mes管理系统的作用范文
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篇1
doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2017.12.037
[中图分类号]F270.7 [文献标识码]A [文章编号]1673-0194（2017）12-00-03
军品由于其特殊性，对生产过程提出了更高的要求，而我国的军工企业大多属于国有企业，受体制等因素的限制，一些军品生产企业的生产组织沿用了传统的管理模式，虽然融入了现代生产管理技术，但是对降低企业生产成本，提高产品质量和劳动生产率所起到的作用非常有限。本文对MES信息化管理系统在军品生产中的应用展开研究，对其在军品生产中的应用过程及效果进行了分析。
1 MES信息化管理系统在军品生产过程中的运用
1.1 MES信息化管理系统在生产过程中控制流程
军工企业的生产过程可以分为：任务、条码打印、备料、上料、制造过程、生产在线质量控制、产品隔离、工单管控、作业指导书、查询和过程管理等方面，这些生产过程与一般工业产品的生产过程基本相似。伴随着我国军事建设的不断发展，军需对各种军品的生产提出了更高的要求，军工企业在接到生产任务后，一般由生产计划部门安排生产时间，确定该任务由单位哪一条生产线负责完成、什么时候完成。在传统的军品生产中，由于很多都是小批量品种单一生产的任务，在这种情况下，人工生产过程控制还能达到生产的要求，但是当前的军品需求量不断增加，需求品种也更加复杂化、多样化，在这种形势下，传统的人工管理生产过程的方式就无法满足其要求，而信息化管理系统这恰恰能够满足这种管理的需要，解决人工生产过程控制中的问题。在应用信息化管理系统的过程中，MES信息化管理系统是生产过程控制的核心，在接到生产任务后将任务上传到MES信息化管理系统上，系统会根据预先设定的程序，确定最佳的生产流程，然后向相关生产人员发出指令，由物料员和库房管理员负责拣料、备料和上料，通知生产管理人员调配生产人员、组织设备调试、产品条码工单的打印，做好开工准备，并制定生产工单和作业指导书，按照作业指导书的要求组织生产。制造管理过程，如图1所示。
在生产组织的过程中，MES信息化管理系统通过准备好的条形码和工单采集生产过程中的信息，将采集到的信息与工单、工艺路径及参数、物料、质量等信息进行印证，检查和控制生产过程，一旦出现物料放错、工序错漏、工艺错误，其能够及时通知生产管理人员，并发出警报，可以快速地发现生产组织过程中的问题。并根据收集到的数据资料，实施反馈到MES信息化管理系统中的看板、SPC和统计报表中，生产管理人员可以在第一时间掌握物料耗用、生产进度质量情况，为生产决策提供准确的依据。
1.2 MES信息化管理系统在军品生产控制中的核心地位
在军品生产中，需要根据生产过程实现对整个生产过程的控制，对生产中出现的问题要在事前或事中进行解决，而不是传统的事后解决，这是MES信息化管理系统在军品生产控制应用后的一个重要特点。但是，在这一过程中，单纯地依靠MES信息化管理系统是不能实现的，在建立完善的MES信息化管理系统后，还要落实军品生产任务，并根据任务的性质将其分配到各个厂、车间和个人上，MES信息化管理系统是军品生产的核心，在生产控制中主要通过两个方面进行，那就是投产监控和进度管理，由于所有的品生产过程都能体现在系统中，通过系统来监控过程，如，物料的投入和军品的产出数据、在线控制物料的投入及产量、及时反馈监控中发现的问题等。在进度管理中，可以收集实际的进度对比计划进度，定时检查进度与自查，及时调整物料供应等资源，调整进度。MES信息化管理系统的统计过程控制（SPC）、统计过程诊断（SPD）、统计过程调整（SPA）是实现这两项功能的重要基础，而这些管理的结果都会直接体现在操作界面中，生产管理人员可以随时随地查看军品生产的相关情况，并能通过准确地控制生产中的各种因素，调节产能、产量，甚至能够做到对军品质量的动态控制。
2 MES信息化管理系统对加强精益生产的作用
精益生产是现代生产技术对军品生产提出的更高要求，而MES信息化管理系统的应用，能够对军工企业的精益生产起到良好的促进作用。军工企业在生产管理中，应将MES信息化管理系统与精益生产结合起来。
2.1 MES信息化管理系统实时提供数据供精益管理使用
军工企业在军品生产管理中，会产生很多数据，这些数据是精益管理的对象，是建立MES信息化管理系统不可或缺的条件，而MES信息化管理系统的应用能够帮助军工企业充分利用这些实践数据，提高数据管理的能力和效果，将数据优势转化为精益管理优势。在具体运用的过程中，按照企业现在的军品生产类型，总结其零件的生产工序，并将其融合到MES信息化管理系统中，在生产部门设立计划员，也是MES信息化管理系统运行的起点，计划员接到生产任务以后，将其导入到MES信息化管理系统中，材料组、库管负责组织发料，班组长接料并安排组织生产，安排现场生产工作人员，完成工作以后汇报生产情况，班组在每一个流程完成后进行转接，最后完成军品生产任务并填写生产报表。在这其中MES信息化管理系统会记录完成量、耗用量，实现对生产过程的全程监控，同时能够掌握生产部门中每一个工作人员的任务完成情况，因为任务完成量和完成过程都会被MES信息化管理系统进行记录，从而可以实现对生产的全面、精细控制。运用MES信息化管理系统对精益生产的最大突出作用是让生产组织管理过程直观化，在传统的军工企业精益管理中，生产组织实际上需要总结、完善等多个程序才能进行掌握。MES信息化管理系统应用以后，为军工企业精益生产提供了更多的便利，简化了精益生产的程序和过程。
2.2 及时发现军品生产中出现的问题
精益管理的一个重要目标是通过细致化的管理，以及对整个生产管理的监控，及时发现和处理军品生产中出现的问题，以避免影响到军品质量。对于军工企业来说，要想及时发现军品生产中出现的问题，对生产过程的全过程进行把控无疑是最关键的。传统的精益生产是通过生产管理人员对生产过程进行把控，在监控的过程中有时虽然能够发现存在的问题，但是往往不能及时、快速的发现问题，导致对生产中问题的控制能力比较薄弱，也比较被动。但是，应用MES信息化管理系统以后，生产过程可以进行动态的显示，MES信息化管理系统会直观地反映出生产组织情况，包括备料、上料的情况；军品的产量及效率情况等，这些都能准确地记录下来，一旦生产中出现问题，可以及时发现。如，透过系统发现军品的产能下降，这需要及时分析影响产能的原因，分析其是因为机器故障、组织管理不到位、物资材料供应不足、还是其他方面的原因，这些通过MES信息化管理系统能够及时查找出来，军工企业在生产管理中，对于发现的这些问题，可以做到及时发现、及时处理。由于在生产中，MES信息化管理系统是按照军品生产程序建立起来的，每一道程序都会记录这道程序的质量情况，通过分析MES信息化管理系统记录的质量数据，能够及时查找影响军品生产质量的原因，如，原料质量不达标、某个生产工序存在瑕疵等，让军工企业能够及时查找质量原因，最大程度控制和减少军品质量问题。
3 生产管理信息化程度的提高对单位管理提升的作用
3.1 提高了军工企业信息化管理水平
我国军工企业的信息化管理水平比较低，虽然在改革的过程中已建立了现代企业制度，但是因为军工企业的特殊性，相较于其他企业的信息化管理还比较落后，军工企业虽然重视信息化建设，但是这种建设主要集中在行政管理系统上，而在生产管理中，依然沿用了传统的管理模式，也就是人工控制模式。生产信息化管理水平不高，是制约军工企业进一步发展壮大的一个重要原因。而信息化管理系统应用以后，军工企业建立了一个军品信息化管理系统，有效弥补了企业信息化建设方面的不足，对提高军工企业信息化管理水平具有重要意义。对于军工企业来说，实现管理信息化的难度并不大，只要购买一款适合军工企业管理需要的管理软件即可，对于部分军工企业来说，也不缺乏优秀的信息化管理人才。但是，MES信息化管理系统并非一般意义上的信息化管理系统，这一信息化管理系统将数据管理、流程管理、过程管理、质量管理等融为一体。管理是建立在足够全面和详细的数据资料基础之上的，在应用的过程中需要将传统的管理数据转化为计算机可读数据，并将数据应用到系统数据库中，同时，生产组织过程中的主要工作，也是由系统来完成的，如物料耗用、产品产能和产量等，很多原来需要人工处理的生产管理事务，现在全部由MES信息化管理系统完成，这将大量的生产管理人员从复杂、重复的管理工作中解脱出来，将其调整到其他重要岗位上，这就是MES信息化管理系统对企业生产管理带来的最大变化。
3.2 增强了军品生产管理的可视化与交互性
传统的军品生产中，需要通过人工的方式，控制每条生产工序，如，电路板的焊接、封装要经过十几道工序才能完成，在这种情况下企业不可能直观地看到整个生产过程，只能通过分析工作人员收集到的各种数据资料，分析整个生产系统是否正常运行。但是应用MES信息化管理系统以后，军品生产各个流程的过程都掌握在MES信息化管理系统中，MES信息化管理系统可以记录整个军品的生产过程。在这种情况下，军工产品的生产销售情况、工艺流程及产能、质量问题等都可以通过系统直观地看出来，让整个军品生产过程都体现在系统中，军工企业军品生产的流程控制、质量控制不再处于被动情况下，整个系统运行、生产组织过程中的相应操作，也是在可视化的界面下完成的。此外，MES信息化管理系统还有众多丰富的功能，如，通讯功能，车间里的生产工人可以及时与控制中心联系，反映生产过程中出现的问题；监控功能，对军品生产过程中每一个重要环节进行实时动态监控，只要流程上出现问题都可以及时发现、及时解决。可以说，MES信息化管理系统的应用，大大增强了军品生产管理的可视化和交互性。
3.3 对降本增效起到了至关重要的作用
