煉化企業(yè)生產(chǎn)綜合展示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

馮恒東　孫建林

摘要：煉化企業(yè)生產(chǎn)綜合展示系統(tǒng)是在MES系統(tǒng)（生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)）基礎(chǔ)上的深化應(yīng)用，以MES系統(tǒng)為核心，建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)集成接口整合MES系統(tǒng)數(shù)據(jù)以及其他應(yīng)用系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)，運(yùn)用圖形化展示技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的多樣化分析展示，為煉化企業(yè)的生產(chǎn)管理提供了有力的支持。該文介紹了生產(chǎn)綜合展示系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)及應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：MES系統(tǒng)；數(shù)據(jù)集成；深化應(yīng)用；綜合展示

中圖分類號(hào)：TP319 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2014）21-4951-02

當(dāng)前，在國(guó)內(nèi)煉化企業(yè)中廣泛實(shí)施了MES系統(tǒng)（生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)）， 生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)（MES）面向生產(chǎn)執(zhí)行過(guò)程，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行過(guò)程監(jiān)視、控制和診斷、單元整合、模擬和優(yōu)化；并進(jìn)行物料平衡、生產(chǎn)計(jì)劃、調(diào)度、排產(chǎn)等操作管理。MES是連接控制 層與管理層的一個(gè)中間紐帶，完成從生產(chǎn)命令下達(dá)到生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)的整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的管理，并實(shí)時(shí)地將生產(chǎn)過(guò)程信息反，MES起著承上啟下的作饋給ERP及其它信息系統(tǒng)，從而將生產(chǎn)活動(dòng)信息與管理活動(dòng)信息有效的集成起來(lái)。在企業(yè)信息化系統(tǒng)中用，有著廣泛的應(yīng)用價(jià)值。

從目前生產(chǎn)管理人員的需求來(lái)分析，MES系統(tǒng)功能模塊較多，數(shù)據(jù)粒度較細(xì)，各子系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)集成性不高，與其他信息系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)也由于編碼不符等原因很難有效的集成，不符合管理層的需求。煉化企業(yè)的中高層管理人員需要一套信息化系統(tǒng)，能夠方便、直觀、全面地了解生產(chǎn)情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)、分析存在的生產(chǎn)問(wèn)題，能夠?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的多維度分析、查詢功能。

為了滿足煉化企業(yè)中高層管理人員的要求，需要開(kāi)發(fā)一套生產(chǎn)綜合展示系統(tǒng)，該系統(tǒng)對(duì)MES、LIMS等系統(tǒng)的生產(chǎn)關(guān)鍵數(shù)據(jù)進(jìn)行有效地整合，并以多種圖形方式進(jìn)行全面展示，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)逐級(jí)鉆取，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)、人員動(dòng)態(tài)和安全信息多維度關(guān)聯(lián)分析。

1 生產(chǎn)綜合展示軟件系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)

生產(chǎn)綜合展示軟件系統(tǒng)采用.NET技術(shù)開(kāi)發(fā)，采用微軟的Silverlight3.0和WCF以及Web Service等先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行平臺(tái)架構(gòu)。整個(gè)系統(tǒng)軟件架構(gòu)采用B/S體系架構(gòu)，用戶可以通過(guò)WEB瀏覽器方式訪問(wèn)本系統(tǒng)。系統(tǒng)采用標(biāo)準(zhǔn)三層體系結(jié)構(gòu)，分別由表示層、應(yīng)用邏輯層和數(shù)據(jù)層組成。

生產(chǎn)綜合展示軟件系統(tǒng)架構(gòu)如圖1所示，以MES系統(tǒng)為核心，建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)集成接口提取MES中的各種數(shù)據(jù)以及其他應(yīng)用系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)；以數(shù)據(jù)集成平臺(tái)和核心數(shù)據(jù)庫(kù)為支撐，運(yùn)用數(shù)據(jù)建模技術(shù)，將裝置操作數(shù)據(jù)、罐區(qū)移動(dòng)數(shù)據(jù)、物料平衡數(shù)據(jù)、公用工程能耗等數(shù)據(jù)抽象成為展示層需要的各種數(shù)據(jù)模型；運(yùn)用圖形化展示技術(shù)，在數(shù)據(jù)綜合展示平臺(tái)運(yùn)用柱狀圖、趨勢(shì)圖、餅圖、儀表盤(pán)、模擬圖等多種圖表分析工具實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的多樣化分析展示，滿足生產(chǎn)管理人員的業(yè)務(wù)需求。

