萬(wàn)曉楠
(中國(guó)石油撫順石化公司信息管理部,遼寧撫順113006)
撫順石化MES生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)報(bào)表系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)*
萬(wàn)曉楠
(中國(guó)石油撫順石化公司信息管理部,遼寧撫順113006)
介紹了撫順石化MES生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)報(bào)表設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)的方法,在物料移動(dòng)及物料平衡系統(tǒng)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)施基礎(chǔ)上,對(duì)生產(chǎn)運(yùn)行管理部門(mén)和生產(chǎn)操作層用戶(hù)的業(yè)務(wù)進(jìn)行了充分分析,通過(guò)在B/S模式下,利用VBA技術(shù)實(shí)現(xiàn)ORACLE數(shù)據(jù)庫(kù)與Excel報(bào)表的交互,根據(jù)撫順石化公司的業(yè)務(wù)狀況,設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)出了報(bào)表系統(tǒng),統(tǒng)一了公司各直屬單位的企業(yè)生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)報(bào)表格式,提高了管理水平。
MES;.Net;VBA
隨著MES軟件技術(shù)成熟,出現(xiàn)了大量MES商品化軟件,MES也開(kāi)始逐漸在國(guó)內(nèi)大型生產(chǎn)企業(yè)推廣應(yīng)用。中國(guó)石油是國(guó)內(nèi)各大中型企業(yè)中第一批開(kāi)始推廣應(yīng)用MES技術(shù)改進(jìn)生產(chǎn)、提高管理水平的企業(yè)。采用Honeywell技術(shù)的石化企業(yè)協(xié)同制造解決方案,將生產(chǎn)運(yùn)行中的生產(chǎn)計(jì)劃與排產(chǎn)、生產(chǎn)運(yùn)行管理、生產(chǎn)執(zhí)行和生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)四大領(lǐng)域的業(yè)務(wù)進(jìn)行了分解。在MES各模塊中,生產(chǎn)系統(tǒng)是龍頭,而當(dāng)前業(yè)界集成化的MES軟件自帶的報(bào)表模板往往都是根據(jù)國(guó)外企業(yè)的現(xiàn)實(shí)所定制,并不能完全適合國(guó)內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)的實(shí)際需要,因此,結(jié)合企業(yè)現(xiàn)狀,設(shè)計(jì)研發(fā)符合企業(yè)實(shí)際的統(tǒng)計(jì)報(bào)表已逐漸成為衡量企業(yè)應(yīng)用MES效果的重要標(biāo)志。
中國(guó)加入WTO后,石化企業(yè)將面臨著重組改制及國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的嚴(yán)峻挑戰(zhàn),隨著中國(guó)石油MES的推廣進(jìn)度不斷深入。減少了信息孤島,各地區(qū)公司的生產(chǎn)信息化集成度大大提高,實(shí)現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)精細(xì)化管理已勢(shì)在必行。撫順石化公司是集“油化纖塑洗蠟”為一體的大型石油化工聯(lián)合企業(yè),MES系統(tǒng)中,生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)和生產(chǎn)運(yùn)行信息平臺(tái)的實(shí)施具有重要意義,將先后在公司機(jī)關(guān)及下轄全部11個(gè)生產(chǎn)企業(yè)全面推廣實(shí)施,而生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)報(bào)表這一核心系統(tǒng)能否成功開(kāi)發(fā),將直接決定生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)和生產(chǎn)運(yùn)行信息平臺(tái)的成敗。改進(jìn)生產(chǎn)報(bào)表管理的業(yè)務(wù)流程,規(guī)范生產(chǎn)報(bào)表業(yè)務(wù),定制符合公司現(xiàn)狀及業(yè)務(wù)發(fā)展的生產(chǎn)報(bào)表,能起到如下幾方面的作用。
