摘要： 本文對(duì)MOX公司生產(chǎn)管理系統(tǒng)（MOX－MES）在化肥企業(yè)的應(yīng)用情況進(jìn)行了總結(jié)，該系統(tǒng)采用了最新的軟件技術(shù)和通訊技術(shù)，從實(shí)時(shí)監(jiān)控、生產(chǎn)計(jì)劃與統(tǒng)計(jì)、質(zhì)量管理、設(shè)備管理、安全環(huán)保幾個(gè)方面對(duì)化肥生產(chǎn)進(jìn)行全面的監(jiān)測(cè)控制，為某化工股份公司的生產(chǎn)管理提供一個(gè)有效的平臺(tái)，為生產(chǎn)的長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)行提供了保障。該系統(tǒng)功能強(qiáng)大、技術(shù)先進(jìn)、性?xún)r(jià)比高，是一個(gè)好的生產(chǎn)管理平臺(tái)。 1 前言 　　 某化工股份有限公司是規(guī)模較大的民營(yíng)化肥企業(yè)，現(xiàn)在合成氨生產(chǎn)能力達(dá)到64萬(wàn)噸，年產(chǎn)尿素100萬(wàn)噸。企業(yè)下屬綿陽(yáng)分公司、德陽(yáng)分公司、射洪分公司三個(gè)公司，公司總部在德陽(yáng)市內(nèi)。綿陽(yáng)公司下屬一分廠(chǎng)、二分廠(chǎng)，一分廠(chǎng)有兩套合成氨裝置和一套尿素裝置，二分廠(chǎng)有一套合成氨裝置和一套尿素裝置；德陽(yáng)公司有三套合成氨裝置和四套尿素裝置及一套三聚氰氨裝置，射洪公司有一個(gè)生產(chǎn)編織袋分廠(chǎng)。面對(duì)企業(yè)的不斷發(fā)展，生產(chǎn)裝置越來(lái)越多，地域越來(lái)越分散，企業(yè)管理人員需要掌握的信息要求越來(lái)越多，但企業(yè)在未采用MES系統(tǒng)之前，采用電話(huà)、文件共享和人員傳遞文件的管理方式，效率低下，了解的信息不及時(shí)也不全，所以有時(shí)生產(chǎn)出現(xiàn)一些異常情況不能及時(shí)地發(fā)現(xiàn),嚴(yán)重的時(shí)候出現(xiàn)事故導(dǎo)致生產(chǎn)裝置停車(chē).主管生產(chǎn)的廠(chǎng)長(zhǎng)需要了解生產(chǎn)運(yùn)行狀況必須到現(xiàn)場(chǎng)去,大量寶貴的時(shí)間浪費(fèi)在路途之中.化肥生產(chǎn)是在高溫、高壓、易燃、易爆的環(huán)境下進(jìn)行，需要操作人員判斷處理問(wèn)題的能力比較高，但實(shí)際上由于中國(guó)的歷史情況，操作人員的文化水平普遍偏低，分析和解決問(wèn)題的能力較弱，事故隱患較多。面對(duì)這種現(xiàn)狀，公司領(lǐng)導(dǎo)決定采用先進(jìn)技術(shù)加強(qiáng)生產(chǎn)管理，以信息化的手段來(lái)改善目前的狀況，達(dá)到穩(wěn)定生產(chǎn)、消耗降低的目的。 　　 2 系統(tǒng)配置 　　 該公司自動(dòng)化水平起點(diǎn)較高，控制系統(tǒng)數(shù)量多，型號(hào)雜，公司各分廠(chǎng)控制系統(tǒng)型號(hào)如表： 綿陽(yáng)一分廠(chǎng)和二分廠(chǎng)距離三公里，德陽(yáng)公司和總部距離五公里，綿陽(yáng)和德陽(yáng)距離七十公里，系統(tǒng)要求將這些DCS的數(shù)據(jù)傳送到相應(yīng)的管理人員，同時(shí)要求將各分廠(chǎng)的生產(chǎn)消耗統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、產(chǎn)品、原料及中間品的質(zhì)量分析情況、設(shè)備管理數(shù)據(jù)能及時(shí)反映到企業(yè)管理人員，另外企業(yè)管理人員的生產(chǎn)指令也能下達(dá)到相關(guān)的人員。 MOX自動(dòng)化（中國(guó)）有限公司推出了面向企業(yè)生產(chǎn)管理系統(tǒng)的企業(yè)信息化管理軟件-MOX MES生產(chǎn)管理系統(tǒng)。這一系統(tǒng)基于DCS、PLC、智能儀表、常規(guī)儀表等系統(tǒng)中的大量的生產(chǎn)工藝實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和生產(chǎn)原料、能源、產(chǎn)品產(chǎn)量的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)及設(shè)備監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，通過(guò)對(duì)這些數(shù)據(jù)的收集、傳送、存儲(chǔ)、加工分析的應(yīng)用，為企業(yè)的生產(chǎn)管理提供有效的生產(chǎn)管理手段。