MES管理系統(tǒng)是戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)和信息時(shí)代的基礎(chǔ)設(shè)施

MES系統(tǒng)在工業(yè)發(fā)展過(guò)程中是信息化發(fā)展的典型代表，未來(lái)幾年是信息化發(fā)展的成型關(guān)鍵期，企業(yè)的制度、物流和數(shù)據(jù)正在成為影響我國(guó)信息化發(fā)展的關(guān)鍵因素，MES管理系統(tǒng)將會(huì)成為數(shù)字化工廠建設(shè)最重要的基礎(chǔ)設(shè)施。

作為企業(yè)穩(wěn)定和安全生產(chǎn)的基礎(chǔ)與前提，MES系統(tǒng)是生產(chǎn)制造企業(yè)實(shí)現(xiàn)安全長(zhǎng)周期運(yùn)行的基本保障，也是企業(yè)轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式，提高精細(xì)化管理水平和實(shí)現(xiàn)可靠性管理理念的基本前提。

隨著商品的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和環(huán)保要求不斷提高，生產(chǎn)企業(yè)的改造壓力逐步加大；生產(chǎn)環(huán)境苛刻，生產(chǎn)過(guò)程包含復(fù)雜的物理和化學(xué)過(guò)程及各種突變和不確定性因素，生產(chǎn)運(yùn)行復(fù)雜艱巨，需要對(duì)物料和能量提供最佳控制策略，不僅要提高生產(chǎn)效率和降低生產(chǎn)成本，還要考慮節(jié)約能源、減少排放和污染。

1.MES系統(tǒng)的產(chǎn)生與發(fā)展

據(jù)稱上世紀(jì)80年代中期，首先提出MES的概念，明確指出：MES系統(tǒng)是位于上層計(jì)劃管理系統(tǒng)與底層工業(yè)控制之間、面向車(chē)間層的管理信息系統(tǒng)。它為操作人員、管理人員提供計(jì)劃的執(zhí)行、跟蹤以及所有資源(人、設(shè)備、物料、客戶需求等)的當(dāng)前狀態(tài)信息。

目前MES系統(tǒng)應(yīng)用處于一個(gè)蓬勃發(fā)展的階段，在實(shí)施MES系統(tǒng)項(xiàng)目的企業(yè)的范圍越來(lái)越廣，目前形成了煉油工業(yè)、化學(xué)工業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)、食品工業(yè)、化纖紡織工業(yè)、機(jī)器制造業(yè)、汽車(chē)制造業(yè)、航空業(yè)、造船業(yè)、半導(dǎo)體制造業(yè)、冶金業(yè)、煉鋁業(yè)等不同行業(yè)領(lǐng)域都應(yīng)用了MES系統(tǒng)管理模式。

特別是在石油、天然氣、石油化工領(lǐng)域，過(guò)程控制非常必要。功能的擴(kuò)展也越來(lái)越豐富。對(duì)于工廠底層數(shù)據(jù)的采集，處理和信息的展示，MES系統(tǒng)會(huì)通過(guò)最快的速度和最低的成本響應(yīng)市場(chǎng)的需求，通過(guò)集成各單元數(shù)據(jù)，處理信息，統(tǒng)計(jì)管理業(yè)務(wù)，為企業(yè)生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)及成本核算提供數(shù)據(jù)支持，助力企業(yè)的節(jié)能降耗實(shí)踐。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面，則采用面向?qū)ο蟆?gòu)件、代理等技術(shù)，取得了不少有益的成果。

2.業(yè)務(wù)需求

對(duì)企業(yè)的生產(chǎn)活動(dòng)進(jìn)行指導(dǎo)、協(xié)調(diào)、監(jiān)督、服務(wù)，以促進(jìn)“安、穩(wěn)、長(zhǎng)、滿、優(yōu)”的生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)，并推動(dòng)生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步與升級(jí)、提高生產(chǎn)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，向國(guó)內(nèi)、國(guó)際先進(jìn)水平看齊。

具體涉及的生產(chǎn)運(yùn)行業(yè)務(wù)需求有，提高統(tǒng)籌管理生產(chǎn)運(yùn)行能力，增強(qiáng)對(duì)生產(chǎn)制造企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)的及時(shí)獲取能力；協(xié)調(diào)保障企業(yè)的安全、平穩(wěn)生產(chǎn)，強(qiáng)化生產(chǎn)指揮作用，全面了解企業(yè)生產(chǎn)、設(shè)備存在的問(wèn)題，提高非正常生產(chǎn)情況下應(yīng)變能力，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)批次信息的集成及產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題的追溯；

