化工企业生产执行系统_化工MES解决方案.docx

化工企业生产执行系统MES系统解决方案目录1项目概述31.1 信息化现状31.2 项目目标51.3 项目背景61.4 适用规范标准62需求分析92.1 生产管理需求92.2 计划管理102.3 工艺管理112.4 设备管理122.5 生产报工122.6 异常管理132.7 质量管理142.8 看板管理152.9 统计报表152.10 系统安全管理162.11 系统接口163系统解决方案183.1 网络拓扑图183.2 数据采集应用架构示意图183.3 P1.C设备数据采集平台193.4 系统方案结构图213.5 生产计划排产223.6 设备数据采集管理系统233.7 生产现场管理383.8 异常管理393.9 质量管理423.10 看板管理433.11 成本管理453.12 报警管理463.13 统计分析463.14 数据挖掘493.15 系统软硬件配置503.16 系统运行环境514系统技术架构544.1 系统平台整体业务架构544.2 系统技术设计思路544.3 系统软件架构体系554.4 系统平台底层通信机制564.5 系统技术特点575项目实施方案595.1 实施策略595.2 实施方法595.3 主要实施流程605.4 项目实施步骤说明635.5 项目实施过程的质量保证695.6 项目工作重点696系统效益711项目概述1.1 信息化现状化学工业不仅是能源消耗大、废弃物多的产业，也是技术创新快、发展潜力大的产业。我国加入WTO在即，国内市场国际化的进程加快，化学工业既有发展机遇，也面临较大挑战。化工行业有以下特点：1 .化工行业属于连续生产工种，属流程型行业，各生产环节直接相互依存。生产过程是靠调节工艺操作参数实现，控制信息要求及时、稳定、可靠。因此，流程生产过程的安全、稳定、长周期是节能、稳定、高产的重要保障。2 .流程工业存在着周期性全局停工检修程序。检修质措及内容决定了生产装置的运行状态。如何制定一个科学合理的省钱、省力的大修计划，关键是日常对生产全过程的信息的收集、存储、加工、分析。集成全过程生产信息为大修提供科学的检修依据，可节省大措的入力、物力与财力。同时，工艺反应过程中存在着能耗、物耗，相对而言是孤立、分散的，协调各装置的生产，形成优化调度，它对生产安全、经济运行起着重要作用。3 .就化工行业的产品而言，一般具有有毒、危险等特性，产品专业性强。化工企业对原物料及产成品的管理相当严格。物料及产成品的任何闪失、任何差错都会严重影响企业的运作及生产的正常秩序。由于手工操作容易出错，经常会造成账面与仓库实存数不符，以致造成企业员工的高度紧张。如何合理科学地分类和管理，便于采购部门单据录入，销售部门查寻和仓库部门记录、统计、分析和收发货等业务的完成，显得非常重要。4 .化工行业的另一大难题是固定资产管理。由于化工企业的固定资产种类多，编号管理相当复杂，特别是折旧方面，以前时常存在固定资产使用期满后仍计折旧等问题，不能如实动态地反映固定资产的状况，要查找各固定资产的相关信息，很不方便。5 .化工行业的另一个特点是产品是连续的，而且有许多的联产品、副产品和中间产品。有些时候是投入多个原料，每一道工序都有产品产出，有些是一个炉里产出同时多个产品，或者有些产品需要冷却或者压缩等后续工序。6 .化工行业还有许多特定的产品特性参数。重要特点就是许多原料或产品有水份、发气措、等级等质措的区别，可能还有许多其他的特定的特性参数，甚至有些产品都要最后换算成国家标准计措方法或者行业标准计措方法。化工企业信息化的一个非常明显的趋势是功能综合化，即自动化系统从企业整体出发逐层完成综合信息管理、车间控制、装置协调联合控制、辅助装置与设备的控制、能源监测与计措控制等等，实现综合管理-控制一体化系统。目前，大部分大中型化工企业的主要设备都装配了DCS系统，许多企业还装配了智能性仪表。生产数据没有实现向外传送，生产记录和数据统计依靠手工抄写。化工企业生产管理存在的问题 数据收集困难，除了DCS显示数据外，现场流措计、配电间电表、磅秤等分散在现场，每天入工抄写、传送这些数据很繁琐； 日常报表有日报、旬报、月报、生产简况报告等，大部分报表仍然采用入工统计，手段落后、工作措大、准确度难以保证，车间不得不设专职统计员；各类报表靠入工跑送，占用大措上班时间； 调度员通讯手段落后，一般都以电话调度为主，调度员不了解现场设备运行状况，需要通过电话间接了解，因此难以做到及时准确调度指挥。质措检验种类多，信息数据措大，生产工艺参数和质措分析数值依靠入工抄表，效率低，占用定员多；化验报告需要经常送多个部门，化验员大部分时间忙于送化验报告，不便于生产过程分析和工艺技术管理。1.2项目目标以柔性制造系统、敏捷制造等信息化改造为建设目标，利用传感技术、无线通信技术、计算机网络技术、智能数字化技术、物联网应用服务平台技术等多种现代化技术，打造基于物联网的综合示范平台，建立起一个示范性应用基地。通过WIP（在制品管理）+SCADA（设备联网）实现敏捷制造的生产管理目标，以信息可视化提供的数据支撑，准确掌握各类生产的资源负荷状况，提高瓶颈资源利用率，提升原料工装夹具配送精准度、提升生产应变能力。以信息可视化达到问题预判、问题预防，减少生产问题。及时传递操作中的生产作业状态信息，促使解决问题流程的实施及现场管理组体系的完善。以信息化手段，实现可视化全息车间管理。提供多种统计分析，为决策者提供充足的数据依据。打造具有先进性、科学性、前瞻性的现代化生产体系。可视化的车间管理，提升效益，通过原料准备、生产计划信息、加工过程的透明化、实时化，提升配送精准度，监控生产设备运行情况，确保及时生产配送，提高效率。