在军品领域逐渐引入竞争机制，使军方在产品性能、产品质量以及产品价格之间进行对比。面对越来越激烈的市场竞争，军品生产企业的优势逐步由技术领先向成本控制方向倾斜，谁的成本控制得好，产品物美价廉，自然会获得市场的青睐。MES信息化管理系统能解决全成本核算中，成本动态管理的要求，从投料开始到产品完工，从原材料到半成品、产成品的流转，生产过程中各个环节的成本发生与结转，都可以反馈到财务部门进行分析，通过与标准成本进行比对，及时发现成本发生的问题环节和成本管控的薄弱环节，并依次进行调整。另外，借助MES信息化管理系统，可以对成本管控的对象进行切割，满足划小成本核算单元的需要。根据企业需求，可以对MES信息化管理系统和承制主体进行设置，进而完成对生产线、班组或是产品部件的成本核算。最后，MES信息化管理系统对于产品工时的统计，起到了至关重要的作用。传统的工时统计基本是由班组长来完成的，其中会掺杂个人经验主义、停工等待误差以及一些主观因素的影响，会造成整个工时数据的不准确。运用MES信息化管理系统，实现了信息化管理，在准确统计生产总工时的同时，还可以清晰反映出生产工时的明细构成，对使用工时法进行费用分摊的企业来说，大大提高了成本核算的准确性。因此，MES信息化管理系统是军品企业成本精细化管理的重要手段。
4 结 语
MES信息化管理系统在工业企业生产中的应用取得了良好的效果，军品生产本质上也属于工业生产，从生产过程上看，其与MES信息化管理系统应用的要求基本一致。军工企业要重视和加强MES信息化管理系统的应用，相关人员应根据本企业军品生产的特点和工艺流程，开发适合本企业军品生产的MES信息化管理系统，以便于能够不断提高企业的管理水平。
主要参考文献
篇2
为了促进企业进行科学、信息化生产，基于MES的生产过程信息管理系统充分考虑企业的产品结构和企业设备的具体情况，需要和企业生产过程相关的技术方法结合成一个整体，做好企业决策层和执行层之间的有效交流，这样才能够促进产品的信息化生产，符合企业生产的需要。
1.1工艺信息管理系统的体系结构面向MES的生产过程信息管理系统需要通过企业内部网和企业资源计划（ERP）服务器和文件管理系统（PDM）的服务器进行有效的连接，并通过终端开关和车间生产线进行连接。系统可以从ERP系统中获取所需要的信息，还可以在PDM系统中获取流程信息。根据生产计划、生产量、生产目标完成时间来科学合理地调度人员，还需要根据PDM设备工艺的信息来合理安排车间生产计划，安排好生产计划以后，需要生成电子打印单，并分配给每个生产线进行生产，让生产线的工作做到有章可循。生产人员在获得电子打印单的同时，并且获得生产任务和技术生产的文件来进行相应的操作。
1.2工艺信息管理系统的开发框架为满足不同企业在不同的软件和硬件环境下进行运行的需要，MES的生产过程信息管理系统具有B/S结构和C/S结构的两种特性，这样可以有效保证该系统具有良好的可移植性，可维护性。B/S结构被称为浏览器/服务器结构，使用B/S结构进行应用程序开发，在进行开发的时候，程序员只需要在服务器端输入运行代码，而不需要在客户端编写任何代码，这样就能够达到使用方便的效果。对C/S结构的，也就是客户端/服务器体系结构，这种结构的应用开发，还需要对服务器程序进行有效的开发，也需要开发客户端程序，并且需要实现两者之间的通信。
1.3工艺信息管理系统的层次结构为了方便对系统进行维护，MES工艺信息管理系统的设计需要采用分层管理的系统方法来进行管理，这样能够做到有针对性的操作。以下是该系统的层次结构：第一层是基础数据层，主要包括各种异构的数据库。支持MES信息管理系统面向异构数据库进行验证，服务器中的数据源为SQLServer2005和MySqlServer。第二层是业务层。业务层的系统需要根据一个具体的逻辑来实现业务，每个组件在系统都需要进行封装业务，这样才能够对各个模块进行管理，其中包括文件管理模块、课程管理模块、任务管理模块、系统配置模块等。第三层是表示层。表示层是实现系统和用户之间的有效联系，能够实现用户与系统之间进行合理的信息交换。
2基于MES工艺信息管理系统的应用层设计
2.1基本数据层的设计制造企业需要按照软件系统进行采购和生产管理，在系统发展的不同阶段需要使用不同的系统。利用MES系统时，可以从原来的系统中获得相关信息。信息管理系统还可以从系统外获得需要的信息，该信息的第一部分是从ERP系统中可以得到，如：物料需求计划、生产任务；另一部分可以从PDM系统获得的信息，如：工艺流程、作业指导书等。由于ERP与PDM系统都是相对独立的，他们可能会采用不同的标准来进行规定，不同厂商在实施过程中，基础的数据库是不一样的。在MES工艺信息管理系统中需要形成一个统一的规范，这样就能够实现各种工艺信息的有效整合。
2.2业务层的设计通过Hibernate的框架来进行合理的配置，建立与基本数据表之间的联系。根据两种数据库中数据源的配置情况，实现持久化类的程序对应于一个数据源表。为了实现对多数据源管理过程的信息管理系统下的数据传送，需要在Spring配置文件中的applicationContext.xml做一个更加详细的部署。在配置过程中，两种类型的数据源都配备了两套sessionFactory和事务管理器，服务和Hibernate映射文件来指定不同的属性，对独立的数据源和不同的数据源进行对应的加载。根据用户在系统中的请求数据，选择不同的属性，然后根据数据源配置和Hibernate映射文件来处理不同的数据库，实现系统的各项功能。
2.3表示层的设计表现层使用DreamweaverCS5来进行整体布局，每一个独立项的详细信息都是由JSP结合Struts标签库来进行构建。利用Struts标签页界面可以大大减少代码量，并使用一个非完整的UI标签来访问数据。模型数据进行接收是在JSP页面当中，还要更新Struts标签和其他HTML元素向用户显示出来。为了有效实现对用户输入信息的合理处理，需要根据结果JSP页面来进行重新定向，需要创建一个控制器动作和拦截器来配置文件Struts.xml。控制器的作用是对一些输入的信息进行拦截，拦截器的配置文件Struts.xml是用来描述JSP页面和行动之间存在的联系。在信息管理系统的过程，需要通过拦截器来实现系统的要求，使处理结果能够显示在用户界面上，允许用户获得他们所需要的信息。
3基于MES工艺信息管理系统实现的功能
3.1工艺信息的分组管理基于MES工艺信息管理系统能够指导车间的生产经营，对车间的工艺信息进行分组的管理。企业将产品制造过程制成文件的形式发给各个车间，常见的工艺文件：工艺卡片和工序卡片。机械加工工艺过程卡片的内容是多工序多步生产过程中。制造企业需要根据产品的不同生产批次来制作不同的卡片，各批次的标准也是不一样的，它们的做工要求也是不同的。在进行单件、小批量生产过程中，需要做好工艺规划，并且进行生产过程的简单介绍，做好信息传递和管理，做好机械加工工艺的有效控制。
3.2对产品结构信息的管理工艺过程卡需要结合相关产品来进行制作，这是使系统能够更好地管理产品，对每个进程可以更好地进行有效的控制。工艺结构树和产品结构树有一定的相似性，可以增加对产品的了解，掌握零件工艺结构树的节点，这样可以清楚地描述每个组件的产品不同的生产工艺要求。在进行产品设计的时候，还需要考虑成本、时间和其他因素，根据产品的精细程度不同，对于一些生产过程只需要进行简单的工艺过程卡，有些生产过程需要制作更加精确的生产工艺过程卡。为了做到各部分内容的清晰明确，需要对过程的信息结构的详细信息进行分析，这样才能做好工艺信息的管理工作。
3.3工艺信息的关键词检索传统的企业工艺信息管理是以工艺卡片和工序卡片的形式来保存的，不易快速访问和管理。可以利用电子文档来存储过程卡的信息，虽然可以解决企业工艺数据管理的问题，但工艺卡片和工序卡片不能够快速的访问，降低了工作效率。为了能够有效解决上述问题，可以把这些信息和数据存储在基于MES工艺信息管理系统当中，这样可以提高检索过程中的信息管理。工艺信息检索支持查找特定的设备或工艺设备的信息，并且进行分类筛选，及时掌握工艺信息，有利于企业做出正确的决策。
4结语
篇3
[关键词]MES、操作管理、数据平台、数据应用
中图分类号：F426.7；F270.7 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）09-0071-01
引言
在全球一体化竞争的趋势下，越来越多的企业实现了生产过程自动化，而忽视了生产执行管理的信息化建设，各分厂或车间数据孤立，生产数据资源得不到有效的、充分的利用，企业信息孤岛现象严重。企业生产执行、管理一直沿袭几十年不变的管理方法和习惯，相对于现代企业经营管理的理念和手段远远落后。
1 MES作用
在生产管理方面，以企业资源计划ERP为核心的经营管理信息系统得到广泛应用，实现企业的供应链优化。在生产过程自动化方面，通过实施集散控制系统DCS、可编程逻辑控制系统PLC、数据采集与监视控制系统SCADA等实现过程控制的优化。生产的复杂性要求企业必须对内外环境的各种变化作出快速恰当的反应，方可在全球性激烈的商业竞争中获得优势。企业行为必须从单项、局部的改善向着综合、集成的优化转变，必须更加注重计划、组织、控制三大职能的整体优化，通过信息融合实现企业信息的全面集成。
2 MES系统设计
MES体系结构特别是功能模型的研究对于系统可集成性至关重要。化工企业作为典型的流程工业企业，其生产过程存在如下特点：物料流和能量流连续，产品相对稳定，生产周期长，生产工艺包含各种物理、化学变化，机理复杂并表现出连续性、不确定性、强非线性和强耦合性，生产数据信息量和处理难度都比较大，再加上企业决策、经营销售、计划调度、物资供应、库存运输、产品开发的环环相扣关系，使得企业在生产组织和执行时面临着超强的难度。这就要求MES具有很强的灵活性和适应性。