同時(shí)，該系統(tǒng)可以與ERP、MRP、SCM等上層管理系統(tǒng)無(wú)縫連接，為這些系統(tǒng)輸送基于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的綜合生產(chǎn)信息。系統(tǒng)不僅僅是實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的上傳，重點(diǎn)還在于結(jié)合不同行業(yè)的生產(chǎn)特點(diǎn)對(duì)這些數(shù)據(jù)的整合與應(yīng)用，為企業(yè)提供一套完善、實(shí)用的生產(chǎn)管理工具。 MOX－MES在該化工企業(yè)的項(xiàng)目采用B/S架構(gòu),配置十一臺(tái)網(wǎng)關(guān)機(jī)，采集三個(gè)分廠(chǎng)的十四套DCS系統(tǒng)數(shù)據(jù)。在綿陽(yáng)一分廠(chǎng)和二分廠(chǎng)通過(guò)電信的網(wǎng)絡(luò)連接在一起,然后通過(guò)電信的網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)送往德陽(yáng)的服務(wù)器中,德陽(yáng)的數(shù)據(jù)服務(wù)器通過(guò)電信網(wǎng)絡(luò)接入Internet,公司總部通過(guò)Internet瀏覽服務(wù)器數(shù)據(jù)，下達(dá)生產(chǎn)指令。在網(wǎng)絡(luò)安全方面，配置三臺(tái)防火墻，第一臺(tái)配置在一分廠(chǎng)數(shù)據(jù)往外發(fā)布的地方，第二臺(tái)配置在德陽(yáng)數(shù)據(jù)往服務(wù)器輸送的地方，第三臺(tái)配置在服務(wù)器往外發(fā)布數(shù)據(jù)的地方，另外在每套DCS往服務(wù)器出配置網(wǎng)關(guān)機(jī)，對(duì)服務(wù)器和DCS進(jìn)行隔離，保障DCS的安全性，系統(tǒng)配置具體如圖一所示。 公司、分廠(chǎng)、車(chē)間各級(jí)生產(chǎn)管理人員可以通過(guò)計(jì)算機(jī)按照定義的權(quán)限，瀏覽和輸入自己的信息。 　　 3 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能 　　 系統(tǒng)采用OPC、DDE、API等通訊技術(shù)和微軟.net編程技術(shù)和B/S架構(gòu)，系統(tǒng)主要包括實(shí)時(shí)監(jiān)控、生產(chǎn)計(jì)劃與統(tǒng)計(jì)、質(zhì)量管理、設(shè)備管理、安全環(huán)保五大功能模塊。具體如下： 　　 ⑴、實(shí)時(shí)監(jiān)控 檢測(cè)各分廠(chǎng)各裝置的工藝參數(shù)和工藝流程，并能查詢(xún)歷史趨勢(shì)和報(bào)警統(tǒng)計(jì)。 ⑵、生產(chǎn)統(tǒng)計(jì) 統(tǒng)計(jì)查詢(xún)及生產(chǎn)原料消耗和產(chǎn)量的統(tǒng)計(jì)分析。 ⑶、能源管理 實(shí)現(xiàn)水、電、汽等公用工程的統(tǒng)計(jì)分析 ⑷、質(zhì)量管理 統(tǒng)計(jì)分析生產(chǎn)過(guò)程中原料、中間產(chǎn)品及產(chǎn)品的質(zhì)量情況 ⑸、罐區(qū)管理 氨罐檢尺管理，按班定時(shí)檢尺，監(jiān)控液氨儲(chǔ)量。 ⑹、安全環(huán)保 通過(guò)對(duì)安全環(huán)保數(shù)據(jù)的紀(jì)錄和監(jiān)控，加強(qiáng)安全環(huán)保意識(shí) 3.1實(shí)時(shí)監(jiān)控功能 　　 通過(guò)OPC、DDE、API技術(shù),將生產(chǎn)裝置的控制系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)采集到數(shù)據(jù)服務(wù)器中，壓縮保存到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中。系統(tǒng)以流程圖、趨勢(shì)圖、數(shù)據(jù)表的形式將生產(chǎn)各裝置的工藝數(shù)據(jù)展示給各級(jí)生產(chǎn)管理人員,生產(chǎn)管理人員可以根據(jù)自己權(quán)限瀏覽不同系統(tǒng)、不同分廠(chǎng)、不同地域的控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)，可以瀏覽公司、分廠(chǎng)、裝置各級(jí)總貌的綜合重要數(shù)據(jù)，也可以瀏覽各操作單元詳細(xì)流程單元的數(shù)據(jù)；通過(guò)實(shí)時(shí)趨勢(shì)和歷史趨勢(shì)讓生產(chǎn)管理人員查詢(xún)分析生產(chǎn)操作的情況，生產(chǎn)管理人員可以查詢(xún)?nèi)甑臄?shù)據(jù)趨勢(shì)。 