摘要： 本文對MOX公司生產(chǎn)管理系統(tǒng)（MOX－MES）在化肥企業(yè)的應用情況進行了總結，該系統(tǒng)采用了最新的軟件技術和通訊技術，從實時監(jiān)控、生產(chǎn)計劃與統(tǒng)計、質量管理、設備管理、安全環(huán)保幾個方面對化肥生產(chǎn)進行全面的監(jiān)測控制，為某化工股份公司的生產(chǎn)管理提供一個有效的平臺，為生產(chǎn)的長周期穩(wěn)定運行提供了保障。該系統(tǒng)功能強大、技術先進、性價比高，是一個好的生產(chǎn)管理平臺。 1 前言 　　 某化工股份有限公司是規(guī)模較大的民營化肥企業(yè)，現(xiàn)在合成氨生產(chǎn)能力達到64萬噸，年產(chǎn)尿素100萬噸。企業(yè)下屬綿陽分公司、德陽分公司、射洪分公司三個公司，公司總部在德陽市內。綿陽公司下屬一分廠、二分廠，一分廠有兩套合成氨裝置和一套尿素裝置，二分廠有一套合成氨裝置和一套尿素裝置；德陽公司有三套合成氨裝置和四套尿素裝置及一套三聚氰氨裝置，射洪公司有一個生產(chǎn)編織袋分廠。面對企業(yè)的不斷發(fā)展，生產(chǎn)裝置越來越多，地域越來越分散，企業(yè)管理人員需要掌握的信息要求越來越多，但企業(yè)在未采用MES系統(tǒng)之前，采用電話、文件共享和人員傳遞文件的管理方式，效率低下，了解的信息不及時也不全，所以有時生產(chǎn)出現(xiàn)一些異常情況不能及時地發(fā)現(xiàn),嚴重的時候出現(xiàn)事故導致生產(chǎn)裝置停車.主管生產(chǎn)的廠長需要了解生產(chǎn)運行狀況必須到現(xiàn)場去,大量寶貴的時間浪費在路途之中.化肥生產(chǎn)是在高溫、高壓、易燃、易爆的環(huán)境下進行，需要操作人員判斷處理問題的能力比較高，但實際上由于中國的歷史情況，操作人員的文化水平普遍偏低，分析和解決問題的能力較弱，事故隱患較多。面對這種現(xiàn)狀，公司領導決定采用先進技術加強生產(chǎn)管理，以信息化的手段來改善目前的狀況，達到穩(wěn)定生產(chǎn)、消耗降低的目的。 　　 2 系統(tǒng)配置 　　 該公司自動化水平起點較高，控制系統(tǒng)數(shù)量多，型號雜，公司各分廠控制系統(tǒng)型號如表： 綿陽一分廠和二分廠距離三公里，德陽公司和總部距離五公里，綿陽和德陽距離七十公里，系統(tǒng)要求將這些DCS的數(shù)據(jù)傳送到相應的管理人員，同時要求將各分廠的生產(chǎn)消耗統(tǒng)計數(shù)據(jù)、產(chǎn)量統(tǒng)計數(shù)據(jù)、產(chǎn)品、原料及中間品的質量分析情況、設備管理數(shù)據(jù)能及時反映到企業(yè)管理人員，另外企業(yè)管理人員的生產(chǎn)指令也能下達到相關的人員。 MOX自動化（中國）有限公司推出了面向企業(yè)生產(chǎn)管理系統(tǒng)的企業(yè)信息化管理軟件-MOX MES生產(chǎn)管理系統(tǒng)。這一系統(tǒng)基于DCS、PLC、智能儀表、常規(guī)儀表等系統(tǒng)中的大量的生產(chǎn)工藝實時數(shù)據(jù)和生產(chǎn)原料、能源、產(chǎn)品產(chǎn)量的統(tǒng)計數(shù)據(jù)及設備監(jiān)控數(shù)據(jù)，通過對這些數(shù)據(jù)的收集、傳送、存儲、加工分析的應用，為企業(yè)的生產(chǎn)管理提供有效的生產(chǎn)管理手段。同時，該系統(tǒng)可以與ERP、MRP、SCM等上層管理系統(tǒng)無縫連接，為這些系統(tǒng)輸送基于實時數(shù)據(jù)的綜合生產(chǎn)信息。系統(tǒng)不僅僅是實時數(shù)據(jù)的上傳，重點還在于結合不同行業(yè)的生產(chǎn)特點對這些數(shù)據(jù)的整合與應用，為企業(yè)提供一套完善、實用的生產(chǎn)管理工具。 MOX－MES在該化工企業(yè)的項目采用B/S架構,配置十一臺網(wǎng)關機，采集三個分廠的十四套DCS系統(tǒng)數(shù)據(jù)。