本文介绍化工企业MES的设计，主要以行业上中下游业务为应用背景，采用基于集成平台和业务模块构架的MES系统架构，形成以MES集成平台为核心、综合集成计划层和控制层，并提供统一数据访问机制的整体解决方案。
3 总体业务流程
MES系统总体业务流程横向涉及生产计划排产、生产管理和设备管理等，纵向涉及数据层、应用层和表现层。重点考虑数据平台建设和生产运营管理两条主线，从而提高企业生产管理效率。
系统作业层面主要涉及生产装置、罐区原料的存储情况，通过生产装置的投入产出管理、罐区原料的进出管理及产成品出厂管理，为调度层面的调度平衡提供基础数据来源。调度人员基于物料移动和企业业务规则，完成调度级物料平衡计算，为ERP等外部数据提供数据支撑，并为生产管理的各个层面提供可组态的报表和查询功能。并以此作为管理工具，发现生产过程存在的问题并进行分析和解决，提升企业管理精细化水平。
4 系统总体框架
4.1 数据平台
数据采集是将生产全过程（包括DCS系统，SCADA系统，PLC控制系统等）中的所有数据进行自动采集、分类。数据采集是控制系统与管理信息系统之间的信息纽带，是MES的基础。通过数据采集为MES提供全面、实时、准确的数据信息，实现生产过程操作、生产过程管理和经营管理层的数据共享。
4.2 操作管理
操作管理包括：操作监控、操作指令和操作日志三个部分，各部分的详细功能如下：
操作监控，可以监控工厂的工艺指标，任何指标出现超标都会及时记录，及时发现问题所在，同时操作人员或工艺人员可以对这些超标指标进行原因分析和注释。操作监控指标分为操作类、产品类、质量类、环保类和厂控类指标等，对厂控类指标和产品质量指标（即工艺卡片指标），严格按照工艺卡片管理流程进行设定、修改，出现超标后填写超标原因，实现工艺卡片的动态化管理。
操作指令，帮助调度人员和计划人员将计划目标精确地下达到各分厂，使得分厂操作人员及时采取行动，并通过操作监视进行目标值与实际值的比较。
操作日志，帮助操作人员快速地获取各种不同信息。操作日志可以作为电子记事本，记录下操作人员的各种意见及建议、操作过程中发生的事件及活动、操作参数及关键绩效指标，实现电子化交接班记录。
4.3 关键指标动态展示
关键指标动态展示是将每日的装置运行关键指标通过图形或图标的方式进行动态展示，让管理层能够及时、直观、全面地了解到装置的运行状况，为生产管理决策或生产指令的制定提供及时的数据依据。
关键指标动态展示中的生产指标主要是化工企业考核的有关指标项，有关装置生产进度，装置平稳率/开停工统计，罐区库存信息，主要经济技术指标。
4.4 生产数据管理
4.4.1 装置物料、化工原材料数据管理
此模块主要是对装置的加工、生产数据进行统计，以班组为单位，记录各班组的某一装置的投入产出数据，同时进行装置平衡运算，以自动计算损失及收益。化工原材料数据是以月为单位统计，包括期初库存、期末库存、收入、消耗等数据。
4.4.2 全厂生产物料统计数据
全厂生产物料数据管理包括每日及每月的数据统计，业务环节上由各分厂进行数据统计，后上报于计划科，计划科对全厂数据进行统计汇总，形成全厂生产物料报表数据。
4.4.3 公用工程消耗数据
公用工程消耗统计模块主要是对水、电、汽等公用工程的产耗数据进行统计，由各分厂将装置的各公用工程数据上报生产科节能组，然后对全厂进行汇总统计。
4.5 实时动态跟踪
工艺流程监视，通过WEB方式浏览装置流程D，实时查询和监视主要生产装置的关键数据、同时提供实时数据的趋势查询功能。
* 罐区数据监视，实时监视各罐区的动态数据变化。
* 工艺指标，实时监视各类指标。
* 装置开停工监视，通过流量、温度、压力等判断条件，实时监视各主要装置的运行情况。
4.6 设备管理
设备管理主要针对设备日常运行过程中的基准、运行及检修过程进行管理，涵盖业务功能包括设备基准管理、日常点检管理、运行状态管理、设备检修管理以及特种设备、计量设备、备品备件、设备KPI指标等方面。通过设备管理信息系统建设将企业设备管理的各个方面集成为一个规范、透明的体系，建立集各类动静态全过程数据为一体的信息共享平台。
设备管理最终将在系统中形成设备管理完整的过程管理数据，所有涉及设备状态的各类信息为公司生产经营决策、管理提供有力的支撑；实施网络化点检管理系统，实现设备监测和诊断信息共享。
5 MES价值
MES解决方案能为企业带来真正的业绩，能更好地了解整个供应链中的信息，提高了生产的敏捷性，减少了运营资本，并有助于优化生产操作。MES整体解决方案其价值表现在统一数据源，整合数据信息、生产优化、生产的敏捷性、减轻员工工作量及提高工作效率等方面。
结论
生产执行管理系统（MES）可极大提高企业信息管理水平，从而实现更加高效和优化的生产。应用实践表明系统具有良好的可重构性、可集成性和敏捷性，在化工企业中与原有的信息系统相互支持，实现企业内信息的合理有效集成，增强了业务透明度，提高了工作效率。系统在企业的成功实施，对于企业的信息化建设具有重大的指导和借鉴意义。
篇4
关健词：生产过程 制造执行系统 管理监侧
0、引言
当今世界已经进入了信息时代，以信息技术为主导的高技术为制造业的发展提供了极大的支持，推动着制造业不断地向前发展，并深刻变革着人类的生产制造理念。在我国，伴随着国家“863”计划的深人展开以及CIMS（计算机集成制造系统）应用示范工程的实施，以CIMS为代表的先进制造技术已经广泛地为生产制造业所接受，也越来越多地被应用到生产实际中。实践表明，计算机集成制造技术对于提高制造企业的技术创新能力、缩短产品开发与制造周期、减少消耗和降低成本、增强企业的市场竞争力等具有显著的作用。
1、系统需求
美国先进制造研究机构AMR（AdvancedManufacturingResearch）于90年代提出一个企业集成模型，该模IV中企业结构主要有三个层次：计划层、执行层和控制层和计划层（主要包括MRP/ERP等）：强调企业的计划性。它以客户订单和市场猫求为计划源头，充分利用企业内的各种资源，降低库存，提高企业效益，是企业级的CIMS.即上层CIMS，
执行层（主要是制造执行系统MES）：强调计划的执行。通过MES把MRP/ERP与生产现场的控制系统有机地集成起来，是车间级的CIMS.它与控制层统称为底层CIMS，控制层：强调设备的控制。包括PLC，数据采集器、条形码、各种计量及检测仪器、机械手等的控制。
2、总体模型
随着对CIMS的深人研究，以及对机械加工企业进行广泛调研。我们提出了一个生产过程管理系统的模型：管理与产品生产直接相关的各项活动，包括MRP/ERP的主生产计划系统、CAD、CAPP、MES和底层控制系统，使生产过程成为一个有机的整体，并能优化生产计划与调度，保证产品的供货期，提高企业的竞争力。
3、功能模块
3.1、主生产计划（MPS）模块
主生产计划是制造企业的组织生产的关键部分，企业的所有工作都是围绕它来进行的，该模块的主要功能表现在两个方面：一是编制企业的主生产计划，把产品生产大纲的任务在全年中合理搭配，并做好生产进度上的安排，通过编制MPS，要求尽可能实现均衡生产和均衡出产，以保证充分合理地利用企业的生产能力和资金的有效运转闭。二是将主生产计划分配给MES，并监控MES的执行情况。
3.2、车间作业计划与调度模块
车间作业计划与调度模块是MES的核心，是保证生产任务顺利完成的关键。它的主要功能是根据主生产计划（中期计划.包括任务种类、数量及交货期），以及车间内的资源能力，自主编栩每一个生产周期（周、旬、月）的作业计划，在实际情况和可用资源发生变化时，及时进行调整，重新进行调度，保证按时、按量、优质地完成生产任务。
3.3、电子工票与工况数据采集模块
接收车间作业计划与调度系统下达的生产指令，反懊工作地人员的生产任务执行信息。接收生产单元中出现的影响生产任务执行的各种故障信息。并尽快向企业生产协调系统、ERP系统和质盘管理系统反映生产和产品质量情况，使问题得到及时解决。
3.4、工具管理模块
工具管理模块的主要功能是优化车间的工具管理，提高制造执行系统的可靠性与生产效率，为企业的连续生产提供准确的工具信息，保证加工设备的高效利用。同时，作为基础数据之一，为生产计划调度人员、工艺设计人员等提供必要的工具信息。
3.5、设备数据管理模块
设备数据属于MES中的基础数据之一内容包括设备编号、设备名称、设备组号、设备型号、工作地编号、加工能力、计划利用率、工位数等有关设备的基本信息以及设备在车间的布置情况以及利用情况，为车间作业计划与调度、生产加工等环节的提供数据支持。
3.6、绩效分析模块
通过对信息的汇总分析，以离线或在线的形式提供对当前生产级效的评价结果。
3.7、质童管理模块
通过质盘管理模块，实现高效的质量信息传递、过程和工艺设备的自动监视和测最、产品的监视和测量、参数的分析和调整等。实现在线实时过程质量控制，对过程进行调整以预防出现不合格的产品。
4、实施目标
通过在机械加工企亚实施生产过程管理系统，可实现以下四个目标.
（1）联接主生产计划CAD，CAPP，MES与底层控制系统，使之成为一个联系紧密的生产过程整体。
（2）优化生产计划与调度，保证零件按计划进行生产加工，保证产品能够按照供货期及时供应用户。
（3）现生产过程的实时监控，适时调整生产过程；
（4）实现企业底层的信息化。
5、结束语
MES是当前CIMS研究的重点内容，生产过程管理是MES的一个发展和延伸，本文所研究的生产过程管理模型主要应用于离散行业的机械加工企业。
通过研究和实施生产过程管理系统，必将丰富和完普CIMS的理论，为企业的生产管理提供新的思路。
参考文献：
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[2]穆立茂，击彦芳.面向生产单元的毅拉程序管理系统〔JJ.江苏机械+h1造与自动化，2001，（4）.