2 系統(tǒng)主要功能與實(shí)現(xiàn)

生產(chǎn)綜合展示系統(tǒng)主要包括信息綜合展示、裝置信息展示、物料庫(kù)存信息展示、能耗統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)展示、系統(tǒng)配置管理五大部份，主要功能如圖2所示。

原料動(dòng)態(tài)信息展示：按原料大類為主線，以圖形化的方式展示每種原料的實(shí)時(shí)庫(kù)存量和進(jìn)出廠數(shù)據(jù)，為監(jiān)控原料的使用情況以及進(jìn)出廠計(jì)劃的完成情況提供形象直觀的數(shù)據(jù)展示。

技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)完成情況：以裝置為主線，以圖表的形式展示加工成本、能耗等技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)完成情況，同時(shí)要求能查詢?nèi)我鈺r(shí)間段內(nèi)的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)變化趨勢(shì)。

產(chǎn)品產(chǎn)銷動(dòng)態(tài)：按產(chǎn)品為主線，以圖表的形式展示整個(gè)公司所有產(chǎn)品大類的庫(kù)存以及生產(chǎn)、銷售情況。為監(jiān)控生產(chǎn)進(jìn)度、計(jì)劃下達(dá)和安排生產(chǎn)提供數(shù)據(jù)依據(jù)。

生產(chǎn)動(dòng)態(tài)信息展示：滾動(dòng)顯示公司的生產(chǎn)調(diào)度日志以及當(dāng)日的工作安排，并支持全屏滾動(dòng)播放。以表格的形式展示每種產(chǎn)品的計(jì)劃加工量、每日生產(chǎn)量和月累積加工量，同時(shí)計(jì)算出當(dāng)前的生產(chǎn)完成率和超欠進(jìn)度，要求所有的數(shù)據(jù)都能追溯。

裝置平穩(wěn)率：以裝置為主線整合MES系統(tǒng)中裝置平穩(wěn)率計(jì)算軟件的計(jì)算結(jié)果，提供裝置的日平穩(wěn)率展示，以及平穩(wěn)率變化趨勢(shì)的展示，同時(shí)要求能查看具體的監(jiān)控點(diǎn)偏差詳情，為監(jiān)控裝置的運(yùn)行狀況提供及時(shí)精確的數(shù)據(jù)。

裝置能耗統(tǒng)計(jì)：以裝置為主線，集成公用工程系統(tǒng)能耗數(shù)據(jù)，展示各裝置從本月月初到目前為止消耗的水、電、汽、風(fēng)等能耗消耗概況。

裝置側(cè)線流量監(jiān)控：以裝置為主線，展示裝置進(jìn)出側(cè)線的實(shí)時(shí)流量、日流量和月流量，能查看每種流量在任意時(shí)間段內(nèi)的實(shí)時(shí)變化趨勢(shì)，并計(jì)算出每條側(cè)線的收率和單耗。

裝置計(jì)劃完成情況：以裝置為主線整合裝置的月加工計(jì)劃和當(dāng)前的加工情況，并計(jì)算出當(dāng)前完成率，為進(jìn)一步安排生產(chǎn)提供數(shù)據(jù)。

裝置開(kāi)停工：以裝置為主線，通過(guò)配置相應(yīng)的裝置開(kāi)停工位號(hào)，按照一定的裝置開(kāi)停工判斷規(guī)則，實(shí)現(xiàn)裝置開(kāi)停工狀況的實(shí)時(shí)監(jiān)控。