(1)改進(jìn)掌握企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)行、物料移動(dòng)、生產(chǎn)執(zhí)行等情況;(2)加強(qiáng)各業(yè)務(wù)層次間的信息集成和數(shù)據(jù)共享;(3)提高了用戶(hù)訪問(wèn)和管理的安全性;(4)改進(jìn)用戶(hù)使用方式,提供更加友好的用戶(hù)界面;(5)加快數(shù)據(jù)訪問(wèn)的速度;(6)提高數(shù)據(jù)訪問(wèn)量。
生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)報(bào)表系統(tǒng)開(kāi)發(fā)上線后,將為企業(yè)各級(jí)決策層提供及時(shí)、準(zhǔn)確的綜合信息,輔助決策。此項(xiàng)目設(shè)計(jì)的單位主要業(yè)務(wù)部門(mén)包括撫順石化公司機(jī)關(guān)以及公司各直屬單位生產(chǎn)、統(tǒng)計(jì)部門(mén)。
撫順石化公司目前的生產(chǎn)運(yùn)行管理采用分布式管理模式,下屬各生產(chǎn)分廠生產(chǎn)調(diào)度中心是數(shù)據(jù)的報(bào)送者,為系統(tǒng)提供準(zhǔn)確可信的數(shù)據(jù),同時(shí)對(duì)本單位的上報(bào)數(shù)據(jù)要做檢查效驗(yàn)工作,而數(shù)據(jù)來(lái)源則來(lái)自以下幾個(gè)方面:(1)現(xiàn)場(chǎng)DCS/PLC自動(dòng)采集并匯總數(shù)據(jù)(2)各生產(chǎn)裝置報(bào)送數(shù)據(jù)(3)計(jì)量?jī)x表采集并匯總數(shù)據(jù)(4)分廠生產(chǎn)調(diào)度中心手動(dòng)確認(rèn)錄入的數(shù)據(jù)。使用MES以前,生產(chǎn)報(bào)表的匯報(bào)流程采用車(chē)間——分廠——公司逐級(jí)匯報(bào)的形式,通過(guò)郵件上報(bào)EXCEL數(shù)據(jù)。在當(dāng)前企業(yè)管理日趨精細(xì)化的時(shí)代,這樣的生產(chǎn)報(bào)表信息已經(jīng)無(wú)法為領(lǐng)導(dǎo)決策層提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持。而且各單位生產(chǎn)報(bào)表缺乏統(tǒng)一的模板,格式多樣化,十分不利于公司有關(guān)部門(mén)的管理、計(jì)劃、統(tǒng)計(jì)、分析、匯總等工作。撫順石化的數(shù)據(jù)源收集還處于初級(jí)階段,需要手動(dòng)地通過(guò)電子表單或者報(bào)表進(jìn)行整理、發(fā)布,并沒(méi)有系統(tǒng)化的應(yīng)用軟件提供方便的數(shù)據(jù)源信息整理、發(fā)布的功能。這就導(dǎo)致了生產(chǎn)管理崗位得到的數(shù)據(jù)精度不高,得到的信息至少是日以上的信息而且還不夠完善,此外數(shù)據(jù)的共享性也不強(qiáng)。
《MES可行性研究報(bào)告》將生產(chǎn)運(yùn)行中各個(gè)領(lǐng)域的業(yè)務(wù)需求,分解落實(shí)到圖1的11個(gè)應(yīng)用模塊上。
圖1 MES應(yīng)用模塊方案Fig.1 MES applicationmodule program
主要功能模塊的主要功能定義如下:
(1)工廠基礎(chǔ)信息管理:用于存儲(chǔ)和管理工廠的基礎(chǔ)信息,包括工廠結(jié)構(gòu)、裝置、管線、儲(chǔ)罐情況和其它關(guān)聯(lián)信息文檔等。(2)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)用于存儲(chǔ)和管理實(shí)時(shí)生產(chǎn)過(guò)程數(shù)據(jù),以及長(zhǎng)期的歷史生產(chǎn)數(shù)據(jù)。(3)收率計(jì)算:支持對(duì)生產(chǎn)期間加工量和收率的計(jì)算。(4)生產(chǎn)計(jì)劃與排產(chǎn):利用生產(chǎn)計(jì)劃和排產(chǎn)的工具,在工廠層面進(jìn)行更進(jìn)一步、細(xì)化的優(yōu)化排產(chǎn)。(5)生產(chǎn)統(tǒng)計(jì):一組面向最終用戶(hù)的應(yīng)用模塊,用于自定義、顯示并且發(fā)布統(tǒng)計(jì)報(bào)表。(6)生產(chǎn)信息運(yùn)行平臺(tái):一組面向最終用戶(hù)的應(yīng)用模塊,用于自定義、顯示并且發(fā)布生產(chǎn)運(yùn)行報(bào)表。