建立高效、準(zhǔn)確的企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)行考核機(jī)制；實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備運(yùn)行、故障、檢修的數(shù)據(jù)及時(shí)獲取和分析能力；建立基于狀態(tài)監(jiān)檢測(cè)的設(shè)備可靠性管理機(jī)制；建立高效、準(zhǔn)確的企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)行及設(shè)備運(yùn)行考核。

對(duì)于專(zhuān)項(xiàng)業(yè)務(wù)需求有跟蹤新建、擴(kuò)建、技術(shù)改造、檢維修等工廠開(kāi)工準(zhǔn)備進(jìn)度，實(shí)現(xiàn)開(kāi)工方案的管理，對(duì)企業(yè)開(kāi)工前的生產(chǎn)準(zhǔn)備條件進(jìn)行管理；及時(shí)準(zhǔn)確了解企業(yè)的生產(chǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù)，包括原料進(jìn)廠、生產(chǎn)、庫(kù)存量、產(chǎn)品出廠、節(jié)能、、環(huán)保、開(kāi)停工等信息；及時(shí)協(xié)調(diào)、處理各類(lèi)非計(jì)劃停工、設(shè)備搶修、檢修等影響生產(chǎn)的突發(fā)事件；實(shí)現(xiàn)主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)的對(duì)比分析；結(jié)合基于狀態(tài)監(jiān)測(cè)維修（CBM）的設(shè)備可靠性管理，通過(guò)對(duì)故障的分析、判斷，輔助制定檢修策略，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備運(yùn)行監(jiān)控、維護(hù)保養(yǎng)和檢修過(guò)程管理，保障設(shè)備平穩(wěn)運(yùn)行。

信息化需求從制造企業(yè)的關(guān)鍵設(shè)備直接采集生產(chǎn)數(shù)據(jù)，集成現(xiàn)場(chǎng)工業(yè)監(jiān)控視頻，增強(qiáng)對(duì)工廠真實(shí)生產(chǎn)情況的實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確掌握能力；制造企業(yè)設(shè)備生產(chǎn)數(shù)據(jù)、庫(kù)存數(shù)據(jù)、進(jìn)出廠數(shù)據(jù)的自動(dòng)逐級(jí)上報(bào)、匯總、檢查，減少人為調(diào)整因素影響；采集制造企業(yè)的關(guān)鍵機(jī)組、機(jī)泵狀態(tài)監(jiān)測(cè)運(yùn)行數(shù)據(jù)及設(shè)備腐蝕監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備采集數(shù)據(jù)的匯總、分析、診斷及報(bào)警；建立技術(shù)服務(wù)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)工廠主要信息系統(tǒng)的集中監(jiān)控和技術(shù)支持。

3.數(shù)據(jù)來(lái)源

實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通過(guò)生產(chǎn)專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)范圍內(nèi)的生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化領(lǐng)域的集散控制系統(tǒng)DCS或PLC控制系統(tǒng)，還有已升級(jí)到OPC服務(wù)器的DCS接口,實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)系統(tǒng)是應(yīng)用與數(shù)據(jù)的集成平臺(tái)，一個(gè)性能優(yōu)良、能滿足企業(yè)現(xiàn)在和將來(lái)需要的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，為更多的應(yīng)用提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)平臺(tái)，基于統(tǒng)一的企業(yè)模型，為客戶化的應(yīng)用提供簡(jiǎn)單易組態(tài)的開(kāi)發(fā)環(huán)境。

目前實(shí)施數(shù)據(jù)系統(tǒng)具有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)采集基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)和連接多種系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的產(chǎn)品化接口（RDI），通過(guò)這些產(chǎn)品化RDI接口采集生產(chǎn)過(guò)程中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，通過(guò)對(duì)前期生產(chǎn)企業(yè)MES的實(shí)施經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)，發(fā)現(xiàn)由于MES直接從生產(chǎn)控制層的DCS系統(tǒng)和化驗(yàn)設(shè)備中采集數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)采集頻度達(dá)到了分鐘級(jí)，因此系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息具有較高的實(shí)效性。

其次，MES系統(tǒng)的用戶不僅覆蓋了企業(yè)的生產(chǎn)管理層，而且也覆蓋了企業(yè)的生產(chǎn)操作層，所有生產(chǎn)車(chē)間的操作人員都是MES系統(tǒng)的最終用戶，因此具有用戶數(shù)眾多、數(shù)據(jù)訪問(wèn)量大等特點(diǎn)。再加之企業(yè)的生產(chǎn)對(duì)安全穩(wěn)定性的要求極高，因此要求MES系統(tǒng)必須具有良好的穩(wěn)定性和不可中斷性。提供基于Web訪問(wèn)的管理平臺(tái)，提供靈活直觀的數(shù)據(jù)分析及圖形展示。

