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打造以MES系统为核心的智慧工厂

2018年11月20日 10:41:21 中国传动网

【中国传动网 行业动态】 流程工业在国民经济中占着举足轻重的地位,没有流程工业的现代化,国家的现代化便无从谈起,典型的流程工业有医药,石油化工,电力,水泥等。目前,我国流程工业的现实情况是能耗高、成本高、污染高、劳动生产率低、资源利用率低。三高两低的流程工业和国外先进水平相比差距是巨大的。因此,在流程行业充分运用信息技术推动高能耗、高物耗和高污染现状的改造,进而提升企业竞争力是亟需的、艰巨的。如何通过信息化达到企业生产“安全、节能、降耗、环保”的目的成了目前两化融合过程中需要解决的问题。

现在,以MRPⅡ、ERP为代表的管理信息系统,以及以PCS、DCS、先进控制系统和柔性制造为代表的自动化技术,在流程工业已经大规模应用。据不完全统计,大中型企业中这两类信息系统的覆盖率达到60%~80%。经营层和过程控制层之间的信息断流使得ERP的应用效益和自动化控制系统的应用效益都大打折扣。针对这种情况,美国先进制造研究机构首次提出制造执行系统(MES)的概念,ERP/MES/PCS三层集成成为得到广泛接受的解决企业信息集成问题的解决方案。

智慧工厂是在数字化工厂的基础上,将ERP/MES/PCS三层完美的融合,达到数据贯通,并利用大数据分析,提炼准确的需求数据,让企业能够清楚掌握产销流程、提高生产过程的可控性、减少生产线上人工的干预、即时正确地采集生产线数据,以及合理的生产计划编排与生产进度。同时,加上绿色智能的手段和智能系统等新兴技术于一体,构建一个高效节能的、绿色环保的、环境舒适的人性化工厂。而MES作为生产执行层面的系统,必将成为智慧工厂在信息化建设中必不可少的重要核心。

MES系统是一套面向制造企业生产执行层的生产信息化管理系统。MES可以为企业提供包括MES模型管理、生产管理、能源管理、LIMS(实验室管理系统)、物料管理、HSE管理、设备管理、生产运营监控、优化分析、移动应用等管理模块,为企业打造一个扎实、可靠、全面、可行的制造协同管理平台。

MES模型管理主要是通过建立虚拟工厂,将现实工厂中的生产线、工序、产品参数、工艺参数、设备等以数据的形式移入系统中,建立MES模型工厂,为实际发生的产品收率等提供对比分析,并实现对相关超限工艺指标进行预警等功能。

生产管理主要是对生产过程的操作、计划排产、调度等进行管理。医药等精细化工行业一般是面向订单生产的,其中产品交付时间是考量工厂生产能力的重要指标。该功能除了满足生产管理中交接班、调度、操作记录等功能以外,对多订单、多产品的生产进行最合理排定,它结合产品的工序,设备的利用率,人员操作熟练度等影响生产效率的方面,排列出目前生产状态下满足订单交付要求的最合理生产计划和任务,提高生产效率,降低生产成本。

能源管理帮助企业建立能源数据监控中心,对各个车间、公用工程使用的水、电、气、汽等能源自动采集计量仪表数据,并进行耗差分析,找出能耗偏差原因,提高能源利用率。

LIMS系统是基于GSP/GMP管理体系的实验室管理系统,对企业各个需要进行质量监管和控制的方面进行严格把控,包括原材料、过程反应、成品等化验分析。它将自动采集化验仪器设备分析数据,减少人工干预,提高质检数据可靠性。

物料管理主要包括对企业的原材料、中间品、成品等进行统一管理,并按照MES模型管理中已设置的物料移动模型,并结合LIMS系统和设备管理系统,清晰的反应原料的消耗、物料的移动和产出物的数量和储存情况等,最终自动计算产品收率等关键指标。

HSE管理主要是基于安全标准化及环保体系建立的一套管理监督系统。通过辨识危害因素,分类分级管理危险源,同时建立目标任务,指标体系等落实安全责任,通过隐患治理、污染物排放实时监控等措施,减少安全、环保类事故的发生。

设备管理以设备台账为基础,工单的提交、审批和执行为主线,以提高维修效率、降低总体维护成本为目标,提供故障检修、计划维修、状态检修等维修保养模式,集成ERP中物资管理、预算管理、项目管理、财务管理等协同应用,实现对设备全生命周期管理,支持设备管理的持续优化。

生产运营监控主要是通过组态工具,图形化工艺生产线,结合MES模型,让生产管理人员随时随地能够了解一线的生产工艺参数的实时情况。

优化分析是通过大数据分析,深度挖掘有效数据,通过一定的运算法则,自动计算出整个企业的生产成本,产品交付完成趋势以及综合效益分析。让决策者能够在整个生产过程中,及时的调整生产策略,结合ERP中的销售订单情况,合理安排后续生产。

随着“互联网+”的越来越普及,移动应用已经成为个人乃至企业越来越不可或缺的重要应用之一。它主要可以将关于生产的重要统计分析数据与关键业务流程从PC端移植到移动端,并以简明,操作方便的形式让企业管理者们工作越来越便利,极大的提高了效率。

智慧工厂的实现,单从软件应用层面,需要有一个统一的、灵活稳固的技术平台作为支撑,连通ERP\MES\PCS的信息链条,无缝链接各个业务流,打通各个层面的数据流,真正做到物流、资金链、信息流的三流统一。

来源:贾杰

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