物料庫(kù)存：以物料為主線，整合MES系統(tǒng)中的庫(kù)存數(shù)據(jù)，并根據(jù)產(chǎn)品層級(jí)實(shí)時(shí)顯示各種物料的庫(kù)存量。

庫(kù)存預(yù)警：以物料為主線，根據(jù)產(chǎn)品層級(jí)實(shí)時(shí)顯示各種物料的庫(kù)存量，提供庫(kù)存預(yù)警功能。

儲(chǔ)罐庫(kù)存：以所選的物料為主線，以餅圖的方式展示該物料罐區(qū)級(jí)的分布情況，同時(shí)能查詢各罐區(qū)下面的儲(chǔ)罐庫(kù)存及庫(kù)存的歷史變化趨勢(shì)。

質(zhì)量數(shù)據(jù)：以儲(chǔ)罐為主線，通過(guò)與LIMS系統(tǒng)的接口，獲取該罐的質(zhì)量分析數(shù)據(jù)并展示。

能耗綜合對(duì)比：集成每種大類能量介質(zhì)的消耗量數(shù)據(jù)，并轉(zhuǎn)化為千克標(biāo)油后進(jìn)行對(duì)比分析。

能耗明細(xì)展示：以能量介質(zhì)為主線，綜合展示每種小類能量介質(zhì)的具體消耗量，并提供公司級(jí)年度的趨勢(shì)查詢和分廠級(jí)月度的趨勢(shì)查詢。

裝置能耗對(duì)比：以能量介質(zhì)為主線，進(jìn)行裝置消耗量的對(duì)比分析，并能查詢某裝置在任意時(shí)間段內(nèi)某種介質(zhì)的消耗量變化情況。

用戶配置：以用戶為主線，通過(guò)為用戶分配相應(yīng)的模塊訪問(wèn)或管理權(quán)限實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)權(quán)限劃分。

系統(tǒng)組態(tài)：在數(shù)據(jù)模型建立的基礎(chǔ)上，通過(guò)相應(yīng)的配置設(shè)定頁(yè)面上所要展示的內(nèi)容，包括所要展示的數(shù)據(jù)、頁(yè)面的基本配置、展示數(shù)據(jù)的順序、顏色、字體大小等。

3 應(yīng)用實(shí)例

在某煉化企業(yè)MES項(xiàng)目建設(shè)中，將生產(chǎn)綜合展示系統(tǒng)進(jìn)行了應(yīng)用。通過(guò)搭建一個(gè)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)集成平臺(tái)將MES、LIMS、企業(yè)應(yīng)急系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)的信息進(jìn)行有效地整合，并以柱狀圖、餅圖、趨勢(shì)圖等多種圖形方式進(jìn)行全面展示，同時(shí)以裝置、設(shè)備和物料為主線，進(jìn)行數(shù)據(jù)逐級(jí)鉆取，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的多維度關(guān)聯(lián)分析；同時(shí)還能以宣傳視頻和生產(chǎn)流程動(dòng)畫(huà)演示等方式展示公司的形象。

軟件在實(shí)際應(yīng)用中主要滿足企業(yè)中高層管理人員、總調(diào)室管理人員對(duì)生產(chǎn)信息的需求，提高了企業(yè)生產(chǎn)管理的精細(xì)化水平，為煉化企業(yè)生產(chǎn)指揮管理提供有效的決策依據(jù)。

4 結(jié)束語(yǔ)

生產(chǎn)綜合展示系統(tǒng)在煉化企業(yè)的成功應(yīng)用，為煉化企業(yè)的生產(chǎn)管理提供了有力的支持。生產(chǎn)綜合展示系統(tǒng)是在MES系統(tǒng)（生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)）基礎(chǔ)上的深化應(yīng)用，通過(guò)高效的數(shù)據(jù)集成、合理準(zhǔn)確有數(shù)據(jù)分析，為企業(yè)管理者優(yōu)化企業(yè)的運(yùn)作管理提供了有效的支持，為提高管理水平、降低生產(chǎn)成本提供了條件。

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