化工行業(yè)MES系統(tǒng)解決方案

制造執(zhí)行系統(tǒng)（ MES ） 是為了保證產(chǎn)品的質(zhì)量、數(shù)量和交貨期，有效地使用人力、機(jī)械、設(shè)備、原料等工廠資源，綜合管制工廠生產(chǎn)活動(dòng)的軟件系統(tǒng)。 MES強(qiáng)調(diào)制造計(jì)劃的執(zhí)行，它位于企業(yè)上層企業(yè)資源規(guī)劃（ERP）和底層工業(yè)控制（PCS）之間，面向車(chē)間層的生產(chǎn)管理技術(shù)與實(shí)時(shí)信息系統(tǒng)，在計(jì)劃管理層和底層控制之間架起了一座橋梁，填補(bǔ)了兩者之間的鴻溝。MES的設(shè)計(jì)及關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，是化工企業(yè)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的核心技術(shù)。

化學(xué)工業(yè)作為我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)之一，經(jīng)過(guò)五十多年的發(fā)展，已經(jīng)覆蓋了有機(jī)化學(xué)原料、無(wú)機(jī)化學(xué)原料、樹(shù)脂、化學(xué)纖維、添加劑、日用化學(xué)品、染料、涂料、肥料、農(nóng)料、塑料及制品、玻璃及制品、水泥等領(lǐng)域，與人類(lèi)生活資源密切相關(guān)。從整體上來(lái)說(shuō)，化工行業(yè)的特點(diǎn)是對(duì)生產(chǎn)原料伴有化學(xué)、物理、相變等反應(yīng)、變化過(guò)程的連續(xù)加工。和離散的制造業(yè)相比，化工企業(yè)具有以下特殊性：

◆ 裝置系統(tǒng)性強(qiáng)

生產(chǎn)裝置大部分是在連續(xù)狀態(tài)下工作。一個(gè)環(huán)節(jié)發(fā)生問(wèn)題就會(huì)阻塞整個(gè)流程；有的雖然是間歇性生產(chǎn)，一臺(tái)出問(wèn)題影響雖然小一些。但因?yàn)樯a(chǎn)是連續(xù)的，上道工序如果出現(xiàn)問(wèn)題，同樣會(huì)影響下道工序，帶來(lái)連鎖反應(yīng)。

◆工藝參數(shù)變化多

產(chǎn)成品收率是生產(chǎn)計(jì)劃密切關(guān)注的。而影響化學(xué)反應(yīng)的因素很多，設(shè)備、原料、操作都會(huì)影響產(chǎn)成品的收率。這些影響主要表現(xiàn)為工藝參數(shù)的變化。

◆物料變化復(fù)雜

生產(chǎn)加工高度的連續(xù)性，各個(gè)工序之間通過(guò)物料流和能量緊密的聯(lián)系起來(lái)。一旦生產(chǎn)計(jì)劃改變，整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)各個(gè)環(huán)節(jié)的生產(chǎn)狀況都會(huì)隨之變化。

化工材料會(huì)隨時(shí)間的變化而產(chǎn)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(diǎn)、批次的原料，其物理、化學(xué)性能會(huì)有差異。所以一個(gè)針對(duì)化工生產(chǎn)的解決方案，需要能夠標(biāo)識(shí)并管理物料的這種因時(shí)間、批次而產(chǎn)生的變化。

◆生產(chǎn)形式復(fù)雜

生產(chǎn)中，“質(zhì)檢計(jì)量”不僅有檢驗(yàn)的功用。而且也是用于檢測(cè)多種生成物含量的比例一種手段。也是計(jì)算成本要求的。

設(shè)備大修一般一年一次，全廠要停車(chē)。在開(kāi)停車(chē)時(shí)（不僅是設(shè)備大修），由于流程長(zhǎng)，準(zhǔn)備工作多而復(fù)雜。

當(dāng)前，化工企業(yè)信息化的一個(gè)非常明顯的趨勢(shì)是功能綜合化，即自動(dòng)化系統(tǒng)從企業(yè)整體出發(fā)逐層完成綜合信息管理、車(chē)間控制、裝置協(xié)調(diào)聯(lián)合控制、輔助裝置與設(shè)備的控制、能源監(jiān)測(cè)與計(jì)量控制等等，實(shí)現(xiàn)綜合管理-控制一體化系統(tǒng)。但要達(dá)到這個(gè)目標(biāo)，在實(shí)際中還存在一些問(wèn)題：

◆ 數(shù)據(jù)收集困難，除了DCS顯示數(shù)據(jù)外，現(xiàn)場(chǎng)流量計(jì)、配電間電表、磅秤等分散在現(xiàn)場(chǎng)，每天人工抄寫(xiě)、傳送這些數(shù)據(jù)很繁瑣；