篇5
摘要:
从设计、生产、管理等3个方面，阐述服装制造企业智能制造的解决方案和应对措施。在设计环节，实施设计数字化，引入PLM模式。在生产环节，采用基于物联网技术的MES系统对生产过程进行实时监控，促进企业充分利用各种生产资源、合理安排生产。在管理环节，通过ERP、PLM、MES系统融合，实现协同制造、集成管控，实现企业整体的信息流、物流、资金流、价值流和业务流的有效集成，使各级管理者能够及时了解企业各类资源数量及使用等方面的信息情况，为高层管理人员经营决策提供科学依据，有效提高企业的核心竞争力。
关键词:
服装智能制造;服装设计数字化;生产智能化;管理信息化;智能工厂;数字化车间
近年来，由于人力成本急剧上涨，作为劳动密集型产业的服装制造业面临着许多新的压力，服装企业的生产方式开始转变，逐步从人力密集型向技术密集型转变。国家提出了中国制造2025战略计划，服装企业面对产业转型升级和智能制造该如何应对。本文从设计技术创新、生产技术创新、管理技术创新等方面阐述服装制造企业智能制造的解决方案和应对措施。
1设计技术创新
1.1设计数字化、网络化、信息化服装设计受流行、消费者需求、风格、定位、结构、材料、工艺、成本、文化等诸多因素的影响，服装企业通常会将设计研发中心设置在流行的中心城市，这就要求设计师能协同、高效的把流行、技术等信息及时传递给企业。设计的数字化、网络化、信息化很好的解决了此类问题［1］。计算机辅助设计技术使得服装这一劳动密集型产业得以数字化，促使服装产业快速发展。常用的通用设计软件有Photoshop、CorelDraw、Illustrator等。服装专业软件有GERBERCAD、LECTRACAD、富怡CAD等。服装CAD可完成服装创意设计、结构设计、样板设计、样板缩放、工艺设计、工艺单等技术文件的设计开发。利用CAD进行设计开发时，可以借助款式库、材质库、色彩库、图案库、配件库等辅助设计师完成设计工作。智能化的CAD软件还可以实现自动缩放、自动排料等功能。3D服装设计系统可以高效地完成一款服装的整体设计。数字化技术对于服装业技术革新具有重要意义。由于CAD/CAM系统能大幅缩短服装产品开发周期和生产周期，有效提高生产经营效率，因此，这种数字化、网络化、信息化的辅助设计与制造系统更适应当前服装企业多品种、小批量的生产经营模式［2］。
1.2设计研发引入PLM模式服装设计流行周期短、款式多、批量小，这给设计管理带来不小难度。产品生命周期管理(简称PLM)为服装设计管理提供了一种有效的管理方式［3］。产品生命周期管理是以产品为对象，将产品的生命周期从创意到生产、销售、退出不同阶段都进行监控管理，产品生命周期管理如图1所示，让经营者将每个阶段中的人员、资金、物料等生产要素进行优化整合。PLM是企业现有信息系统(计算机辅助设计与制造CAD/CAM、计算机辅助工程CAE、产品数据管理PDM、企业资源计划ERP等)的整合，它促进创造、计划和控制之间的协同，有效地优化产品开发过程。PLM是企业信息化的基础，企业应用系统(如企业资源计划ERP、供应链管理SCM、客户关系管理CRM等)是产品生命周期管理重要的组成部分。企业所有业务数据都按照统一的产品定义信息与过程模型被集成到PLM中，相关部门都能够过PLM获得信息服务。服装业PLM解决方案将与产品有关的数据(具体包含过程及项目管理、产品数据管理、图文档知识管理、设计变更管理、协同设计开发等内容)进行集中统一管理，确保数据的完整性、一致性和正确性，实现企业内部信息共享，服装PLM设计流程架构如图2所示。我国服装企业应用PLM软件已经取得了初步成效，对于企业实现研发过程的协同工作起到了一定的作用。它可以提高设计方案的市场需求导向性、有效缩短生产周期、提高设计效率和规划能力、提高设计方案的可转化性、实现内外部协作开发［4］。
2生产技术创新
服装产业是典型的劳动力密集型行业，产品的生命周期和生产周期不断缩短，要求服装企业具有快速反应机制。这就要求企业能够及时了解各种生产信息，以便指导生产。为了适应服装款式的快速变化及消费者的个性化需求，在服装制造过程中融入制造企业生产过程执行管理系统(简称MES)［5］，这将有助于企业充分利用各种生产资源、实时监控制造进度、合理安排各个生产环节。
2.1生产制造过程控制数字化、网络化、智能化MES系统是面向制造企业车间执行层的生产信息化管理系统，主要包括生产管理、工艺管理、过程管理和质量管理等4个功能。在过程控制方面，MES通过相关信息的采集与处理，对从订单下达开始到产品完成的整个产品生产过程进行实时监控管理，对生产过程中发生的异常情况能够及时反馈，使其相关人员及时采取对应措施进行整改。MES是服装企业CIMS信息集成的纽带，是企业实现车间敏捷生产的基本手段。作为车间信息管理技术的载体，MES在实现服装企业生产过程自动化、智能化、网络化等方面发挥着巨大作用。制造执行系统MES在企业信息管理系统中主要用于对服装车间现场生产过程中的组织与管理，其作用主要有3个:一是实时对生产进行指导。依据服装生产定单的要求，计划与设置工作单元具体的生产任务和工艺流程，均衡生产计划，降低非生产用工时，准确掌控进度。二是对生产进行有效和实时监控。实时监控生产现场统计生产数据，掌控服装制造的全部生产过程，实时跟踪物料流向，及时发现并警示瓶颈所在。三是生产中的各种信息可追溯。采用条形码或RFID技术追溯产品生产过程信息、产品质量信息等，做到对服装产品加工每道工序的详尽管控，提高质量管理力度，降低损耗，减少浪费。
2.2基于物联网技术的信息交互、实时控制从目前服装企业生产现场看，生产车间中的各种服装设备之间的网络通信性能差、信息利用率较低，不能及时获取需要的信息和数据，所有的信息依靠人工方式输入，工作量大而且慢，出错率高。针对这一情况，研究人员开发了一套适合服装工业缝纫机生产现场的MES系统。MES系统的管理模块通过数据采集控制层可以实时地监控到服装车间内部的情况，服装制造执行系统工作流程，如图3所示。数据采集控制层主要是由末端设备以及网关组成的。末端设备是由各种类型的数据采集和控制模块组成的，比如传感器设备，像湿度传感器、RFID、声音传感器等。底层传感器设备将采集的数据上传给MES系统［6］，实现信息流、物料流、劳动力流、设备流实时数据采集和控制，帮助企业及时获取生产进度、员工表现、各工序完成及工时情况、作业效率等信息，实时反映车间现场状态，为管理决策提供可靠依据。通过引进先进的自动化设备及相关软件来改造传统服装业［7］，不仅可使工艺标准化、管理透明化，而且可以优化或简化生产流程，减少用工数量，同时还降低工人的劳动强度，缩短产品设计研发与生产周期。
3管理技术创新
随着服装企业竞争的加剧，如何进行高效管理的问题日益突出。未来，一些服装企业中的设计、生产、销售等环节可能分布在不同的地域。服装企业的生产经营过程主要包括:计划制定、前期开发、设计展开、结构调整与制版、工艺确定、样品试制、新产品客户确认或市场试销、新产品调整、批量生产等诸多环节［8］，各主要经营环节中又包含许多分支环节。整个过程信息反馈周期较长，某道环节一旦有问题且信息反馈不及时，企业经营便难以顺畅推进。通过实施企业资源计划系统［9］(简称ERP)可以实现企业整体的信息流、物流、资金流、价值流和业务流的有效集成，使各级管理者能够及时了解企业各类资源数量、使用等方面的信息情况，同时可以将企业的各类资源及时调配和平衡。为高层管理人员经营决策提供科学的依据，从而有效提高企业的核心竞争力。
3.1协同制造协同制造是指企业充分利用网络技术和信息技术实现供应链内及跨供应链间的产品设计研发、制造、管理和商务等方面进行紧密配合与协调的一种制造运营模式［10］。它是21世纪的现代制造模式，是敏捷制造、协同商务、智能制造、云制造的核心内容。对服装企业来说，协同制造能够最大限度的缩短服装新品上市时间，缩短生产周期，快速响应客户需求，提高设计、生产的柔性。通过网络技术和信息技术使企业财务、生产加工、成本管理、物流、人力等方面快速、有效协同，使企业资源最充分利用。协同制造可以大幅度地提高产品设计效率和可制造性以及成本的可控性，有利于降低生产经营成本，提高产品质量，提高客户满意度。
3.2集成管控服装企业运用信息化手段，打通设计、生产、管理等各方面的信息通道，充分集成PLM、MES、ERP等各个系统，PLM、MES、ERP的互动关系如图4所示，使企业实现对主要生产经营环节的有效管理，主要体现在以下3个方面:一是对整个供应链进行管理;二是精益生产、并行工程和敏捷制造;三是事先计划与事中控制。图4PLM、MES、ERP的互动关系PLM(创新)、ERP(计划)、MES(执行)是工程数字化和自动化作业控制系统主要组成部分。PLM、MES和ERP系统的功能可以互相延伸和对接，共同构建更为完善的现代化服装企业信息管理体系。数字化技术和信息化技术的快速发展，不仅使服装企业具有了快速响应市场需求的能力，同时也提高了企业的生产能力和生产效率。服装企业管理数字化和信息化是一个具有投资大、周期长、系统复杂和高风险等特点的系统工程。对多数服装企业来说，这些系统现阶段应用尚有一定困难，但在满足产品附加值较高、自动化设备广泛应用、RFID技术成本进一步降低等条件后，还是具备可行性的。毕竟，数字化、网络化和信息化是服装企业未来发展的一个重要方向。因此，服装企业在上述系统应用过程中必须结合企业自身实际情况，从系统工程和科学管理的角度出发，选择适合本企业的成熟软件，企业要有接收变革的心理准备，做好风险控制和周密完善的计划，由实力强大的团队实施，确保各管理系统项目的成功实施。
4结语
在互联网时代，零距离交互、分布式共生的基因会更加广泛地渗透。服装产品研发设计数字化、生产过程智能化、企业管理信息化、采购营销网络化、协同研发与生产等现代制造业特征正逐步在服装企业中体现出来，这种以数据驱动，利用互联网信息平台和数据进行智能制造模式会逐步在服装企业中应用并推广。服装企业数字化、智能化、信息化将成为一种全新的制造模式。