對(duì)于生產(chǎn)工藝報(bào)警值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，統(tǒng)計(jì)報(bào)警的最大值、最小值和報(bào)警時(shí)間累計(jì)值，以便對(duì)操作情況進(jìn)行考核，也可以對(duì)這些報(bào)警進(jìn)行打印。 　　 3.2生產(chǎn)計(jì)劃與統(tǒng)計(jì) 　　 生產(chǎn)計(jì)劃與統(tǒng)計(jì)模塊包括主生產(chǎn)計(jì)劃和物料需求計(jì)劃和生產(chǎn)績(jī)效管理 　　 ●主生產(chǎn)計(jì)劃 根據(jù)銷(xiāo)售合同和預(yù)測(cè)等情況，確定下周期的市場(chǎng)毛需求量，即"需要什么和需要多少"，主要是出廠(chǎng)產(chǎn)品合同與預(yù)測(cè)的組合；結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)情況數(shù)量（在下個(gè)計(jì)劃周期開(kāi)始時(shí)已經(jīng)生產(chǎn)的來(lái)的產(chǎn)品）和預(yù)計(jì)可用庫(kù)存,確定凈需求量。根據(jù)凈需求和和生產(chǎn)能力和生產(chǎn)批量，確定計(jì)劃產(chǎn)出量根據(jù)規(guī)定的提前期和成品率計(jì)算得出計(jì)劃投入量。確定計(jì)劃投入量后，需要核算關(guān)鍵工序的能力，看主生產(chǎn)計(jì)劃是否可行。 　　 ●物料需求計(jì)劃 　　 根據(jù)主生產(chǎn)計(jì)劃的投入量和物料清單（生產(chǎn)某種產(chǎn)品需要的原料及其配比）以及各物料的庫(kù)存情況（可用庫(kù)存、已分配庫(kù)存、計(jì)劃接受量、安全庫(kù)存等），計(jì)算出各物料的需求計(jì)劃并生成采購(gòu)計(jì)劃和生成訂單。 　　 ●生產(chǎn)績(jī)效管理 　　 1） 生產(chǎn)記錄的數(shù)據(jù)包括：投入產(chǎn)出、化工輔料、公用工程（油、水、電、氣等）、重要工藝參數(shù)、質(zhì)量指標(biāo)、安全環(huán)保指標(biāo)、交接班記錄等。 2） 裝置生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)按照時(shí)段和類(lèi)別統(tǒng)計(jì)：時(shí)段包括：日統(tǒng)計(jì)、周統(tǒng)計(jì)、月統(tǒng)計(jì)、年統(tǒng)計(jì)、自定義時(shí)段統(tǒng)計(jì)、同期對(duì)比統(tǒng)計(jì)等；統(tǒng)計(jì)類(lèi)別包括:投入產(chǎn)出、化工輔料、公用工程、工藝參數(shù)、質(zhì)量參數(shù)、安全參數(shù)、環(huán)保參數(shù)、交接班記錄等 　　 3） 生產(chǎn)報(bào)表包括：生產(chǎn)日、周、月報(bào)（含技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)分析）、質(zhì)量分析報(bào)表（日、周、月）、動(dòng)力消耗統(tǒng)計(jì)分析周、月報(bào)等。系統(tǒng)提供報(bào)表生成工具，用戶(hù)可根據(jù)自己的需要定義/生成自己的報(bào)表，加入報(bào)表庫(kù)，像系統(tǒng)報(bào)表一樣進(jìn)行管理使用。 3.3質(zhì)量管理 　　 實(shí)驗(yàn)室分析系統(tǒng)LIMS對(duì)實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)進(jìn)行管理,為統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制提供了離線(xiàn)數(shù)據(jù)源，是質(zhì)量管理的基礎(chǔ)。包括化驗(yàn)室的人員、設(shè)備、采樣、樣品、化驗(yàn)方法、化驗(yàn)流程、化驗(yàn)單管理等內(nèi)容，化驗(yàn)室提供準(zhǔn)確、可靠的化驗(yàn)、分析數(shù)據(jù)，從而保障產(chǎn)品的質(zhì)量。 統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制（SPC）包括控制圖、排列圖和直方圖。采樣統(tǒng)計(jì)學(xué)方法來(lái)分析生產(chǎn)數(shù)據(jù)。 3.4能源管理 　　 能源管理主要對(duì)企業(yè)內(nèi)部水、電、汽等公用工程資源的管理，為工藝生產(chǎn)正常運(yùn)行提供監(jiān)控與管理。