◆ 日常報(bào)表有日?qǐng)?bào)、旬報(bào)、月報(bào)、生產(chǎn)簡(jiǎn)況報(bào)告等，大部分報(bào)表仍然采用人工統(tǒng)計(jì)，手段落后、工作量大、準(zhǔn)確度難以保證。

◆ 調(diào)度員通訊手段落后，一般都以電話(huà)調(diào)度為主，調(diào)度員不了解現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備運(yùn)行狀況，需要通過(guò)電話(huà)間接了解，因此難以做到及時(shí)準(zhǔn)確調(diào)度指揮。

◆ 質(zhì)量檢驗(yàn)種類(lèi)多，信息數(shù)據(jù)量大，生產(chǎn)工藝參數(shù)和質(zhì)量分析數(shù)值依靠人工抄表，效率低，占用定員多；化驗(yàn)報(bào)告需要經(jīng)常送多個(gè)部門(mén)，化驗(yàn)員大部分時(shí)間忙于送化驗(yàn)報(bào)告，不便于生產(chǎn)過(guò)程分析和工藝技術(shù)管理。

◆一些信息化程度較高的企業(yè)已經(jīng)具有了相對(duì)完整的PCS、ERP系統(tǒng)。但市場(chǎng)定單無(wú)法準(zhǔn)確分解轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)計(jì)劃直接下達(dá)到生產(chǎn)調(diào)度，而ERP層在生產(chǎn)控制數(shù)據(jù)的獲取方面同樣存在巨大障礙，傳統(tǒng)的手工錄入方式不能克服信息滯后、數(shù)據(jù)失真等問(wèn)題。

綜上所述，根據(jù)化工企業(yè)目前的生產(chǎn)狀況， 針對(duì)化工企業(yè)的生產(chǎn)管理信息化的需求，建立企業(yè)的生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)(MES)是一個(gè)有效的解決方案。

系統(tǒng)從生產(chǎn)裝置的DCS、PLC、智能儀表等集中采集存儲(chǔ)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、生成作業(yè)報(bào)表、跟蹤作業(yè)過(guò)程并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行深入的分析應(yīng)用；可將生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃轉(zhuǎn)化為作業(yè)調(diào)度指令和作業(yè)過(guò)程設(shè)定值，通過(guò)DCS/PLC控制生產(chǎn)作業(yè)過(guò)程的進(jìn)行；并通過(guò)采集來(lái)的生產(chǎn)作業(yè)數(shù)據(jù)與作業(yè)指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比和分析，進(jìn)行在線(xiàn)質(zhì)量監(jiān)控并對(duì)作業(yè)績(jī)效進(jìn)行評(píng)估。

系統(tǒng)提供的信息和功能使操作人員、技術(shù)人員、調(diào)度人員、管理人員可以根據(jù)各自不同的職責(zé)和需求，充分掌控生產(chǎn)作業(yè)狀況和過(guò)程，更好地履行管理職能，挖掘生產(chǎn)能力，降低成本消耗，強(qiáng)化質(zhì)量控制，客觀評(píng)價(jià)工作績(jī)效，達(dá)到提高生產(chǎn)作業(yè)管理的能力和水平的目的。

◆ 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集存儲(chǔ)

可將生產(chǎn)裝置幾乎所有類(lèi)型控制設(shè)備的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通過(guò)數(shù)據(jù)采集接口獲取，并發(fā)送存儲(chǔ)在實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中，供MES的其他功能模塊甚至企業(yè)ERP系統(tǒng)調(diào)用處理。

◆ 生產(chǎn)報(bào)表生成

提供報(bào)表生成，趨勢(shì)分析，數(shù)據(jù)查詢(xún)，事故追憶，相關(guān)曲線(xiàn)分析等功能，具備多種對(duì)實(shí)時(shí)和歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行訪問(wèn)的方式，全面反映企業(yè)生產(chǎn)的全貌。

◆ 動(dòng)態(tài)成本管理

通過(guò)建立動(dòng)態(tài)成本控制模型，以作業(yè)為單位收集成本信息，實(shí)時(shí)得到動(dòng)態(tài)成本信息，分析作業(yè)成本效益關(guān)系、評(píng)價(jià)作業(yè)環(huán)節(jié)的價(jià)值，滿(mǎn)足企業(yè)內(nèi)部成本控制需要、對(duì)外產(chǎn)品定價(jià)需要和為生產(chǎn)調(diào)度提供基礎(chǔ)信息。

