與分?jǐn)偅�及時(shí)了解目前的產(chǎn)品產(chǎn)量和原材料消耗情況，通過(guò)對(duì)產(chǎn)量和原材料消耗的對(duì)比分析來(lái)調(diào)整生產(chǎn)策略，以達(dá)到提高產(chǎn)量，減少消耗的目的。

    5. 質(zhì)量管理

    質(zhì)量管理部分對(duì)進(jìn)廠生產(chǎn)用原料、中間產(chǎn)品、中控、成品等的化驗(yàn)分析數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢、分析和匯總管理。系統(tǒng)是通過(guò)實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)傳輸和完善的質(zhì)量管理來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，從而保證產(chǎn)品質(zhì)量和提高管理水平。系統(tǒng)為質(zhì)量檢驗(yàn)和科學(xué)研究提供了高水平的管理，保證了實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)的安全性，系統(tǒng)能夠?qū)�樣品的分析結(jié)果進(jìn)行監(jiān)測(cè)，生成質(zhì)量控制圖、質(zhì)量趨勢(shì)統(tǒng)計(jì)、質(zhì)量評(píng)價(jià)、質(zhì)量預(yù)測(cè)，大大提高了企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

    6. 生產(chǎn)考核管理

    按企業(yè)實(shí)際情況設(shè)計(jì)的考核辦法和設(shè)定的KPI指標(biāo)模型，對(duì)生產(chǎn)的各類關(guān)鍵指標(biāo)進(jìn)行量化評(píng)價(jià)，對(duì)企業(yè)整體生產(chǎn)運(yùn)行績(jī)效進(jìn)行總體考核。詳細(xì)統(tǒng)計(jì)計(jì)算班次、日計(jì)劃、日完成、運(yùn)行天數(shù)、月累計(jì)等考核信息，并提供各種分析結(jié)果，讓管理層隨時(shí)了解各車間班組的生產(chǎn)操作水平，實(shí)現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)精細(xì)化管理。

    7. 設(shè)備資產(chǎn)管理

    此部分是盛華化工MES系統(tǒng)最主要的部分，也是此MES系統(tǒng)設(shè)計(jì)不同于其他系統(tǒng)的地方。對(duì)于化工行業(yè)來(lái)說(shuō)，設(shè)備是生產(chǎn)的基礎(chǔ)和命脈，設(shè)備的管理至關(guān)重要。針對(duì)于此，盛華化工特別開發(fā)設(shè)計(jì)了一個(gè)設(shè)備資產(chǎn)管理系統(tǒng)，系統(tǒng)分為動(dòng)態(tài)監(jiān)控和靜態(tài)管理兩部分。系統(tǒng)是一個(gè)集設(shè)備日常管理、設(shè)備資料、事故處理、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控和其他動(dòng)態(tài)管理為一體的實(shí)時(shí)設(shè)備管理平臺(tái)，系統(tǒng)使得設(shè)備動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)與靜態(tài)檔案合二為一。

    (1) 設(shè)備實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程動(dòng)態(tài)監(jiān)控

    實(shí)時(shí)檢測(cè)各大型設(shè)備運(yùn)行的主要參數(shù)，用來(lái)跟蹤和指導(dǎo)設(shè)備維護(hù)的活動(dòng)，并有報(bào)警分析，保證生產(chǎn)和調(diào)度的進(jìn)程。系統(tǒng)維護(hù)歷史信息支持問(wèn)題的診斷和處理。實(shí)時(shí)檢測(cè)數(shù)據(jù)也統(tǒng)一集成到實(shí)施數(shù)據(jù)庫(kù)中，進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理。

