引言
從九十年代開始,人們逐步接受了流程工業(yè)信息化建設(shè)的三層架構(gòu)模式(PCS/MES/ERP)。經(jīng)過幾十年的發(fā)展,過程控制系統(tǒng)(PCS)層和企業(yè)資源規(guī)劃(ERP)層的相應(yīng)產(chǎn)品都得到了不斷的完善與提高,同時在流程工業(yè)得到了大規(guī)模的推廣和應(yīng)用。然而,在信息化建設(shè)中起承上啟下“橋梁”作用的生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)(MES)層的發(fā)展卻起步比較晚,產(chǎn)品體系還不夠完善,出現(xiàn)了當前“兩頭強、中間弱”的局面。這大大制約了企業(yè)信息化系統(tǒng)整體效能的發(fā)揮。
浙江中控軟件技術(shù)有限公司(以下簡稱:中控軟件)憑借多年流程工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)(MES)項目的開發(fā)與實施經(jīng)驗以及對流程工業(yè)的深刻理解,為石化、化工、冶金、造紙等流程工業(yè)企業(yè)提供了完整的流程工業(yè)MES解決方案——MES-Suite。中控軟件的MES-Suite采用先進的計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息技術(shù)以及監(jiān)控技術(shù),可幫助用戶實現(xiàn)對企業(yè)“人、機、料、法、環(huán)”的跟蹤、計量、調(diào)度、分析、核算管理,通過建立“三流合一”(物料流、信息流、資金流)的信息集成平臺,做到現(xiàn)場監(jiān)控可視化、業(yè)務(wù)調(diào)度最優(yōu)化、能量使用有序化的目標。MES-Suite對提高企業(yè)生產(chǎn)效率、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低消耗具有重要的作用。
系統(tǒng)構(gòu)架
以實時數(shù)據(jù)庫ESP-iSYS為核心的流程工業(yè)MES解決方案MES-Suite基于“兩庫三層”(兩庫:實時數(shù)據(jù)庫、關(guān)系數(shù)據(jù)庫;三層:過程控制系統(tǒng)層、生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)層和企業(yè)資源規(guī)劃層)的信息化模型設(shè)計,通過管理網(wǎng)和控制網(wǎng)實現(xiàn)信息“自下而上、自上而下”的雙向通訊。MES-Suite主要由統(tǒng)一工廠建模平臺和行業(yè)應(yīng)用組件構(gòu)成。
實時數(shù)據(jù)庫平臺
實時數(shù)據(jù)庫平臺ESP-iSYS提供了對工業(yè)各種協(xié)議和標準普適性的接口方案,覆蓋了市場上絕大部分的分布式控制系統(tǒng),從小型的數(shù)字儀表、PLC到大型的DCS和SCADA系統(tǒng),均可為企業(yè)進行異構(gòu)系統(tǒng)集成提供統(tǒng)一的解決策略。其內(nèi)核中的優(yōu)秀數(shù)據(jù)壓縮算法使反映企業(yè)生產(chǎn)情況的海量數(shù)據(jù)進行長周期保存成為現(xiàn)實,而其采用的多級緩存技術(shù),為海量實時數(shù)據(jù)的處理、分析、挖掘等業(yè)務(wù)提供了良好的平臺支撐。ESP-iSYS為過程控制系統(tǒng)與MES建立信息實時通訊的“橋梁”,是MES-Suite的重要組成部分。
統(tǒng)一工廠建模平臺
統(tǒng)一工廠建模平臺是中控軟件MES-Suite的核心產(chǎn)品。它作為統(tǒng)一建模平臺框架,為各個應(yīng)用套件提供統(tǒng)一共享的工廠模型、業(yè)務(wù)模型以及數(shù)據(jù)集成服務(wù)。
統(tǒng)一工廠建模平臺是一個建模環(huán)境,通過封裝工廠的物理對象和邏輯對象實現(xiàn)工廠統(tǒng)一建模,定義工廠最基本元素來完成數(shù)據(jù)全面綜合集成,并通過定義封裝統(tǒng)一的業(yè)務(wù)邏輯接口來保證各個應(yīng)用組件之間的協(xié)同工作。通過統(tǒng)一工廠建模平臺,用戶可方便實現(xiàn)工廠模型和業(yè)務(wù)模型的個性化,并為上層行業(yè)組件中各功能應(yīng)用子系統(tǒng)提供統(tǒng)一的模型、業(yè)務(wù)及信息服務(wù),充分保障各功能應(yīng)用子系統(tǒng)的熱插拔與工作協(xié)同。
·工廠模型—支持統(tǒng)一的物理工廠和邏輯對象工廠數(shù)據(jù)模型建模,主要包括區(qū)域、車間、裝置、產(chǎn)線、儀表、倉儲、質(zhì)量樣點、關(guān)鍵技術(shù)指標、產(chǎn)率模型等元素,為各個應(yīng)用組件提供完整統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模型,并為業(yè)務(wù)模塊提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐。
·業(yè)務(wù)模型—采用組件技術(shù)對業(yè)務(wù)邏輯提供支撐,使應(yīng)用邏輯與用戶界面徹底分離。將各業(yè)務(wù)模塊集成在統(tǒng)一接口的基礎(chǔ)上,實現(xiàn)各應(yīng)用組件的可插拔和可擴展。