参考文献:
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RFID技术出现于1940年，首先应用于军队和一些对识别系统有特殊要求的组织。由于其较高的执行运作成本，并且缺少相关的技术标准，直到1980年才被引入到商业领域。
RFID把各个部门的物流信息实时、准确地汇聚到物流管理信息系统的特点引起了国外研究者的广泛关注。这些研究主要集中在物流环节的应用上，并且取得了较好的效果，但是RFID的优势并没有完全发挥出来。制造业各个物流环节是相互关联的，如果单独考虑其中某些环节的优化，而忽视了其他环节，从系统论的角度来说这种应用并不能带来很好的效果，如果实施不当，还可能出现效率不升反降的情况。
本文把RFID的数据采集系统与MES(生产执行系统)、WMS相结合应用到制造业物流各个环节，从而优化了其物流流程，同时设计了从采购到销售全过程的物流管理信息系统基本结构，以及应用RFID的基本业务操作流程，实现了流程中数据的自动采集。
基于RFID的物流管理信息系统的构成
基于RFID的物流管理信息系统可以帮助制造企业实现对各种资源的实时跟踪，及时完成生产用料的补给和生产节拍的调整，从而提高资源的追踪、定位和管理水平，提升制造业自动化水平和整体效率。
基于RFID的物流管理信息系统分四个层次，见表1。
第一层为操作层，主要是RFID读写器通过读取制造业各类资源的电子标签，获取所需的信息。
第二层为过渡层，主要由RFID中间件和服务器完成数据的过滤、整理及后台管理系统的整合。
第三层为数据层，通过管理系统服务器实现数据的存储。
第四层为管理层，主要是对存储的数据进行统计、分析、下达操作指令及制作决策所需报表等管理活动。
系统硬件构成为电子标签、RFID读写器、RFID中间件、管理系统服务器、管理系统工作站。
电子标签：分为主动式电子标签、被动式电子标签和半自动式电子标签。主动式电子标签带有电源，可以在读写器范围以外处于休眠状态，进入读写器作用范围内被激活，也可不间断地发送信号。主动式电子标签比其他标签大，采用较高的频率，一般为455MHz、2.45GHz或5.8GHz，作业范围20～100米。被动式电子标签使用调制散射方式发射数据，必须利用读写器的载波来调制自己的信号，普遍采用的频率是128KHz、13.6MHz、915MHz或2.45GHz，作业范围几英寸到30英尺。半自动式电子标签可以通过自有电源保证标签内电路的运行，但无法发送数据给读写器。按照读写特性，电子标签可分为只读型和可读可写型。
RFID读写器：分为固定式读写器和便携式读写器。固定式读写器是最常用的，由于体积、电源、功耗等方面的要求，采用固定式安装。便携式读写器是固定式读写器的有力补充，能满足野外作业、近距离、移动识别、低能耗等要求；UWB读写器属于固定式读写器，主要用于对设备的定位和追踪。
RID中间件：RFID中间件的功能主要包括三个层次：第一个层次是为后两个层次提供改善RFID在互联网上性能和功效的服务；第二个层次负责与RFID硬件设备之间的通信，对RFID读写器所提供的数据进行过滤、整理；第三个层次充当了所有RFID设备信息采集的汇合中心，存储数据并与企业后台管理系统整合。
RFID与MES、WMS结合的物流管理信息系统结构框架见图1。
基于RFID的制造业物流管理信息系统的应用
RFID在制造业物流信息系统中应用的优势主要体现在两方面：首先，RFID可以在制造业生产物流中发挥巨大作用，可以自动识别生产物流各个环节中物料、半成品、产成品的位置和状态，并把这些信息迅速、准确地传送到MES；其次，提高制造业物流信息系统采集信息的准确性，简化出入库的流程，及时了解库存货物状况，使货物的盘点更加精确、迅速。
1、对货物识别和跟踪进行实时监控
MES通过信息的传递对生产命令下发到产品完成的整个生产过程进行优化管理。当工厂中有实时事件发生时，MES能及实对这些事件做出反应、报告，并用当前的准确数据对它们进行约束和处理。MES以过程数学模型为核心，连接实时数据库或非实时的关系数据库，对生产过程进行实时监视、诊断和控制，完成单元整合及系统优化，在生产过程层(而不是管理层)进行物料平衡，安排生产计划，实施调度、排产及优化。MES着重动态管理，需要收集生产过程中的大量实时数据，根据现场变动进行调整。而RFID恰恰能快速、准确地完成大量实时数据的采集工作。因此可以通过RFID和MES的结合，对各个生产环节进行实时控制，保证生产的顺利进行。
通过安装在各个车间的固定读写器实时读取各个车间内物料的消耗情况，并把数据传输到数据库中，MES根据实时监控得到的数据，对各个车间工作地点下达指令，进行调度(调度是基于有限能力的调度，并通过考虑生产中的交错、重叠和并行操作来准确计算出设备上下料和调整时间，其目的是通过良好的作业顺序最大限度减少生产过程中的准备时间，把半成品或成品及时运送到下一环节，使生产同步、顺畅，从而提高整体的生产效率)。当各个生产车间的物料降到了预先设置的临界点时，MES会对WMS发出补料指令，仓库可以根据指令对生产车间进行补给，如图2所示。通过RFID的应用可以看到，生产过程中无需车间提出补料请求，RFID可以自动识别用料情况，向WMS发出请求，完成补料，大大提高了制造业物流管理信息系统的信息化、自动化程度。但是以上功能的实现，最好是制造企业的上游供应商也采用RFID，否则需通过承载货物的容器或托盘上的RFID标签来实现。
2、提高仓库作业能力，简化流程
基于RFID的仓库管理系统(WMS)能够更好地满足目前制造业普遍采用的供应商管理库存模式(VMI)的需求，并能保证仓储管理的先进先出原则，提高制造业库存管理的整体水平。
在此假设供应商都采取RFID技术，并且货物的容器或托盘都贴有电子标签，此时的收货、入库流程和拣货、出库流程如图3、图4所示。
RFID主要应用在流程中的三个方面：出入库信息的确认、日常库存的盘点、仓库设备的实时监控。
1)RFID门禁系统用于出入库信息的确认：采用固定读写器和手持读写器联合使用的方式，手持读写器用于对货位及托盘信息的读取，固定读写器用来实现对货物信息和托盘信息的确认。两种读写器的应用不仅可以在运动中实现对多目标的识别，提高出入库的效率，还可以实现对货物及托盘容器的状态的监控。
2)日常库存的盘点：采用手持读写器，通过对标准化、单元化包装上标签的读取，来完成日常盘点，不仅可以节约人力成本，还可以提高准确率和盘点效率。
3)仓库设备的实时监控：采用UWB读写器，可以确定设备在仓库的位置和当前的状态，便于在货物进库后，对货位与搬运工具线路进行选取。同时可以提高入库效率，并降低设备的运作成本。
基于RFID的仓库管理信息系统的优势
1、简化了流程，省去了既耗时又耗费成本的步骤。如填写入库作业单的操作虽然简单，但是却非常耗时，并且容易出现差错，省去这个环节不仅降低了成本，还提高了库存的精确度。
2、提高了生产率。如当货物进入待检区室，可通过固定读写器读取货物的信息，由于RFID可同时处理200多个标签，因而大大提高了清点的效率。
3、通过货物与相应库区货位相匹配，可以完全消除浪费时间、提高成本的环节(如寻找货物)，达到提高效率、节约成本的目的。
4、提高了顾客满意度。由于流程简单清晰、整体效率提高，顾客的等待时间得以缩短，可以大幅提高顾客满意度。
5、可以迅速盘点库存。对库存记录及时查询和更新，提高盘点的速度和精确度，从而优化存储空间和成本，减少或消除存货量。
6、通过信息的传递实时了解设备的状态、位置，调动所需的装卸搬运设备，优化装卸搬运环节。
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关键词：企业现状；MES；丰硕成果
中图分类号：TU27 文献标识码：A
1 MES应用效果剖析
通过实施MES可以采集设备、仪表的状态数据，以实时监控底层设备的运行状态，再经过分析、计算与处理，从而方便、可靠地将控制系统与信息系统整合在一起，并将生产状况及时反馈给计划层。综合各个模块的开发流程和实施效果总结出以下几点进行实施前后对比。
1.1实时数据库（PHD）子系统——实时数据库
实施前：现场DCS等先进控制系统分别对各个生产装置进行生产控制，实时生产数据分散存储于各个独立的控制网内，没有统一的实时数据存储和查询平台。
实施后：（1）系统采集生产过程的实时数据，同步上传存储在数据库中，实现了高效透明的生产监控；同时统一的数据库为其他子系统的数据应用奠定了基础；（2）系统可以对每一个数据进行出错检查，剔除明显的坏值，并给予可信度显示，确保数据的可靠性。系统可实现工程单位的自动转换，虚拟位号功能提供对原始数据进行加工和处理的手段，极大地方便了使用。
1.2实时数据库应用（PHDAPP）子系统——装置流程图
实施前：（1）管理人员了解生产情况的主要手段是看报表，但报表不具备实时性，对需要实时了解的现场情况未提供方便，及时的工具；（2）管理人员了解现场生产情况只能通过两种方式：一是到现场的操作室察看DCS装置流程图，二是电话询问操作室人员现场动态。
实施后：（1）对公司的主要生产工艺过程进行实时的图形显示，用户可通过系统浏览各个生产装置的实时流程，了解现场生产情况；同时，系统配置了公司重要参数监控界面，管理人员可以在一个界面看到公司所有重要实时信息；（2）系统对每一个工艺参数做出分析，实现了查看一段时间内的趋势图、求一段时间内的平均值、合格率、平稳率、偏差、最长超标时间、累积超标时间等数据分析功能。
1.3操作管理（OM）子系统——操作日志
实施前：（1）各班组人员在交接班记录本上进行记录；（2）管理人员需要到班组操作室查看记录。
实施后：（1）各班组人员通过操作日志功能进行生产情况录入，实现交接班记录电子化，便于对历史记录的保留和追踪，管理人员可以通过IE浏览器在办公室随时查看日志内容；（2）不仅实现了生产车间的交接班记录电子化，而且实现了油品、质检部等辅助车间的交接班记录电子化。