◆ 生產(chǎn)調(diào)度

將企業(yè)管理層下達(dá)的生產(chǎn)計(jì)劃，根據(jù)生產(chǎn)工藝、流程要求進(jìn)行物料、能源平衡計(jì)算，結(jié)合控制系統(tǒng)采集到的設(shè)備狀況，自動(dòng)生成調(diào)度令，下達(dá)到生產(chǎn)作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，經(jīng)確認(rèn)后控制并監(jiān)視生產(chǎn)作業(yè)的進(jìn)行。從而達(dá)到優(yōu)化生產(chǎn)管理，提高生產(chǎn)效率，增加產(chǎn)量的目的。

◆ 生產(chǎn)過(guò)程跟蹤管理

系統(tǒng)的生產(chǎn)過(guò)程可視化前端，用于監(jiān)視、管理、跟蹤和提高生產(chǎn)作業(yè)過(guò)程，實(shí)現(xiàn)在現(xiàn)場(chǎng)級(jí)和管理級(jí)（甚至在異地）對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)關(guān)鍵工序控制點(diǎn)(工藝、安全、環(huán)保、質(zhì)量)指標(biāo)的動(dòng)態(tài)掌握和實(shí)時(shí)控制，還能夠?qū)ο鄳?yīng)的指標(biāo)進(jìn)行報(bào)警管理。能夠取代電話(huà)匯報(bào)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)的落后管理方式，并為生產(chǎn)調(diào)度做實(shí)時(shí)的基礎(chǔ)信息。

◆ 生產(chǎn)班組績(jī)效考核

根據(jù)用戶(hù)定義的基于工位號(hào)或采樣點(diǎn)的班組經(jīng)濟(jì)核算項(xiàng)目及核算公式，自動(dòng)計(jì)算每個(gè)班組的考核數(shù)據(jù)，進(jìn)行工藝參數(shù)考核、報(bào)警考核、產(chǎn)量考核、收率考核，消耗考核等，起到提高產(chǎn)品質(zhì)量和管理水平的作用。

◆ 在線(xiàn)質(zhì)量監(jiān)視管理

可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)在線(xiàn)質(zhì)量檢測(cè)、統(tǒng)計(jì)、顯示，需人工分析和記錄的質(zhì)量、數(shù)據(jù)、指標(biāo)按分析時(shí)間間隔在系統(tǒng)輸入，經(jīng)系統(tǒng)自動(dòng)分析、統(tǒng)計(jì)整理，制成動(dòng)態(tài)曲線(xiàn)圖、質(zhì)量控制圖，并對(duì)實(shí)時(shí)的質(zhì)量報(bào)警進(jìn)行處置。

◆ 報(bào)警管理

對(duì)工藝、安全、環(huán)保、質(zhì)量指標(biāo)的超限進(jìn)行多種方式的報(bào)警。包括模擬量報(bào)警、事件報(bào)警、重大變化連續(xù)重復(fù)報(bào)警、硬件設(shè)備報(bào)警等。

◆ 設(shè)備停機(jī)管理

采集并存儲(chǔ)生產(chǎn)設(shè)備的啟停機(jī)數(shù)據(jù)，對(duì)停機(jī)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的減量、開(kāi)、停車(chē)情況的監(jiān)控，并進(jìn)行設(shè)備停機(jī)原因分析追蹤，達(dá)到優(yōu)化生產(chǎn)過(guò)程并通過(guò)縮短停機(jī)時(shí)間來(lái)發(fā)掘生產(chǎn)潛力的目的。

化工行業(yè)MES系統(tǒng)組件包作為MES解決方案套件（MES Suite）的主要組成部分之一，是由浙江中控軟件有限公司在多年工程實(shí)施經(jīng)驗(yàn)和對(duì)行業(yè)需求深刻理解的基礎(chǔ)上研發(fā)完成。其解決方案能夠覆蓋企業(yè)核心生產(chǎn)業(yè)務(wù)流程管理，助力企業(yè)敏捷制造、精致管理，迅速體現(xiàn)投資收益，滿(mǎn)足未來(lái)成長(zhǎng)要求。

系統(tǒng)特點(diǎn)

MES解決方案套件（MES Suite）的體系結(jié)構(gòu)具體設(shè)計(jì)參考S95標(biāo)準(zhǔn)，使用SOA技術(shù)，在NET平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)了基于構(gòu)件的開(kāi)發(fā)，具備很強(qiáng)的自適應(yīng)性、互操作性、可擴(kuò)展性和可重用性，著重強(qiáng)調(diào)了構(gòu)件化技術(shù)和體系結(jié)構(gòu)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)。在控制系統(tǒng)軟件復(fù)雜性和快速適應(yīng)變化方面具有明顯的優(yōu)勢(shì)。

◆高度可擴(kuò)展的設(shè)計(jì)。MES Suite平臺(tái)對(duì)系統(tǒng)的各類(lèi)元數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)象封裝提供了完整支持，使其具有良好的可組態(tài)性。只需對(duì)配置文件稍做修改即可適應(yīng)大部分設(shè)備、工藝在未來(lái)的變更。 　　