以设备信息可视化，提高设备信息化水平，提升效率，降低不合格品率，提高用户满意度。以产品生命周期可视化，分析流程瓶颈，有效推进生产协调，降低生产执行出错率，提升部门协作效率。以工艺内容可视化，加强员工自主性，提高数据共享效率，增加产线应变能力。以异常信息可视化，快速响应并有效解决，避免停线，暗氐风险。通过库存信息透明化、实时化，避免信息传递延时而导致的物料出入库出错，降低仓储成本。行成透明化、实时化、现代化的智慧车间。1 .打造具有先进性、科学性、前瞻性的现代化生产标杆。2 .通过信息化手段实现智能调度排产、生产数据跟踪，提高生产协同效率。3 .通过信息可视化促进精益生产以提升管理过程的问题解决能力,达到问题预判、问题预防的效果，可视化包括：1）生产进度可视化：实时对生产进度进行跟踪，挖掘生产瓶颈，提升交期把控。2）生产质量可视化：分析生产过程中的不良问题，归纳总结不良原因，整理解决方案，提高生产质量。3）异常信息可视化：提高异常情况响应速度，保证生产过程流畅性，提高生产效率。4 .打造信息化工艺流程，生产排产、生产过程高度自动化，将生产工艺标准化，准确化。5 .通过信息化，智能化，缩减人工成本，提升设备高度协同能力。6 .通过物联网技术实现设备数据自动采集，设备数据和生产数据自动报工。7 .提供多种统计分析，为决策者提供充足的数据依据。13 项目背景该项目重点是实现生产组织全过程中技术准备，生产计划及调度，产品加工，资源保障等部门的信息共享协同工作，保证设备利用率，合理配置和调度资源，提高生产能力。实现业务流程的可视化，促进业务流程的持续优化。当前所面临的问题主要焦点集中在"针对计划、物料、生产过程问题的解决计划层与执行层存在空隙，造成这种空隙的是资源物料,计划，生产过程的不断更新导致。主生产计划及物料需求计划都是建立在理想稳定的状态基础上，然而计划，资源等会在计划到生产这段时间内发生改变，制造环境也可能发生变化，设备的突然故障或者更换以及不合格品率不符合要求都会导致计划的混乱。那么需要计划排程来规避这些问题的发生，有机的将计划，资源，生产串联起来，做到实时化，智能化，集成化的更新。现公司为了更好的管控车间现场，需要对生产车间内生产设备进行监控管理，并由设备管理延伸到整个车间的生产管控。故需要一套适合机修厂自身的生产管理软件结合设备监控系统来提高工厂对生产现场的管控能力，优化生产。14 4适用规范标准依据设计施工图纸和技术要求，本项目的材料、设备、施工必须达到下述规范、标准的要求，如下述标准及规范要求相互间有出入时则以最新的较严格者为准。本设计遵循的相关标准规范包括：1)GB/T18725-2008制造业信息化技术术语2) GB/T187572002工业自动化系统企业参考体系结构与方法论3) GB/T101132003分类与编码通用术语4) GB/T22124.3-2010面向装备制造业产品全生命周期工艺知识第3部分通用制造工艺描述与表达规范5) GB/T26327-2010企业信息化系统集成实施指南7) GB/T25486-2010网络化制造技术术语8) GB/T25487-2010网络化制造系统应用实施规范.pdf9) GB/T25489-2010网络化制造系统功能规划技术规范(1)10) GB/T26119-2010绿色制造机械产品生命周期评价11) GB/T25111-2010网络化制造环境下的制造资源分类12) JB/T8823-1998机械工业企业计算机辅助管理信息分类编码导则13) GB/T22454-2008企业集成企业建模构件14) GB/T16642-2008企业集成企业建模框架15) GB/T18726-2011现代设计工程集成技术的软件接口规范16) GB/T18729-2011基于网络的企业信息集成规范17) GB/T207203-2010企业控制系统集成第3部分：制造运行管理的活动模型18) GB/T20720.2-2006企业控制系统集成第2部分：对象模型属性19) GB/T20720.1-2006企业控制系统集成第1部分：模型和术语20) GB/T16642-1996计算机集成制造系统体系结构22) GB/T18999-2003工业自动化系统企业模型的概念与规则23) GB/T25109.3-2010企业资源计划第3部分：ERP功能构件规范24) GB/T25109.4-2010企业资源计划第4部分：ERP系统体系结构25) SJ/Z11362-2006企业信息化技术规范制造执行系统(MES)规范26) SJ/T11293-2003企业信息化技术规范第1部分企业资源规划系统(ERP)规范27) GB/T25485-2010工业自动化系统与集成制造执行系统功能体系结构28) GB/Z18727-2002企业应用产品数据管理(PDM)实施规范29) GB/T16664-1996企业供配电系统节能监测方法30) GBT15587-2008工业企业能效管理导则31) GB/T8222-2008用电设备电能平衡通则32) GB17167-2006用能单位能效计量器具配备和管理通则35) GB/T3484-2009企业能量平衡通则36) GB/T7119-2006节水型企业评价导则37) GB/T13471-2008节电技术经济效益计算与评价方法38) GB50174-2008电子信息系统机房规范39) GB50311-2007综合布线系统工程设计规范40) GB50115-2009工业电视系统工程设计规范41) GB50464-2008视频显示系统工程技术规范