1.4实验室信息管理（LIMS）子系统
实施前：（1）实验室信息管理靠规章制度实现，各种分析数据、合格证等报表都通过手工完成，不仅费时费力而且容易出错；（2）过程跟踪人工进行，数据查询通过电话沟通，方式单一，不确定因素较多；（3）数据记录在原始记录本中，数据结果可以被任意修改，修改后的数据没有相应历史记录，数据共享性和安全性较差。
实施后：（1）系统对化验流程进行了规范；（2）系统内部实现了公式自动计算、数据采集、各种统计报表和合格证自动生成，提高了工作效率，有效避免了人为错误；（3）样品管理和过程跟踪在系统中实时进行，生产部门和管理人员可实时查询化验结果，提高了数据传输的及时性；（4）化验数据存在统一的数据库中，数据共享得到提高；用户登陆系统进行各种数据操作都有相应权限控制，并存有历史记录，数据安全性得到提高。
1.5工厂基础信息管理（PRM）子系统
实施前：（1）没有专用的生产网络和统一的生产管理系统；（2）企业最基础的信息存储于各自独立的系统中，信息对象未组态形成数据模型，缺乏有效、便捷的查询手段。
实施后：（1）搭建了MES服务器，完成了生产网络架构和数据存储设计，保证了MES系统安全正常的运行；（2）对企业最基础的信息对象在关系型数据库中进行集中存储，包括工厂结构、装置、储罐等物理信息及其从属、关联等关系信息，用户可以通过对工厂信息模型的组态，形成面向对象的管理数据模型。
1.6生产统计与生产信息运行平台（PA）子系统——报表功能
实施前：（1）报表的数据需要装置或罐区通过电话报量、调度人员手工计算并将结果录入报表系统，效率不高，操作复杂，出错机率较大；（2）报表维护复杂，需厂家维护，且没有模版；（3）报表属单独系统，应用范围较小。
实施后：（1）快速生成报表：5-30秒；（2）统一数据源：生产处调度报表所需装置能耗数据可通过公用工程模块进行共享；计量部报表所需罐存平衡数据可通过物料平衡模块自动获取；（3）报表维护更加方便：统一模板，只需维护人员作简单的维护即可满足报表的修改。
2公司创造经济效益
2.1减少物料损耗
MES系统的物料管理模块，为管理人员提供了及时的物料帐实差异等数据，为管理人员分析原因、确立整改方案提供方便，有效防止大宗物料的“跑冒滴漏”。据统计，呼和浩特石化的月度装置加工损失从0.82%降到目前0.78%。
2.2提高装置运行平稳率、提高产品收率
基于科学准确的装置平稳率数据，帮助管理者和操作者优化操作，实现装置平稳运行，同时降低A、B类监控指标偏差控制范围。以常减压装置为例，其运行平稳率由91%提高到94.58%。
2.3减少非计划停车
基于工艺监控数据，有效控制装置运行状态。设备平均故障发生次数大大降低。
2.4节能降耗
MES为企业提供及时的公用工程信息，为节能降耗管理提供了科学工具，使管理者快速调整能耗管理方案。据统计，月度全厂装置加工原油单位能耗从74.14kg标油/吨原油降低到68.3 kg标油/吨原油；实现可比轻质油收率75.53%，比预算升高了4.42个百分点；可比综合商品率91.77%，比预算升高了0.27个百分点。
2.5提高溜出口合格率
化验分析结果快速WEB共享，各生产班组、管理人员及时获得生产的质量状况并及时调整操作，提高装置馏出口的合格率和全厂产品质量合格率，以常减压装置为例，其溜出口合格率由以前96%提高到98%。
呼和浩特石化公司MES为生产部门搭建了统一的生产综合管理平台，是一种技术加管理系统，即通过集成生产现场实时数据，有效地管理从生产排产、生产执行到生产统计的整个过程。该系统可快速准确地进行生产安排和生产流程优化，使企业生产始终处于最佳运转状态。随着应用的不断深入与普及，MES系统越来越成为生产业务人员日常工作中不可或缺的重要工具，对于生产业务的支撑和提升发挥了显著作用，系统应用效果日益凸显。
参考文献
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[2]中国石油炼油与化工运行系统呼和浩特公司现状分析报告[R].
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【关键词】数控机床；DNC；在线监控
1.概述
随着机械行业和信息化技术的发展，企业生产使用的数控设备越来越多，而传统的对数控机床进行单机管理模式已不能适应企业发展的需要，应用计算机技术通过DNC控制方式对数控设备群进行集中管理与监控，形成企业内部的MES系统，这是未来企业数控设备管理的发展方向。
本文主要阐述基于DNC系统控制多台数控机床构建设备管理系统，预期达到：1）在企业MES系统上，对现场所有数控设备的相关信息一目了然，利用MES软件集中处理这些机床的数据，便于进行设备管理统计与分析工作。2）对现场的数控设备运行情况进行实时监控。3）工艺编程人员编制的加工程序，通过内网快速传输，提高工件程序的准确性。
2.企业使用DNC系统前的状态
由于数控设备现场是从普通机床车间持续发展起来的，并没有针对数控机床的特点进行管理。存在很多制约加工效率的因素。
（1）加工程序的文本管理不到位，现场的零件加工程序中有的是工艺人员编制的，也有的是数控操作者编写的，程序存放不统一、修改程序记录不及时，一旦出错，责任不明确，出现推诿扯皮现象。
（2）在程序传输方面，有采用台式电脑进行传输的，有采用软盘、U盘进行传输的，还有采用人工方式进行录入的。电脑一对一传输，需用编程人员与操作者一起进行，浪费人力资源；软盘、U盘由于军工企业已禁止使用；而采用人工录入的方式更是不可取，因为输程序出现错误的机率非常大。
（3）有一部分数控机床的系统，硬盘内存空间小，大量的加工程序装不下，只得进行反复删除和输入，严重影响机床加工效率，且增加出错风险。
（4）企业设备管理人员掌握现场数控设备使用运行情况，需亲自下现场，如果现场机床出现问题，需电话报修，通知维修人员进行修理。整个现场数控设备得不到及时维护和在线监控。
基于上述问题，对本企业现场数控设备实施DNC系统，实现程序编制、管理统一，传输方便准确，能及时监控数控设备的运行状态，提高了生产效率
3.DNC系统的功能和控制原理
DNC系统可实现的功能有：可实现制造系统网络化远程服务功能；可在网络上实现动态管理；可提供一个效率高的程序编辑；修改以及仿真的平台；可实现数控加工信息的数据库管理；可实现严格的权限管理；为实现基于网络制造系统得先进制造技术打下坚实的基础，最大限度提高了设备利用率。
DNC集成技术就是以数控技术、计算机技术、网络技术、通讯技术为基础，把与制造加工过程中的设备与上层控制计算机集成起来，从而实现企业现场数控设备集中控制管理，以及数控设备之间，数控设备与上层计算机之间的信息交换，同时能把现场的数控设备接入企业局域网。
DNC是Direct Numerical Control的简称，即直接的数字控制，也就是将现场多台数控设备直接连接在一台计算机上，由中央计算机负责数控程序的传输与处理，以及加工时间、故障停机等信息的在线监控。目前，DNC系统的数控联网方式有三种：（1）采用现场总线。（2）采用串口转换器。（3）采用协议转换联网方式。本企业是采用第三种方式成功实现了多台数控设备DNC系统的控制。如图1所示。
4.数控设备管理实施案例
本企业基于DNC系统建立了制造资源-管理系统即MES系统，显示内容有：1）设备维修管理目录下：维修结果记录；设备维修查询；未维修设备日报；备件台帐查询。2）设备辅助管理目录下：设备基础维护；设备维修（子目录下：95车间设备监控；32车间设备监控；33车间设备监控；设备报警响应；维修记录查询）。3）个人设置。
4.1 数控设备网络连接
本企业数控机床的联网系统包括：①网络服务器；②网络交换机；③局域网线；④数据采集器；⑤通讯电缆；⑥数控机床。
方案是采用数控机床的RS232接口进行DNC通讯连接，将每台数控机床单独连接一个信号数据采集器联在DNC网络上，这个数据采集器只是采集数控机床的报警信息和零件加工时间的数据，数控机床加工程序传输等工作还是利用RS232口通过DNC网络与计算机服务器联系，数据采集器只是把要采集到的信号通过DNC网络上传到计算机服务器，采用MES软件进行管理和处理。如图2所示。
4.2 数控设备数据采集的选择条件和方法
数控机床的加工数据信息有很多种，比如设备报警信息、主轴转速信号、机床启动信号、冷却运行信号等等，在这些信号中，我们选择设备报警信息信号和操作者实际加工零件状态的信号进行具体操作。
现场的数控机床有很多种，所采用的数控系统也不统一，例如西门子系统、FANUC系统、NUM系统等，在这些机床及数控系统中，这些信号都具备提供给MES软件的条件，但通过分析比较可以发现，有些信号比如液压、、冷却信号在有些特殊零件的加工中无法采集；还有主轴转速信号，在某些非加工状态时也有可能转动，所以也不能使用。只有设备报警信息信号和加工循环启动信号在各个机床及系统上都是必备的功能，也符合数据采集的选择条件，所以决定采用设备报警信息信号和加工循环启动信号提供给MES软件。
设备报警信息信号的采集是从机床I/O口取24V信号，提供给串口服务器，通过网口送给局域网交换机，经过DNC服务器传给联网的计算机。操作者实际加工零件状态的信号，应首先采集数控机床循环启动加工零件的开始信号，其次采集数控机床循环启动加工零件的结束信号，这样MES软件才能计算出加工时间。举例说明机床加工时间信号的采集过程，以西门子840D系统来说明这个信号的确认方法，对于SIEMENS 840D系统来说，在加工时需要按“循环启动”（NC Start）键启动加工程序，结束时按“循环停止”（NC Stop）键停止当前的执行程序，这两个信号在西门子系统中都是脉冲信号，控制面板与系统采用MPI总线通信，无法满足DNC数据采集器的工作要求条件。但西门子标准面板上按键“NC Start”下面对应着一个指示灯，按键“NC Start”按下时指示灯亮，表示加工程序开始运行，并且常亮直至“NC Stop”被按下，灯熄灭，表示加工结束，可以直接取这个信号状态来给数据采集器使用。数据采集器需要24V状态，这可以通过西门子PLC发出此信号，方法是通过梯形图编程提取“NC Start”灯的信号，再通过PLC模块供给数据采集器24V信号。