    (2) 設(shè)備資產(chǎn)靜態(tài)管理

    系統(tǒng)能夠?qū)Ψ謴S各班組對(duì)應(yīng)設(shè)備資產(chǎn)的現(xiàn)狀進(jìn)行清晰、正確、系統(tǒng)化的管理，有效的達(dá)到“賬—卡—物—人”的對(duì)應(yīng)管理體系；對(duì)于設(shè)備維修狀態(tài)，維修后的價(jià)值變動(dòng)能夠有效的體現(xiàn)到對(duì)應(yīng)設(shè)備、相關(guān)責(zé)任人；對(duì)于報(bào)廢資產(chǎn)的管理建立規(guī)范的體系，有效地保證資產(chǎn)的保值、增值管理。系統(tǒng)建立全廠規(guī)范的資產(chǎn)管理編碼管理制度，統(tǒng)一全廠設(shè)備資產(chǎn)編碼規(guī)則。各設(shè)備資產(chǎn)實(shí)行條碼管理，對(duì)于每臺(tái)設(shè)備資產(chǎn)形成全廠唯一的條碼；建立了設(shè)備資產(chǎn)條碼與ERP所對(duì)應(yīng)的設(shè)備資產(chǎn)臺(tái)帳編碼映射關(guān)系和系統(tǒng)與ERP資產(chǎn)管理數(shù)據(jù)交流流程。

二、系統(tǒng)運(yùn)用無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)

    （RFID）技術(shù)，對(duì)設(shè)備條碼進(jìn)行掃描，實(shí)現(xiàn)設(shè)備交接班、日常盤點(diǎn)的安全、快捷、高效率管理。對(duì)于生產(chǎn)常規(guī)設(shè)備，系統(tǒng)從設(shè)備入庫(kù)開始創(chuàng)建唯一的設(shè)備編碼進(jìn)行全生命管理；對(duì)于項(xiàng)目工程所采購(gòu)的設(shè)備，在安裝調(diào)試完畢后貼條碼，創(chuàng)建的唯一條碼來(lái)實(shí)現(xiàn)全生命周期的管理。管理內(nèi)容分別包含與設(shè)備相關(guān)的成本信息的記載、相關(guān)責(zé)任人記載、相關(guān)時(shí)間周期記載：

    ①成本數(shù)據(jù)方面：從采購(gòu)的“原值”成本數(shù)據(jù)、安裝成本（含基礎(chǔ)建設(shè)成本等）、檢修維修成本、財(cái)務(wù)折舊數(shù)據(jù)等進(jìn)行歸納和展現(xiàn)；

    ②責(zé)任人方面：對(duì)于該設(shè)備對(duì)應(yīng)的采購(gòu)執(zhí)行者、倉(cāng)儲(chǔ)管理員、領(lǐng)料人、設(shè)備安裝責(zé)任人、日常管理責(zé)任人、維修責(zé)任人、調(diào)撥責(zé)任人、資產(chǎn)折舊的執(zhí)行者（財(cái)務(wù)方面）、報(bào)廢申請(qǐng)者、報(bào)廢執(zhí)行者等進(jìn)行歸納和展現(xiàn)；

    ③時(shí)間方面：從入廠開始到設(shè)備報(bào)廢整過(guò)程的時(shí)間記載；

    ④班組設(shè)備管理：“賬—卡—物—人”關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)已建立各班組與相關(guān)資產(chǎn)的關(guān)系，每個(gè)班組配置一臺(tái)手持終端（PDA），系統(tǒng)為每位班組負(fù)責(zé)人設(shè)立單獨(dú)賬戶、密碼，在班組交接的時(shí)候通過(guò)PDA掃描相關(guān)交班過(guò)程中需要移交的設(shè)備，并通過(guò)PDA把交接中各資產(chǎn)的狀況（比如：溫度、濕度、壓強(qiáng)、是否泄漏等）維護(hù)至系統(tǒng)中，做到科學(xué)的責(zé)任交割。

    系統(tǒng)采取工單驅(qū)動(dòng)方式執(zhí)行日常巡檢、維修工作，達(dá)到事前做規(guī)劃、事中做控制、事后做考核管理的功能效果。維修人員根據(jù)提示，登陸PDA下載工單并在所要求的時(shí)間內(nèi)達(dá)到現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行維修工作。維修過(guò)程通過(guò)PDA上傳系統(tǒng)，最后錄入維修的成本，原因分析等細(xì)節(jié)。

三、系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)和新技術(shù)

