崔巍

（中國(guó)石油吉林石化公司有機(jī)合成廠，吉林 吉林市 132022）

[摘 要] MES在現(xiàn)代化化工企業(yè)中得以普遍的應(yīng)用，它是處于計(jì)劃層和現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)之間的執(zhí)行層。MES在生產(chǎn)中形成計(jì)劃管理層、生產(chǎn)執(zhí)行層和過(guò)程控制層三個(gè)層次的周期循環(huán)，它能給企業(yè)和社會(huì)帶來(lái)巨大的效益，能夠及時(shí)進(jìn)行信息交換，對(duì)于一個(gè)現(xiàn)代化化工企業(yè)來(lái)說(shuō)，完整的企業(yè)信息系統(tǒng)必須是三個(gè)層次之間的完整結(jié)合。因此，MES系統(tǒng)成為當(dāng)前化工企業(yè)必不可少的需求。

[關(guān)鍵詞] MES；信息；現(xiàn)代化

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2017. 05. 035

[中圖分類號(hào)] F270.7 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1673 - 0194（2017）05- 0064- 02

1 MES的定義

MES是上層計(jì)劃管理系統(tǒng)與底層工業(yè)控制之間的、面向車間層的管理信息系統(tǒng)。當(dāng)工廠有實(shí)時(shí)事件發(fā)生時(shí)，MES系統(tǒng)能及時(shí)對(duì)這些事件做出反應(yīng)、報(bào)告，并利用當(dāng)前的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)對(duì)它們進(jìn)行約束和處理。這種狀態(tài)化的迅速響應(yīng)使MES能夠減少企業(yè)的損失。

2 MES操作分類

（1）操作監(jiān)控。根據(jù)操作指令和邊界管理來(lái)監(jiān)控指標(biāo)，根據(jù)監(jiān)控目標(biāo)和設(shè)定的邊界條件來(lái)匯報(bào)偏差，提供界面供操作工輸入偏差原因，多種算法評(píng)估指標(biāo)后的影響，可設(shè)定數(shù)千個(gè)監(jiān)控目標(biāo)并且分別設(shè)定獨(dú)立的邊界條件，裝置停機(jī)的時(shí)候可以設(shè)定停止記錄偏差。

（2）操作指令。配合操作監(jiān)控來(lái)修改監(jiān)控目標(biāo)上、下限，將月計(jì)劃分解為每天日常指令，同創(chuàng)建、審核、激活等一套流程，指令可以包含邊界管理以及相應(yīng)記錄等多種信息，指令與設(shè)備和裝置相關(guān)，為不同設(shè)備發(fā)布不同指令。

（3）操作日志。為操作工提供界面用來(lái)輸入當(dāng)班發(fā)生的信息，實(shí)現(xiàn)交接班記錄的電子化，提供一天創(chuàng)建、提交、確認(rèn)的流程來(lái)控制訪問(wèn)權(quán)限，權(quán)限設(shè)計(jì)根據(jù)實(shí)際崗位，利用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)平臺(tái)可以將操作監(jiān)控操作指令模塊的信息在操作日志中自動(dòng)生成，提供任務(wù)子模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)例行任務(wù)的下達(dá)和完成結(jié)果的反饋工具。

三個(gè)模塊既能各自完成相應(yīng)功能優(yōu)勢(shì)有機(jī)整體，協(xié)同工作產(chǎn)生最大效益，同時(shí)操作管理模塊還能同實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)平臺(tái)和績(jī)效管理等模塊系統(tǒng)工作，組成完整的工廠信息化建設(shè)主體。

3 MES在化工廠應(yīng)用的功能介紹

數(shù)據(jù)采集：通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸智能方式對(duì)工藝現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行搜集分析。

過(guò)程管理：對(duì)工藝生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程中的異常情況并做相應(yīng)處理。

績(jī)效分析：提供實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程測(cè)定的結(jié)果、過(guò)去的記錄、企業(yè)期盼目標(biāo)以及客戶要求，分析績(jī)效成果。