4.3 数控设备数据采集信号的处理方案
对数控机床加工时间信号处理，西门子标准操作面板的按键与指示灯接口地址号都有固定的，利于系统NCK与PLC S7-300通讯，参照西门子系统手册可以查到对应的地址，下面以铣床版来说明控制信号的编程方法。
首先查阅西门子（铣床版）机床控制面板接口信号表（如图3），找到我们需要的信号“NC Start”即循环启动指示灯的地址为：字节QB n+1，位5，n由各个机床按实际编写的PLC程序确定，各个机床都不相同，以一台五坐标加工中心为例，参照这台机床的原始PLC程序可以确定n为0，则“NC Start”灯的输出信号地址为Q1.5，在S7-300上需要找到一个输出空位地址，比如为Q70.1，则可以在机床的原PLC程序上加上一段语句：
A Q1.5
=Q70.1
这样就可以实现在PLC模块上地址Q70.1输出24V信号，使用西门子Step7软件修改梯图。数控机床的梯形图包括很多功能块，在允许的功能块加上加一段语句即可实现24V信号的输出，比如此数控机床可写在FC103功能块里。此外在程序上还可以加上更为准确的一些约束条件，例如主轴启动信号（Q3.2）等，程序就可以写为：
A Q1.5
A Q3.2
=Q70.1
这样能使监控的零件加工时间信号更为准确。
对数控机床报警停机信号的处理，同样在S7-300上找到一个输出空位地址，选定空位地址Q70.2，数控机床报警灯PLC地址Q1.0，程序就可以写为：
A Q1.0
=Q70.2
同样使用西门子Step7软件对梯图进行修改处理。将在西门子840D数控系统的PLC程序重新改写完成后，上传到数控系统里，并进行正确的电气联接，就可以进行零件的加工状态和机床报警停机在线实时监控。
在现场应用中效果更为显著，首先在设备管理系统的计算机显示屏上能直观动态显示各台设备所处于的实施工作状态，以某车间为例，如图4。灰色表示：设备为派工，红色表示。
设备故障，黄色表示：已派工未开工，红色表示：设备正常运行，若点击某一台设备，就会弹出该设备的名称、编号、操作者姓名、自动加工时间统计等内容。
其次在设备报警信息响应系统中，一旦有设备报警，立即作出响应，设备维修人员能及时进行抢修，修复后，取消报警并录入该设备故障部位、故障原因、诊断过程、维修方法等，能够准确地建立设备维修档案，为今后维修工作打下基础，并且实行企业内部网上设备资源共享，MES系统的实施为进一步全面管理控制现场设备建立了一个崭新的平台。
5.结论
实践证明，本企业基于DNC技术建立的制造执行系统即MES系统，改变了原有落后的设备管理模式，具有如下优势：
（1）使数控机床的加工程序编制规范化，统一进行局域网传输，快速、准确，提高了生产效率。
（2）通过中央控制计算机能对现场联网的数控设备的自动运行加工时间及有无报警停机进行在线监控，在对数控设备的故障诊断、冷却系统的在线监控方面，还在酝酿之中，有待进一步实施。
（3）企业管理部门或管理系统能及时、全面、准确获取现场数控设备的各种信息，利于生产管理计划和采取措施，最大限度发挥生产管理作用，使企业的设备管理系统迈上了一个新台阶。
参考文献
[1]王时龙，刘飞.DNC集成技术的发展[J].中国机械工程，1998.
[2]熊桂喜.计算机网络（第三版）[M].清华大学出版社，2000.
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关键词：轨道交通装备；精益管理；工业化；信息化
一、背景
进入21世纪，世界进入了信息化时代，传统生产模式将逐步被个性化与定置化的生产模式取代。中国的制造业在充满机遇的同时，也面临着巨大的挑战。尤其是轨道交通装备制造业，要想在信息化时代实现突破，就必须找到适合自己的经营管理方法。一夜之间，德国学术界和产业界提出工业4.0的概念席卷全球，以智能制造为主导的第四次工业革命，开始了以信息技术的广泛应用为特征的工业4.0时代。企业管理是从工业化过程中产生与发展起来的，国外企业管理积累时间长，基础雄厚。从观念、意识到管理行为都非常适合信息技术的推广和应用。比较而言，轨道交通装备制造业在信息化到来之际工业化并未发展成熟，企业管理现代化与德国、美国等发达国家相比还存在着巨大的差距。
二、精益生产与信息化结合的理解
为了减少企业管理与发达国家的差距，就必须同时应用精益理念和信息化两种手段，以精益理念来提升企业管理水平，优化生产制造流程，以信息化技术来固化生产管理模式，走基础管理提高与信息技术应用并重的发展方式，也就是精益管理与信息化结合的管理模式。精益管理与信息化结合管理模式，就是把精益理念和信息化技术与企业管理的实践相结合，不断提高企业管理基础的积累，为信息技术在企业中的应用创造必要的条件和环境基础，实现管理创新，从而改善企业的管理现状，提升企业管理水平，最终实现企业竞争实力的提高。另一方面，信息技术也将推动企业管理的不断创新和发展。
三、如何实施精益生产与信息化结合
1.围绕生产现场，实施精益管理
生产现场是产品增值所在，所以企业生产管理要以生产现场为中心，以产品质量、效率、成本为导向，优化产品制造流程，拉动职能部门为生产现场服务。实践表明，轨道交通制造业实施拉动式生产，可以提高工作效率，减少成本，满足客户个性化需求。在实施拉动式生产的生产线上，被生产节拍分割成多个作业单位，称之为“工位”，只要保证工位生产六要素（人、机、料、法、环、测）满足生产需求，同时为员工制定标准化作业，就可以实现生产线整体高效运转。
2.围绕生产管理，实施制造执行系统（MES）
MES系统是面向企业生产现场执行层的生产信息化管理系统。将生产制造和现场管理与MES系统结合，对生产过程能做到有效地管控，让员工按照系统设定的路线去执行；并能收集到整个生产过程数据，来分析员的工作效率、工时、技术等，将面向人的管理转变为面向目标的管理，充分调动员工的工作积极性并激发他们的主观能动性，增加基层作业者工作积极性，削弱管理者的个人意志对生产进度的影响，可以降低库存成本、缩短生产周期、提高产品品质、形成高效的追溯系统与产品跟踪，同时提高企业内部员工素质。通过MES执行层面与ERP计划层进行有效沟通与数据传输，使信息化延伸到生产现场管理。
3.重视ERP系统生产控制与物流管理
ERP系统是一种集成物质资源、资金资源和信息资源管理的企业信息管理系统，主要包含三大模块：生产计划、物流管理、财务管理。主生产计划模块主要是以计划为导向，经过系统层层细分后，下达到各部门去执行。主生产计划是根据项目计划及预测和客户订单的输入来安排产品种类和数量，在平衡了物料和人员能力的需要后，精确到时间、数量的详细的进度计划。因此加强生产计划的准确性和严肃性十分必要，同时提高相关基础数据的维护，充分发挥ERP系统统筹分析能力。物流管理模块主要是对原材料采购、生产、库存、供应、发货等过程的管理，包括了从生产到发货、从供应商到售后的每一个环节。物料需求计划是根据主生产计划把生产的产品的数量转变为所需生产的零部件的数量，并对照现有的库存量，可得到还需加工多少，采购多少的最终数量。因此充分利用物流管理模块，同时与供应链管理结合，提高供应商供货能力，减少库存量，降低供应链成本，加快市场响应速度。
4.信息化系统集成，实现数据共享
企业在发展过程中逐步建立技术、工艺、财务、生产、物流等信息化系统，不断将企业运营管理与信息化结合，各信息化系统也出现信息不共享、不同步的孤岛现象。如果不进行信息化平台整合，不仅整体工作效率下降，反而会制约企业经营发展。可以说，企业内部信息化平台整合是决定企业信息化成败的关键。因此首先要对现有信息化系统进行整合，实现数据共享。必要时，放弃部分与企业管理不匹配的信息化系统。
5.信息化系统与企业管理必须匹配
信息技术先进与否或者企业管理水平的高低都不是信息化项目成功的关键，决定成败的关键是企业管理系统与信息化系统是否能够匹配。信息系统的架构、内容、功能、实施步骤和运行保障机制均由管理系统直接决定，并要求从形式和结构上适应管理系统。一是在建设初期充分考虑到企业管理发展的趋势而做出适当、适度的超越。二是信息系统和管理系统同步发展，企业管理自身持续改善，信息技术促进管理持续创新。三是选用信息技术能对企业管理具有支撑能力和促进作用；四是信息化管理功能与企业的个性化管理相统一，必要时进行二次开发，对软件进行程度不同的改进和调整。
四、结论
中国制造业在国家战略引领下，在国内外所面临的竞争是全方位的，根本出路在于创新，特别是管理创新。坚持以精益理念提高企业管理水平，选择适合企业管理的信息化技术，逐步实现工业化与信息化融合，才是工业4.0时代下适合轨道交通装备制造业的精益之路。
作者:邱艳春 肖雪峰 田 鹏 单位:中车青岛四方机车车辆股份有限公司
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关键要：生产管理；信息化系统；生产受控
四川石化公司为中国石油天然气集团公司炼化板块下属的一家大型炼化一体化企业，年设计加工1000万吨原油和年产80万吨乙烯，共有炼油区和化工区19套主体生产装置，产品主要有汽煤柴、聚烯烃、橡胶、醇类等，覆盖整个西南和华东市场。四川石化公司采用“机关-生产部”两级管理架构，管理人员精简。生产运行处作为生产运行管理的关键部门，担负着日常物料平衡测算、生产受控检查、月度生产绩效考核、生产异常管理等主要生产管理工作。为平衡人员和工作量不平衡的矛盾，经过两年多的摸索，生产运行处建立了基于信息化系统的生产管理模式，系统分析整理各类数据，将先进的管理理念和方法融入到生产信息系统中，不断改进和优化生产管理工作，达到了预期的效果。