    盛華化工MES系統(tǒng)采用C/S和B/S相結(jié)合的體系結(jié)構(gòu)，客戶端在數(shù)據(jù)操作等信息管理工作時(shí)采用C/S方式，而在信息瀏覽時(shí)采用B/S方式。

    MES系統(tǒng)的主要新技術(shù)一是平衡校正技術(shù)，二是動(dòng)態(tài)生產(chǎn)成本監(jiān)控技術(shù)。

    ①平衡校正技術(shù)：首先是裝置平衡。裝置校正是基于裝置的設(shè)置參數(shù)模型和裝置投入產(chǎn)出模型，綜合考慮生產(chǎn)加工方案，按照一定的邏輯進(jìn)行數(shù)據(jù)的校正，實(shí)現(xiàn)裝置級(jí)的物料平衡。生產(chǎn)數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)校正軟件的處理，得到校正數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)校正軟件采用統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)校正技術(shù)，校正所有采集的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，跟蹤和消除測(cè)量誤差，實(shí)現(xiàn)測(cè)量數(shù)據(jù)的獲取，定時(shí)將關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)同步到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的同步，按一定的時(shí)間進(jìn)行數(shù)據(jù)的校正平衡，利用統(tǒng)計(jì)算法對(duì)企業(yè)的生產(chǎn)物料進(jìn)行投入產(chǎn)出平衡。

    ②動(dòng)態(tài)生產(chǎn)成本監(jiān)控技術(shù)：實(shí)時(shí)反映工藝運(yùn)行、物料消耗和成本變化的動(dòng)態(tài)狀態(tài)，對(duì)經(jīng)數(shù)據(jù)校正后的工藝物流率、公用工程消耗的數(shù)據(jù)以及進(jìn)界區(qū)的原料和出界區(qū)的產(chǎn)品數(shù)量進(jìn)行實(shí)時(shí)采集，同時(shí)，讀取上層關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)的各種成本組成數(shù)據(jù)，動(dòng)態(tài)的自動(dòng)計(jì)算各個(gè)時(shí)段，各種產(chǎn)品的動(dòng)態(tài)成本。

四、實(shí)施效果

    MES系統(tǒng)的實(shí)施為企業(yè)建立起了一個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)的統(tǒng)一的信息平臺(tái)，并與ERP和PCS層很好的實(shí)現(xiàn)集成，完成了企業(yè)從生產(chǎn)計(jì)劃、生產(chǎn)過(guò)程操作、生產(chǎn)質(zhì)量控制、設(shè)備管理、能耗成本管理、績(jī)效考核、信息統(tǒng)計(jì)的生產(chǎn)全過(guò)程的信息化管理，全面實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的動(dòng)態(tài)管理。設(shè)備管理系統(tǒng)極大地提高設(shè)備的使用周期和使用壽命，完善公司固定資產(chǎn)的管理。系統(tǒng)提供的統(tǒng)計(jì)報(bào)表、趨勢(shì)分析、領(lǐng)導(dǎo)查詢等工具，可實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程管理信息的可視化、決策的科學(xué)化，優(yōu)化資源利用，提高生產(chǎn)管理的精細(xì)化水平，提高企業(yè)的綜合競(jìng)爭(zhēng)能力。

五、結(jié)論

    MES系統(tǒng)是目前流程行業(yè)信息化建設(shè)的重點(diǎn)之一。

    從實(shí)施的情況來(lái)看，MES系統(tǒng)的建設(shè)一定要依據(jù)企業(yè)的實(shí)際情況，符合企業(yè)信息化的整體規(guī)劃、生產(chǎn)現(xiàn)狀、組織結(jié)構(gòu)模式和企業(yè)的管理理念等，選用適合自身的MES產(chǎn)品，這樣不但會(huì)縮短實(shí)施周期、節(jié)省費(fèi)用，更重要的是能更好的達(dá)到設(shè)計(jì)的要求和效果，體現(xiàn)企業(yè)的管理思想，提高企業(yè)的生產(chǎn)管理水平，提升企業(yè)效益。 

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本文標(biāo)題：MES系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用研究

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