生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)業(yè)務(wù)領(lǐng)域需要MES解決的核心問(wèn)題包括:數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)的準(zhǔn)確性和實(shí)效性問(wèn)題,即如何及時(shí)地、準(zhǔn)確地獲得生產(chǎn)一線的綜合信息,并進(jìn)一步集中應(yīng)用和挖掘這些信息。如何對(duì)生產(chǎn)過(guò)程控制進(jìn)行更合理的分析和指導(dǎo)的問(wèn)題,即如何通過(guò)對(duì)生產(chǎn)一線的綜合信息的監(jiān)控和分析來(lái)進(jìn)一步指導(dǎo)生產(chǎn)過(guò)程控制;生產(chǎn)數(shù)據(jù)的可視化問(wèn)題,即如何使各級(jí)生產(chǎn)管理人員和生產(chǎn)調(diào)度人員及時(shí)看到綜合的準(zhǔn)確的生產(chǎn)信息。解決目前生產(chǎn)一線綜合信息的不能及時(shí)獲得、信息上報(bào)的自動(dòng)化程度低等問(wèn)題;生產(chǎn)管理的規(guī)范化問(wèn)題,具體表現(xiàn)在信息的規(guī)范化,操作規(guī)程的規(guī)范化,管理的規(guī)范化等[1]。
系統(tǒng)的目標(biāo)是建立一個(gè)管理和控制一體化的集成報(bào)表系統(tǒng)。它利用標(biāo)準(zhǔn)的通訊協(xié)議采集生產(chǎn)裝置、罐區(qū)等控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)并為擴(kuò)充系統(tǒng)留有靈活的集成方式,并將這些數(shù)據(jù)與工廠的配置信息、試驗(yàn)室信息綜合在一起形成統(tǒng)一的應(yīng)用平臺(tái)。這個(gè)應(yīng)用平臺(tái)也可以與ERP系統(tǒng)集成,并支持先進(jìn)控制和優(yōu)化的應(yīng)用。在這個(gè)平臺(tái)上,在對(duì)管理流程進(jìn)行調(diào)整的基礎(chǔ)上,為車(chē)間和裝置的管理提供數(shù)據(jù)支持。裝置和車(chē)間管理人員可以根據(jù)應(yīng)用的需求組態(tài)應(yīng)用系統(tǒng),對(duì)目標(biāo)變量的偏差進(jìn)行跟蹤和記錄,對(duì)指令進(jìn)行監(jiān)控,對(duì)KPI進(jìn)行監(jiān)控,對(duì)班組的生產(chǎn)情況和執(zhí)行記錄進(jìn)行監(jiān)控。對(duì)物料跟蹤與油品移動(dòng)信息也可以進(jìn)行采集與管理,生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)和物料平衡人員可以在應(yīng)用這個(gè)報(bào)表系統(tǒng)所提供的數(shù)據(jù)進(jìn)行裝置和全廠范圍內(nèi)的物料平衡和收率計(jì)算。在基于線性規(guī)劃模型的基礎(chǔ)上,生產(chǎn)計(jì)劃人員可以對(duì)年、月、旬的生產(chǎn)計(jì)劃進(jìn)行優(yōu)化,優(yōu)化的結(jié)果可以在利用調(diào)度優(yōu)化軟件進(jìn)行調(diào)度的優(yōu)化。同時(shí)系統(tǒng)提供一個(gè)統(tǒng)一的用戶(hù)界面支持用戶(hù)使用系統(tǒng)。
生產(chǎn)報(bào)表由于具有格式復(fù)雜、內(nèi)容易變、數(shù)據(jù)來(lái)源廣泛等特點(diǎn),僅靠.net開(kāi)發(fā),很難滿(mǎn)足實(shí)際需求。完全用.net開(kāi)發(fā)出的報(bào)表,如果格式或者顯示內(nèi)容發(fā)生改動(dòng),需要專(zhuān)業(yè)人員重新調(diào)試、修改,工作量大,不易于后期的維護(hù)和擴(kuò)展。根據(jù)業(yè)界先進(jìn)實(shí)施經(jīng)驗(yàn),采用.net與VBA兩種技術(shù)并行開(kāi)發(fā)的方式,是一種有效的解決途徑。充分結(jié)合.net的BS模式和VBA的易于開(kāi)發(fā)維護(hù)和擴(kuò)展的功能,基本能夠滿(mǎn)足實(shí)際生產(chǎn)的需求。對(duì)于一些不能采集的數(shù)據(jù),例如月生產(chǎn)計(jì)劃、生產(chǎn)記事等由于格式固定,采用.net開(kāi)發(fā)錄入界面,統(tǒng)一進(jìn)行管理。對(duì)于實(shí)際的生產(chǎn)報(bào)表,采用VBA開(kāi)發(fā)方式,能夠滿(mǎn)足客戶(hù)對(duì)復(fù)雜報(bào)表的需求。開(kāi)發(fā)完的報(bào)表,借助.net開(kāi)發(fā)的發(fā)布平臺(tái),統(tǒng)一發(fā)布,便于客戶(hù)的查詢(xún)和維護(hù)。生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)報(bào)表采用了.NET+存儲(chǔ)過(guò)程+Excel的技術(shù)架構(gòu),運(yùn)用Micro softVB.NET2003開(kāi)發(fā)平臺(tái),結(jié)合VBA生成Web發(fā)布模式的報(bào)表系統(tǒng)。MES生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)報(bào)表的開(kāi)發(fā)主要包括創(chuàng)建報(bào)表用戶(hù)操作的web頁(yè)面、進(jìn)行XML相關(guān)文件的配置、創(chuàng)建符合業(yè)務(wù)邏輯的存儲(chǔ)過(guò)程、編寫(xiě)各報(bào)表子系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的Fa qade類(lèi)和利用VBA填充Excel模板。