4.數(shù)據(jù)分析

企業(yè)數(shù)據(jù)是企業(yè)的資源，好的企業(yè)數(shù)據(jù)對(duì)數(shù)據(jù)的集成、應(yīng)用系統(tǒng)的集成和擴(kuò)展都有著積極的意義，MES系統(tǒng)應(yīng)用配套軟件提供了如實(shí)時(shí)監(jiān)視、數(shù)據(jù)報(bào)表、趨勢(shì)分析等可視化工具，采用B/S 和C/S結(jié)合的方式，方便企業(yè)用戶使用。比如，系統(tǒng)支持實(shí)時(shí)/歷史數(shù)據(jù)的WEB頁(yè)面編輯，從Client模塊到Web瀏覽再到Office嵌入，真正實(shí)現(xiàn)了所見(jiàn)即所得。數(shù)據(jù)需求分析包括靜態(tài)數(shù)據(jù)及動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)兩部分?jǐn)?shù)據(jù)類(lèi)型。

靜態(tài)數(shù)據(jù)需求分析范圍包括：企業(yè)或者企業(yè)區(qū)域編號(hào)及名稱，物料的類(lèi)別及名稱，原料品種的編號(hào)及名稱，產(chǎn)品編號(hào)及名稱，設(shè)備編號(hào)及名稱，設(shè)備故障編號(hào)及名稱、產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)編碼及名稱，設(shè)備技術(shù)參數(shù)分類(lèi)編號(hào)及名稱，采樣點(diǎn)信息、樣品等信息。

管理類(lèi)數(shù)據(jù)，即：生產(chǎn)日、周、年等報(bào)表數(shù)據(jù)，設(shè)備負(fù)荷、質(zhì)量化驗(yàn)數(shù)據(jù)，能耗數(shù)據(jù)，企業(yè)檢修計(jì)劃等指標(biāo)分析數(shù)據(jù)等。實(shí)施類(lèi)數(shù)據(jù)，即：實(shí)時(shí)能耗、實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)測(cè)、實(shí)時(shí)腐蝕測(cè)厚、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸狀態(tài)，工藝指標(biāo)、工藝流程圖、設(shè)備負(fù)荷、設(shè)備能耗、生產(chǎn)視頻、設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)報(bào)警數(shù)據(jù)等實(shí)時(shí)信息。文檔類(lèi)數(shù)據(jù)，包括企業(yè)規(guī)章制度、工藝資料、設(shè)備資料、非計(jì)劃停工資料、故障案例、典型事故案例、企業(yè)基礎(chǔ)資料數(shù)據(jù)。

5.數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、共享、集成

隨著互聯(lián)網(wǎng)快速普及，無(wú)論是電信運(yùn)營(yíng)商，還是各大銀行，保險(xiǎn)公司石油、化工，煤炭等領(lǐng)域都花費(fèi)了巨額資金建立了自己的企業(yè)級(jí)數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)，具備了完整的數(shù)據(jù)庫(kù)管理功能，具有數(shù)據(jù)的大量性，保存的持久性，可靠性，共享性特點(diǎn)，例如美國(guó)甲骨文公司的一款關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，在數(shù)據(jù)庫(kù)領(lǐng)域處于地位很高的產(chǎn)品，針對(duì)大型企業(yè)在一定程度上解決了應(yīng)用之間的數(shù)據(jù)共享和互通的問(wèn)題，并為企業(yè)提供數(shù)據(jù)的決策支持。

近年來(lái)各大企業(yè)把數(shù)據(jù)分為不同來(lái)源、不同的處理方式、不同質(zhì)量的數(shù)據(jù)在邏輯上或者物理上有機(jī)的集中，從而為企業(yè)提供全面性質(zhì)的數(shù)據(jù)共享，在企業(yè)數(shù)據(jù)集成領(lǐng)域，已經(jīng)是很成熟框架模式了。大數(shù)據(jù)正在成為工業(yè)經(jīng)濟(jì)向知識(shí)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)變的重要特征，成為新時(shí)代最關(guān)鍵的生產(chǎn)要素和產(chǎn)品形態(tài),使人們可以利用各種數(shù)據(jù)創(chuàng)造新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。

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