一、信息化系统现状概述
四川石化信息化系统主要为MES系统，包含工厂基础信息管理（PRM）、实时数据库应用、实验室信息管理、生产调度、操作管理、物料平衡、收率计算、生产统计、生产信息运行平台十一个基本模块和三剂统计管理、装置平稳率、岗位操作记录3个拓展模块。同时，生产运行处根据实际需要，建立了生产智能化管理平台，集成了物料平衡测算、生产监控、生产受控三大模块。
（一）MES系统模块介绍
1、实时数据库及其应用情况：以现场DCS画面为基础模板，采集存储现场16万多位号的数据，绘制了各装置实时数据库画面图1903张，搭建了一个类DCS画面，便于管理人员在中控室外的其它工作环境中，及时查看各装置生产运行情况。2、实验室信息管理系统（LIMS系统）：该系统主要由LabwareLIMS、LIMS网页和LIMS仪器连接三大模块构成。实现化验用户登录、分析检验计划管理、任务分配、样品登记、样品条码打印、样品接收、样品确认、样品制备、化验数据自动采集、手动录入、数据计算、指标判定、数据审核、登记判定、报告管理、数据查询、数据管理、封样管理、打印原始记录、消耗品统计、仪器管理、溶液管理、危化品管理、通知管理、固定检验计划管理、临时加样、原料检验计划管理、数据统计报表等功能。3、物料平衡模块：根据计量表前表和后表值差，每日自动生成各装置物料平衡数据，同时装置统计人员可以对数据进行人工核对。目前实现了22套装置进出物料量、292个罐的每日物料变化量以及进出厂数据查询。4、生产统计报表模块：根据每日数据，生成各类统计报表125张。主要有装置物料、能源投入产出的日、月、年统计数据，罐区半成品和成品的转入转出及厂级互品统计，原料外购及产品销售统计数据。5、平稳率模块：根据公司审核确定的公司级、生产部级和装置级工艺卡片数值，建立了装置平稳率管理数据库，每日统计各工艺参数偏离工艺卡片范围的比例，并可以按班组进行统计和查询，便于各装置班组竞赛和平稳率考核。6、巡检管理系统：巡检管理系统由七大功能模块组成，分别为：基础数据管理（可以制定巡检线路、巡检点、巡检项的基础数据）、巡检计划管理（可以制定零时计划和周期计划）、巡检数据管理（针对巡检记录数据、巡检异常信息、漏检项、漏检点进行管理）、实时监控（针对全厂巡检人员进行实时监控，实时查看巡检情况，和对巡检情况进行历史查看）、统计报表（对所有巡检数据进行详细的报表统计，统计漏检数据，统计质量不达标数据）、系统管理（对用户信息和组织信息进行管理）、倒班管理（对所有班组进行班次和倒班管理）。同时建立了无线巡检模式，通过电信3G信号传输巡检数据，巡检人员可以通过手持式巡检仪实时上传巡检数据和现场图片。
（二）达标管理系统简介
达标管理系统为具有四川石化特色的多维度生产绩效管理系统。由指标达标模块和过程检查模块组成。根据四川石化的装置情况制定达标指标和过程检查项目，涵盖了生产运行、安全环保、机电仪等多个方面，由各相关职能处室联合完成对生产部的达标考核，最终对达标的装置发放达标奖金，极大激发了各级员工工作积极性。
（三）应急管理系统简介
应急管理系统可以实现事前预防预警、事中应急联动处置、事后总结评估，支持与地理信息、视频监控、视频会议、短信平台、环境监测、辅助决策等系统的无缝集成。定位事故发生点位置、打开最近视频监控设备，预测事故影响范围，将救援人员、车辆以灵活的计算机图标方式展现.通过应用电子沙盘，拖动图标到地图指定位置，现场排兵点将，形成最终部署方案下发到现场，救援队伍可通过部署方案到地图指定位置集合。从而能够科学调度应急资源，提高应急响应能力。
（四）生产指挥系统简介
以图形展示的方式，提供直观的生产全过程的综合展示页面。对原油的进厂、加工、库存数据，炼油及化工产品的生产、出厂、库存情况做直观的展示及分析，实现库存情况、装置运行状态、进出装置物料量、公用工程消耗量，环境监测数据等数据的实时监控，以便于生产领导及调度人员对产品信息的掌握。
二、信息化系统在生产管理中的应用
炼化企业生产管理主要集中在“生产运行管理、生产受控管理和生产绩效管理”三大方面。信息化系统有效解决了炼化一体化企业流程长、步骤多带给管理上的困难，通过电脑自动采集数据、后台分析数据、人工修订数据、汇总结果的方式，形成了完整的生产数据链，对生产管理的历史数据分析、当期生产状态监测、远期生产预测发挥了重要作用。
（一）生产运行管理的信息化
1、物料平衡测算的信息化一般炼化企业物料平衡测算通常采用自建EXCEL表格，人工录入相应装置产品近期收率、罐区物料罐存变化情况、原料进厂计划等数据，得出可行的物料平衡方案。该方法存在耗时长，需要人工录入的数据较多，数据发生偏差或错误不易发现等问题。为避免计算误差，同时提高员工工作效率，在现有的MES系统为基础上搭建智能化生产测算平台。通过从MES系统自动获取装置侧线的历史收率、各装置进料量、产出量及罐区的进出物料，由系统后台根据固定模板对生产物料平衡进行测算，结果经审核后，可以自动转为装置生产监控数据下发执行。2、装置异常监控的信息化生产监控单纯依靠人工监控无法做到装置全覆盖，且存在效果低下的问题。为弥补该缺陷，避免单个装置的异常演变成全厂层面的生产波动，建立了以下四大生产监控模块：①物料平衡监控模块。该模块主要与物料测算结果挂钩，对未按计划进行排产的装置进行提醒和报警。②装置开停车监控模块。选取重要的装置开停车监控信号，对发生非计划停车的装置进行记录，并要求填写非计划停工原因。③火炬排放监控模块。对各装置各火炬排放点的阀位、流量进行监控，发现有超标情况及时提醒调度人员调查处理。④自定义监控模块。根据目前生产运行重点，有目的性的选取重要的装置运行参数（如塔温、塔压、反应器压差等），建立运行参数趋势图，及时发现异常波动。同时可以根据历史运行数据，预测远期装置运行状态。
（二）生产受控管理的信息化
生产受控管理存在管理“面广、事杂”的困难。通过分类细化，总结出生产受控管理的四大类：1、操作变动管理。各装置日常操作变动按照变动的关键性和影响面大小，分为1-4级操作变动。其中1-3级操作变动需要填写操作变动审批单，经生产部技术人员和生产部领导审查，其中1-2级操作变动需要经生产运行处审批后实行。通过网络填报的方式，建立各装置操作变动管理台账，便于调度人员监控日常生产变动，减少误操作，从根本上做到风险可控。2、开停车管理。装置开停车过程中，风险大、风险点位多。生产运行处严格要求装置执行PSSR检查制度，开工前按照“设备、管线、仪表、外部管线环境、物料准备情况”等进行详细开工检查，填写PSSR检查确认单，及时发现隐患并处理，并将PSSR检查表单和处理措施提交至信息化系统平台，便于内部审核和管理。停工交检修前，生产部要按照要求绘制“作业区域图、盲板图、物料排放流程图、盲板表、化验分析明细表、上锁挂签表”，真正做到“有序停工、明白检修”。3、事故事件汇报管理。装置发生事故事件后，通过监控平台或自提报方式，及时反馈装置异常情况，生产运行处按照“四不放过”的原则，组织相关部门对事件进行原因分析、经验分享、教训总结，避免同类事件反复多次发生。4、日常巡检管理。日常巡检为员工发现装置隐患的一个重要手段。强化巡检管理就相当于时刻纠正装置运行的路径，确保装置正常运行。四川石化已配备无线巡检手持终端、建立了无线巡检网络，员工在现场发现问题后可以第一时间通过手持设备上传数据和图片至巡检管理平台，便于部门和班组管理人员及时发现现场问题，使巡检不简单作为“打更式”的走过场，做到真正为生产服务。
（三）生产绩效管理的信息化
生产绩效考核一直为各炼化企业生产管理的难点，考核如何做到公平、公正、奖罚分明是生产绩效管理的重点和难点。生产运行处以达标管理为切入点，创造性引入“达标过程检查”这一模块，将单纯的达标对标工作上升到装置绩效考核高度，通过过程检查，对各装置的“能耗情况、生产运行情况、生产受控情况、安全环保情况、机电仪运行情况”由电脑采集数据后进行统计打分，将平时对装置生硬的绩效考核转化为实实在在以数据说话的“达标过程得分”，真正做到以数据说话，实现了考核的公平公正。同时利用该方式，激发了装置“争达标、创高分”的热情，广大员工由原来的被动听指挥转变为主动优化操作，真正发动全员参与到达标过程中，极大提高了装置的运行管理水平。
三、总结和展望
目前，四川石化已完成基本信息化生产管理系统的搭建。通过一年多的运行，目前各系统用户量由最初的200人次/日，提升至1000人次/日，各级生产管理人员已基本适应了该新型化的生产管理模式。通过信息化生产管理系统的帮助，千万吨炼油级的四川石化公司仅1500人就完成了通常老企业1万人才能完成的工作量，同时做到了生产管理有序，极大提高了生产管理效率。在后期的生产信息化系统建设中，我公司计划新建设原油数据评价模块和全厂公用工程物料优化模块，加强对原油品质和调和的管理，优化公用工程物料使用量，降低公用工程物料消耗，进一步利用和完善信息化生产管理系统，为高效率的生产管理提供有力的技术支持。
参文文献：
[1].席驰.炼化企业生产信息化建设及系统集成研究石油化工建设2014年4月.
[2].高兴彦.刘亚儒.张成.以MES为核心的炼化生产管控一体化信息化方案设计信息系统工程2015年2月.
[3].胡沁春..张志檩.炼化企业的信息化系统建设探讨数字石油与化工2009年第8期.
[4]李振国;万志强.炼化企业的“计划优化”论[J].化工管理.2011年08期.
[5]杨国栋;丁晓刚;荆玉杰;浅谈石化企业体系审核策划的增值[J];安全、健康和环境;2011年06期.
[6]郑轶丹;乔明;李雪静;朱庆云;王红秋;新疆炼油与化工产业发展现状及面临的挑战[J];中外能源;2011年08期.
[7]蒋尚军;炼化企业基层建设管理探索与实践[J];合作经济与科技;2011年19期.