生產(chǎn)報(bào)表系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)報(bào)表數(shù)據(jù)提取、報(bào)表發(fā)布、生產(chǎn)情況計(jì)劃量維護(hù)、生產(chǎn)記事和生產(chǎn)記事維護(hù)等功能。流程如下:
(1)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)完成以后會(huì)交給用戶(hù)各個(gè)報(bào)表的模版,用戶(hù)每天生成報(bào)表時(shí)先在用戶(hù)本機(jī)打開(kāi)報(bào)表的模版,點(diǎn)擊菜單中的“生成報(bào)表”,報(bào)表所需要的數(shù)據(jù)會(huì)自動(dòng)提取到報(bào)表中。
(2)有些報(bào)表中需要手動(dòng)錄入計(jì)劃量的內(nèi)容,系統(tǒng)提供了計(jì)劃量的維護(hù)功能,用戶(hù)需要手工維護(hù)每個(gè)月計(jì)劃量的數(shù)據(jù)。
(3)有些報(bào)表中需要生產(chǎn)記事,系統(tǒng)同樣提供了生產(chǎn)記事維護(hù)功能,用戶(hù)可以直接在系統(tǒng)維護(hù)界面上錄入生產(chǎn)記事的內(nèi)容。
(4)用戶(hù)檢查生成的報(bào)表,修改錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)。審核完成以后,用戶(hù)需要點(diǎn)擊菜單中的發(fā)布數(shù)據(jù),將用于審核確認(rèn)的數(shù)據(jù)發(fā)布到數(shù)據(jù)庫(kù)中。
(5)用戶(hù)登陸報(bào)表發(fā)布的web頁(yè)面,將最終的報(bào)表發(fā)布到服務(wù)器上。
(6)發(fā)布的過(guò)程中,系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)按照日期保存報(bào)表的Excel內(nèi)容,并且同時(shí)自動(dòng)生成可以用于web瀏覽的html頁(yè)面,用于web瀏覽。
模塊數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)演示處理見(jiàn)圖2。
圖2 模塊數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)演示處理Fig.2 Demonstrationof the modules datastructure
系統(tǒng)提供計(jì)劃量的錄入、維護(hù)界面。計(jì)劃量要求每個(gè)月錄入一次,可以提前錄入下個(gè)月的數(shù)據(jù)。系統(tǒng)將在WEB下提供一棵樹(shù)狀圖,樹(shù)上顯示到每個(gè)裝置,點(diǎn)擊裝置后在右邊的頁(yè)面顯示出該裝置的各個(gè)側(cè)線信息,并且提供計(jì)劃錄入文本框。樹(shù)的上面提供月選擇控件,根據(jù)選擇的月信息將數(shù)據(jù)保存到數(shù)據(jù)庫(kù)中。用戶(hù)需要錄入月計(jì)劃量的數(shù)據(jù),或者錄入月加工量、月收率的數(shù)據(jù),一個(gè)報(bào)表在錄入月計(jì)劃量的數(shù)據(jù)的同時(shí)不能錄入月加工量和月收率數(shù)據(jù),或者錄入月加工量和月收率的同時(shí)不能錄入月計(jì)劃量,二者同時(shí)只能錄入一種,另外一個(gè)數(shù)據(jù)系統(tǒng)通過(guò)計(jì)算自動(dòng)得出。
采用ORACLE存儲(chǔ)過(guò)程PL/SQL中Package包編程的方式。每次用戶(hù)訪問(wèn)特定報(bào)表時(shí),Web應(yīng)用程序?qū)⒃搱?bào)表所需數(shù)據(jù)項(xiàng)信息集中收集起來(lái),并傳遞給相應(yīng)Package程序,PL/SQL程序包將這些指標(biāo)信息所需SQL語(yǔ)句打包,一次性訪問(wèn)相應(yīng)TABLE中的COLUMN,并將獲取的指標(biāo)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在臨時(shí)表中,然后一次性的返回WEB程序中,再填入該報(bào)表各數(shù)據(jù)項(xiàng),最終在瀏覽器中呈現(xiàn)給用戶(hù)。所有的報(bào)表經(jīng)過(guò)本地取數(shù)、用戶(hù)審核以后,需要發(fā)布報(bào)表以后才能在服務(wù)器上保留,并且供以后查詢(xún)。未經(jīng)過(guò)發(fā)布流程的將會(huì)查詢(xún)不到。通過(guò)本功能,用戶(hù)只需要按照界面提供的文件選擇框,選中本機(jī)需要發(fā)布的報(bào)表,然后直接點(diǎn)擊“立即發(fā)布”按鈕,報(bào)表即會(huì)自動(dòng)發(fā)布到服務(wù)器上,并且同時(shí)還會(huì)自動(dòng)生成可以用于web瀏覽的html頁(yè)面,用于web瀏覽。