·數(shù)據(jù)集成服務(wù)—提供高效率、高頻度的數(shù)據(jù)集成解決策略,不僅支持主流實時數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品(ESP-iSYS,PI,InfoPlus,Uniformance)的集成,同時可通過標準關(guān)系數(shù)據(jù)庫接口(例如ODBC,OLE DB等)保證與其它MIS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)集成,并且也支持固定文件格式的數(shù)據(jù)導入。
·統(tǒng)一應(yīng)用集成平臺—提供統(tǒng)一的應(yīng)用系統(tǒng)集成框架,實現(xiàn)統(tǒng)一的用戶權(quán)限管理,記錄業(yè)務(wù)操作監(jiān)控日志,保證平臺具有良好的開放性和可擴展性。
·ERP接口服務(wù)—MES-Suite提供標準、統(tǒng)一的對外接口服務(wù)協(xié)議包,可實現(xiàn)與主流ERP系統(tǒng)(如SAP、ORACLE等)的雙向通訊與數(shù)據(jù)庫的同步更新,且該接口將保證其集成是無縫的和穩(wěn)定可靠的。如在與SAP 的接口方面,為實現(xiàn)最大化的便利和可靠穩(wěn)定,我們采用SAP最新發(fā)布的iDOCs 接口協(xié)議,且僅采用這一種接口協(xié)議。
行業(yè)應(yīng)用組件
中控軟件憑借多年工程實施經(jīng)驗的積累和對各個行業(yè)(尤其是流程工業(yè))的深刻理解,分別針對石化、化工、冶金、造紙這四個行業(yè)開發(fā)了行業(yè)應(yīng)用組件包,使得MES-Suite可以滿足不同行業(yè)的需求。通過對行業(yè)應(yīng)用組件中對象類的不斷豐富,可以使行業(yè)對象庫不斷完善和擴展,從而更加專業(yè)和快速地為各類企業(yè)提供服務(wù)。
行業(yè)應(yīng)用組件提供了滿足企業(yè)基本業(yè)務(wù)需求的功能,各個應(yīng)用組件互相獨立運行,并通過統(tǒng)一平臺實現(xiàn)數(shù)據(jù)交互。每個應(yīng)用組件都是針對具體行業(yè)的業(yè)務(wù)需求而建置的,并且可以擴展。在對每一個行業(yè)組件系統(tǒng)設(shè)計時,都凝聚了以往同行業(yè)項目的經(jīng)驗與教訓,致使我們設(shè)計的行業(yè)組件得以不斷的提高和完善,并具有更好的通用性。
·石化行業(yè)應(yīng)用組件包—針對中石化、中石油這樣的大型石化企業(yè),我們開發(fā)的應(yīng)用組件包包括:操作指令管理、進出廠管理、罐區(qū)管理、物流平衡、油品移動、油品調(diào)合、調(diào)度優(yōu)化、公用工程管理及統(tǒng)計報表等功能模塊。
·化工行業(yè)應(yīng)用組件包—針對化工行業(yè)所開發(fā)的應(yīng)用組件包包括:生產(chǎn)操作監(jiān)控、生產(chǎn)工藝管理、班組考核、質(zhì)量統(tǒng)計分析、流程模擬、能源管理、設(shè)備管理及領(lǐng)導輔助決策等功能模塊。
·冶金行業(yè)應(yīng)用組件包—針對冶金行業(yè)所開發(fā)的應(yīng)用組件包包括:優(yōu)化排產(chǎn)、產(chǎn)線排序、物流與工藝跟蹤、生產(chǎn)調(diào)度、質(zhì)量一貫設(shè)計、能源管理、設(shè)備資產(chǎn)管理、倉儲管理、爐料與合金計算及數(shù)據(jù)挖掘等功能模塊。
·造紙行業(yè)應(yīng)用組件包—針對造紙行業(yè)所開發(fā)的應(yīng)用組件包包括:生產(chǎn)操作監(jiān)控、漿紙平衡、堿平衡、白水平衡、生產(chǎn)方案管理、切紙優(yōu)化、卡帕值軟測量、倉庫管理、化驗室信息管理及運行績效管理等功能模塊。
系統(tǒng)應(yīng)用效果
MES-Suite是流程工業(yè)信息化建設(shè)中的重要組成部分,用戶可從以下幾個方面取得良好的投資回報:
·構(gòu)筑企業(yè)綜合自動化建設(shè)的中樞系統(tǒng)。為企業(yè)建立一個快速反應(yīng)、精細化、統(tǒng)一的信息化環(huán)境和管理平臺,使企業(yè)的ERP、PCS等系統(tǒng)互動起來,充分發(fā)揮信息化的整體效能。
·貫通計劃-調(diào)度-執(zhí)行-統(tǒng)計的業(yè)務(wù)流程。幫助用戶實現(xiàn)“物料流、信息流、資金流”的實時融合,幫助企業(yè)加快資金流的流轉(zhuǎn)及提升產(chǎn)品的交付能力。
·以設(shè)備管理為中心,以物料流為主線,建立“桌面動態(tài)工廠”,透視企業(yè)生產(chǎn)價值鏈的各個環(huán)節(jié),對企業(yè)生產(chǎn)全流程進行監(jiān)控、跟蹤與量化評估,使生產(chǎn)過程可追溯、可測量、更透明,為企業(yè)“高效生產(chǎn)、節(jié)能減排”提供方向和工具支撐。
典型業(yè)績
憑借先進的軟件產(chǎn)品、優(yōu)異的工程服務(wù)質(zhì)量和卓越的售后服務(wù),中控軟件的MES-Suite已在煉油、化工、冶金、造紙、化纖、水泥、制藥、電力等行業(yè)得到了大量的成功應(yīng)用,為企業(yè)帶來顯著的經(jīng)濟效益和社會效益,典型業(yè)績包括:中石化59家分子公司(已經(jīng)完成9家)、中石油、世界最大的合成堿企業(yè)、亞洲最大的復(fù)肥生產(chǎn)基地等。