◆提高可集成性：從技術(shù)發(fā)展角度和用戶(hù)需求來(lái)看,軟件結(jié)構(gòu)本身應(yīng)能與其它應(yīng)用系統(tǒng)集成,做到信息共享和資源共享。在MES Suite的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，已經(jīng)充分考慮到這一點(diǎn)，不僅提高了企業(yè)MES中遺產(chǎn)系統(tǒng)的生命周期,降低對(duì)信息系統(tǒng)的投入,同時(shí),也為企業(yè)將來(lái)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(nèi)置了支持各種主流實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)（ESP-iSYS，PI，Uniformance，InfoPlus）的數(shù)據(jù)接口，并通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)接口（ODBC，OLE DB）實(shí)現(xiàn)與ERP及其它MIS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)集成。平臺(tái)的開(kāi)放性保證今后可從MES系統(tǒng)的不同數(shù)據(jù)模塊中裁剪不同的功能,以滿(mǎn)足某個(gè)特定任務(wù)的需要,實(shí)現(xiàn)互操作。

MES Suite目前已在多家企業(yè)成功實(shí)施，實(shí)踐證明：系統(tǒng)投用后，極大提高了工作效率；規(guī)范了管理流程；并能有效的促進(jìn)企業(yè)各項(xiàng)生產(chǎn)計(jì)劃、管理、調(diào)度工作，使各經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)都有明顯提高。

◆促進(jìn)現(xiàn)代化企業(yè)管理制度的建立

系統(tǒng)的投用，使管理人員樹(shù)立科學(xué)管理的理念，生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)的投用，為管理者掌握大量的生產(chǎn)信息，定性定量地分析企業(yè)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中的各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)提供了可靠的依據(jù)，為企業(yè)對(duì)市場(chǎng)的應(yīng)變能力，提高企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)能力提供了有力的工具。

◆實(shí)現(xiàn)信息集成，提高辦公效率

系統(tǒng)集信息管理、生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)和領(lǐng)導(dǎo)決策為一體。由于建立了統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模型，數(shù)據(jù)信息都建立在關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中，保證了數(shù)據(jù)的高度集成和網(wǎng)上共享，改變了傳統(tǒng)的手工書(shū)面的數(shù)據(jù)傳輸方式，縮短數(shù)據(jù)收集和分析的時(shí)間，加強(qiáng)了企業(yè)內(nèi)部各部門(mén)之間的信息聯(lián)系和工作安排，提高了辦公效率

◆實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量管理

系統(tǒng)提供產(chǎn)品乃至原材料的跟蹤，記錄缺陷和實(shí)時(shí)的質(zhì)量，為成品合格與否提供了基礎(chǔ)，其數(shù)據(jù)與ERP、MIS等其他應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)高度集成。

◆加強(qiáng)計(jì)量信息管理，降低能耗

對(duì)各個(gè)生產(chǎn)裝置側(cè)線(xiàn)的計(jì)量數(shù)據(jù)、互供料數(shù)據(jù)、公用工程能耗數(shù)據(jù)，如水、電、汽、風(fēng)、蒸汽等，為節(jié)能降耗，增加經(jīng)濟(jì)效益，進(jìn)行生產(chǎn)調(diào)度、全廠物料平衡和領(lǐng)導(dǎo)決策提供了科學(xué)的依據(jù)。

◆提高了設(shè)備利用率

通過(guò)報(bào)告設(shè)備中斷時(shí)間和設(shè)備停機(jī)原因，從而縮短停機(jī)時(shí)間。為生產(chǎn)能力的平衡，跟蹤生產(chǎn)瓶頸。通過(guò)提高設(shè)備利用率，迅速收回設(shè)備投資。

◆為生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)提供決策依據(jù)

系統(tǒng)的信息依據(jù)兩庫(kù)中的數(shù)據(jù)，建立統(tǒng)一界面和形式多樣的顯示方式：如表格、趨勢(shì)、柱圖等。客戶(hù)端以瀏覽器方式查詢(xún)，甚至在外地也可以通過(guò)INTERNET進(jìn)行隨時(shí)查詢(xún)?yōu)g覽，以便及時(shí)、全面、準(zhǔn)確地了解企業(yè)有關(guān)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理的信息，為領(lǐng)導(dǎo)科學(xué)決策提供依據(jù)。

◆更好的客戶(hù)服務(wù)

通過(guò)生產(chǎn)過(guò)程動(dòng)態(tài)跟蹤訂單，保證客戶(hù)能夠了解訂單的執(zhí)行情況。能夠提供更準(zhǔn)確的生產(chǎn)周期信息，以保證對(duì)客戶(hù)交貨承諾。