撫順石化地區(qū)公司的調(diào)度報(bào)表數(shù)據(jù)主要來(lái)自各個(gè)分廠每天上報(bào)的報(bào)表,然后以鏈接的方式取出各個(gè)分廠所需的數(shù)據(jù)項(xiàng)進(jìn)行分類(lèi)匯總。其中報(bào)表內(nèi)容包括MES現(xiàn)在沒(méi)有涵蓋的一廠、化塑等即將搬遷的廠及未上市的部分分廠,并且報(bào)表顯示項(xiàng)經(jīng)常變化。通過(guò)同生產(chǎn)運(yùn)行處進(jìn)行討論,決定保持現(xiàn)有工作流程不變。但是開(kāi)發(fā)報(bào)表發(fā)布的web工具,即各分廠可以通過(guò)報(bào)表發(fā)布工具每天上傳日?qǐng)?bào),并且可以根據(jù)日期進(jìn)行查詢(xún)、下載和刪除操作。
基于撫順石化的業(yè)務(wù)現(xiàn)狀分析,傳統(tǒng)的信息孤島模式下所采用的紙質(zhì)報(bào)表,電話問(wèn)詢(xún),人工統(tǒng)計(jì)的方式,在當(dāng)前現(xiàn)代高度自動(dòng)化、精細(xì)化的工業(yè)生產(chǎn)中存在信息滯后、人為因素多等諸多問(wèn)題。使經(jīng)營(yíng)管理信息與作業(yè)信息的共享和傳遞面臨障礙[2]。而生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)報(bào)表系統(tǒng)成功實(shí)現(xiàn)了撫順石化公司各企業(yè)生產(chǎn)操作控制和生產(chǎn)管理的信息同步集成,為上述問(wèn)題的解決做出了貢獻(xiàn)。綜上所述。生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)報(bào)表項(xiàng)目不僅為撫順公司帶來(lái)了良好的應(yīng)用效果,發(fā)揮了重要作用。同時(shí)在國(guó)有企業(yè)信息化建設(shè)過(guò)程中如何提高自身管理水平,從而增強(qiáng)核心技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)力,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的研究上,提供了一定的參考價(jià)值。
[1]蔡宗瑛,龍玲,李亞白,等.制造執(zhí)行系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)[J].計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用,2005(7):179-182.
[2]宗義山.煉化一體化企業(yè)MES實(shí)施的項(xiàng)目管理[J].項(xiàng)目管理技術(shù),2007(6):1-4.
Design and Development of MES Production Statistics System for Fushun Petrochemical Company
WAN Xiao-nan
(FushunPetrochemical Company,Liaoning Fushun113006,China)
Design and development methods of MES production material statistics system for Fushun petrochemical company were introduced.Based on the basic design of material balance system,operations of production management and end users were analyzed,and interaction between ORACLE data-base and Excel production material statistics was realized via VBA technique underB/S model.The statistics and production report system has been developed according to the status of Fushunpetrochemical company,which unifies the form of production material statistics and fulfilled productionreportto improve managementlevel.
Manufacturing ExecutionSystem;.Net;VBA
TP311
A
1671-0460(2010)04-0468-04
2010-06-30
萬(wàn)曉楠(1977-),男,吉林吉林人,工程師,在讀碩士,2001年畢業(yè)于撫順石油學(xué)院信息工程專(zhuān)業(yè),研究方向?yàn)樾畔⒐こ獭㈨?xiàng)目管理。E-mail:square01@126.com。