它與生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)系統(tǒng)密切結(jié)合,完成生產(chǎn)與能源的協(xié)調(diào)管理。 　　 能源管理統(tǒng)計(jì)各部門(mén)、各車(chē)間能源消耗狀況；監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行耗能狀況；提供產(chǎn)品能源單耗、各工序能耗、大耗能設(shè)備的能源利用實(shí)時(shí)監(jiān)控等等，目前主要是統(tǒng)計(jì)全廠(chǎng)電力消耗。 3.5氨罐檢尺管理 　　 該公司有2個(gè)1000立方米的球冠儲(chǔ)存液氨，每個(gè)班結(jié)束時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)完成檢尺，包括檢尺高度、溫度、密度、自動(dòng)計(jì)算出體積和重量。 3.6安全環(huán)保 　　 安全環(huán)保主要是將安全環(huán)保的安全連鎖信號(hào)、環(huán)保監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)（如氨氮排放監(jiān)測(cè)）接入系統(tǒng)，是各級(jí)管理人員能及時(shí)了解生產(chǎn)中的安全事故隱患和環(huán)保排放情況，及時(shí)采取措施，杜絕生產(chǎn)事故和污染環(huán)境的事件，保證企業(yè)的正常生產(chǎn)。 3.7網(wǎng)絡(luò)通訊功能 　　 該系統(tǒng)采用三層網(wǎng)絡(luò)通訊。 　　 底層控制系統(tǒng)和網(wǎng)關(guān)機(jī)采用TCP/IP通訊，通訊協(xié)議支持OPC、DDE、API、ODBC等協(xié)議，也支持485 MODBUS、CDT、101等規(guī)約。 　　 網(wǎng)關(guān)機(jī)到服務(wù)器采用TCP/IP通訊，主要采用OPC協(xié)議。 　　 服務(wù)器到客戶(hù)端采用B/S架構(gòu)，通過(guò)WEB方式發(fā)布、接受數(shù)據(jù)。 　　 3.8網(wǎng)絡(luò)安全 　　 為保障網(wǎng)絡(luò)的安全，在控制系統(tǒng)和服務(wù)器之間配置網(wǎng)關(guān)機(jī)，網(wǎng)關(guān)機(jī)采用雙網(wǎng)卡，控制系統(tǒng)和服務(wù)器分成不同子網(wǎng)，在網(wǎng)關(guān)機(jī)到服務(wù)器之間加裝防火墻，服務(wù)器和外部網(wǎng)之間再加一道防火墻，防止外部黑客的入侵。在內(nèi)部網(wǎng)安裝防病毒軟件，制定完善的安全管理措施，防止病毒入侵。 　　 4 應(yīng)用效果 　　 該系統(tǒng)自投運(yùn)以來(lái)，運(yùn)行穩(wěn)定可靠，幾乎無(wú)需維護(hù)。系統(tǒng)具有穩(wěn)定性好、維護(hù)簡(jiǎn)單、操作方便、可靠性高、技術(shù)先進(jìn)、擴(kuò)展性好等優(yōu)點(diǎn)。 　　 由于該廠(chǎng)裝置較多、地域分布廣，信息量大，需要訪(fǎng)問(wèn)的管理人員比較多，所以該系統(tǒng)比較適合企業(yè)。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的運(yùn)行，效果比較理想。現(xiàn)總結(jié)如下： 　　 （1） 提高了工作效率，極大方便了各級(jí)管理人員了解生產(chǎn)運(yùn)行情況； （2） 生產(chǎn)數(shù)據(jù)都進(jìn)入到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，能監(jiān)督操作工認(rèn)真負(fù)責(zé)地在崗操作。 （3） 系統(tǒng)投入小，達(dá)到了很好的穩(wěn)定生產(chǎn)的作用,使生產(chǎn)成本下降了0.1%-1%，按我公司年產(chǎn)100萬(wàn)噸尿素能力計(jì)算，一年帶來(lái)經(jīng)濟(jì)效益170萬(wàn)元左右； （4） 對(duì)操作工的操作有了一個(gè)科學(xué)的量化的考核依據(jù)； （5） 有效地避免了事故和意外事件的發(fā)生。 （6） 為生產(chǎn)管理提供一個(gè)有效的平臺(tái),使企業(yè)管理效率進(jìn)一步提高，有效改善了企業(yè)形象。 本系統(tǒng)的使用，為企業(yè)管理提供一個(gè)信息平臺(tái),使生產(chǎn)更加平穩(wěn)、生產(chǎn)成本進(jìn)一步下降事故進(jìn)一步減少，帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。