4 MES優(yōu)點(diǎn)

（1）MES在化工廠中的位置。MES與上層ERP等業(yè)務(wù)系統(tǒng)和底層DCS等生產(chǎn)設(shè)備控制系統(tǒng)一起構(gòu)成企業(yè)的神經(jīng)系統(tǒng)，一是把業(yè)務(wù)計(jì)劃的指令傳達(dá)到生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，二是將生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的信息及時(shí)收集、上傳和處理，MES不單是面向生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的系統(tǒng)，而是作為上、下兩個(gè)層次之間雙方信息的傳遞系統(tǒng)。

（2）MES智能功能。經(jīng)營(yíng)管理者可以通過(guò)MES系統(tǒng)，監(jiān)測(cè)到現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際的工藝數(shù)據(jù)，通過(guò)MES數(shù)據(jù)采集，使現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際的智能設(shè)備、在線檢測(cè)儀、PLC等相關(guān)數(shù)據(jù)傳輸?shù)缴衔粰C(jī)。讓生產(chǎn)數(shù)據(jù)在統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫(kù)中流動(dòng)，提供統(tǒng)一的瀏覽器訪問(wèn)界面并且通過(guò)權(quán)限控制，提供數(shù)據(jù)的可追溯性，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題可直接追溯到底層責(zé)任人。

（3）生產(chǎn)數(shù)據(jù)管理平臺(tái)。MES是實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，從PLC、DCS等設(shè)備獲取實(shí)時(shí)生產(chǎn)數(shù)據(jù)，為應(yīng)用模塊提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)平臺(tái)。這樣在管理軟件需要生產(chǎn)數(shù)據(jù)的時(shí)候，只需訪問(wèn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)即可，而不需要到每個(gè)DCS模塊中去獲取，方便了管理者和決策者做出更為合理的決定，是與工業(yè)生產(chǎn)聯(lián)系最緊密的一種數(shù)據(jù)庫(kù)。

（4）無(wú)紙化辦公的一個(gè)飛躍。從原來(lái)的紙質(zhì)報(bào)表到現(xiàn)在的電子報(bào)表，從原來(lái)的人為分析數(shù)據(jù)到現(xiàn)在的數(shù)據(jù)歸并，從原來(lái)的為檢查到現(xiàn)在的可視化檢查，將問(wèn)題透明化，便于發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并及時(shí)解決。

5 MES在化工廠應(yīng)用存在的問(wèn)題

（1）MES體系還不是很完整，基本功能并不完善，化工廠尚無(wú)完整的、系統(tǒng)的、自成一體化的MES解決方案。

（2）集成性還沒(méi)有完全解決，現(xiàn)在還沒(méi)有一套完整的數(shù)據(jù)模型來(lái)解決集成性問(wèn)題，所以信息的交互并不能完整的實(shí)現(xiàn)，計(jì)劃層和控制層之間的空隙并未得到解決。

（3）通用性和可配置性比較差，目前的系統(tǒng)不能對(duì)突然的變化做出及時(shí)的反應(yīng)，只能適應(yīng)于固定的環(huán)境，系統(tǒng)的可配置性、可重構(gòu)型、可擴(kuò)展性由于缺乏完善的數(shù)據(jù)集成技術(shù)，阻礙了MES的功能實(shí)現(xiàn)。

6 解決方案

（1）MES新型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的發(fā)展。針對(duì)多變的控制流程可以進(jìn)行結(jié)構(gòu)性重新構(gòu)建設(shè)置，同時(shí)，將MES系統(tǒng)和WEB技術(shù)完美結(jié)合，更加實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化。

（2）更強(qiáng)的集成化功能。MES系統(tǒng)需要更廣泛的集成性，可以對(duì)多種系統(tǒng)、層次進(jìn)行有效的集成控制，覆蓋到企業(yè)的控制流程，通過(guò)制定一套完整的MES設(shè)計(jì)及運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)，可以保證實(shí)現(xiàn)對(duì)原始系統(tǒng)的保護(hù)。

（3）支持網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)控制。進(jìn)行工廠的實(shí)時(shí)生產(chǎn)信息和過(guò)程管理以調(diào)整統(tǒng)一控制所有的生產(chǎn)活動(dòng)，建立過(guò)程化、敏捷化、有效的組織和級(jí)別化的管理企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)達(dá)到同步化。