在綿陽一分廠和二分廠通過電信的網(wǎng)絡連接在一起,然后通過電信的網(wǎng)絡將數(shù)據(jù)送往德陽的服務器中,德陽的數(shù)據(jù)服務器通過電信網(wǎng)絡接入Internet,公司總部通過Internet瀏覽服務器數(shù)據(jù)，下達生產(chǎn)指令。在網(wǎng)絡安全方面，配置三臺防火墻，第一臺配置在一分廠數(shù)據(jù)往外發(fā)布的地方，第二臺配置在德陽數(shù)據(jù)往服務器輸送的地方，第三臺配置在服務器往外發(fā)布數(shù)據(jù)的地方，另外在每套DCS往服務器出配置網(wǎng)關機，對服務器和DCS進行隔離，保障DCS的安全性，系統(tǒng)配置具體如圖一所示。 公司、分廠、車間各級生產(chǎn)管理人員可以通過計算機按照定義的權限，瀏覽和輸入自己的信息。 　　 3 系統(tǒng)實現(xiàn)的功能 　　 系統(tǒng)采用OPC、DDE、API等通訊技術和微軟.net編程技術和B/S架構，系統(tǒng)主要包括實時監(jiān)控、生產(chǎn)計劃與統(tǒng)計、質量管理、設備管理、安全環(huán)保五大功能模塊。具體如下： 　　 ⑴、實時監(jiān)控 檢測各分廠各裝置的工藝參數(shù)和工藝流程，并能查詢歷史趨勢和報警統(tǒng)計。 ⑵、生產(chǎn)統(tǒng)計 統(tǒng)計查詢及生產(chǎn)原料消耗和產(chǎn)量的統(tǒng)計分析。 ⑶、能源管理 實現(xiàn)水、電、汽等公用工程的統(tǒng)計分析 ⑷、質量管理 統(tǒng)計分析生產(chǎn)過程中原料、中間產(chǎn)品及產(chǎn)品的質量情況 ⑸、罐區(qū)管理 氨罐檢尺管理，按班定時檢尺，監(jiān)控液氨儲量。 ⑹、安全環(huán)保 通過對安全環(huán)保數(shù)據(jù)的紀錄和監(jiān)控，加強安全環(huán)保意識 3.1實時監(jiān)控功能 　　 通過OPC、DDE、API技術,將生產(chǎn)裝置的控制系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)采集到數(shù)據(jù)服務器中，壓縮保存到實時數(shù)據(jù)庫中。系統(tǒng)以流程圖、趨勢圖、數(shù)據(jù)表的形式將生產(chǎn)各裝置的工藝數(shù)據(jù)展示給各級生產(chǎn)管理人員,生產(chǎn)管理人員可以根據(jù)自己權限瀏覽不同系統(tǒng)、不同分廠、不同地域的控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)，可以瀏覽公司、分廠、裝置各級總貌的綜合重要數(shù)據(jù)，也可以瀏覽各操作單元詳細流程單元的數(shù)據(jù)；通過實時趨勢和歷史趨勢讓生產(chǎn)管理人員查詢分析生產(chǎn)操作的情況，生產(chǎn)管理人員可以查詢三年的數(shù)據(jù)趨勢。 對于生產(chǎn)工藝報警值進行統(tǒng)計，統(tǒng)計報警的最大值、最小值和報警時間累計值，以便對操作情況進行考核，也可以對這些報警進行打印。 　　 3.2生產(chǎn)計劃與統(tǒng)計 　　 生產(chǎn)計劃與統(tǒng)計模塊包括主生產(chǎn)計劃和物料需求計劃和生產(chǎn)績效管理 　　 ●主生產(chǎn)計劃 根據(jù)銷售合同和預測等情況，確定下周期的市場毛需求量，即"需要什么和需要多少"，主要是出廠產(chǎn)品合同與預測的組合；結合實際生產(chǎn)情況數(shù)量（在下個計劃周期開始時已經(jīng)生產(chǎn)的來的產(chǎn)品）和預計可用庫存,確定凈需求量。根據(jù)凈需求和和生產(chǎn)能力和生產(chǎn)批量，確定計劃產(chǎn)出量根據(jù)規(guī)定的提前期和成品率計算得出計劃投入量。確定計劃投入量后，需要核算關鍵工序的能力，看主生產(chǎn)計劃是否可行。 　　 ●物料需求計劃 　　 根據(jù)主生產(chǎn)計劃的投入量和物料清單（生產(chǎn)某種產(chǎn)品需要的原料及其配比）以及各物料的庫存情況（可用庫存、已分配庫存、計劃接受量、安全庫存等），計算出各物料的需求計劃并生成采購計劃和生成訂單。 　　 ●生產(chǎn)績效管理 　　 1） 生產(chǎn)記錄的數(shù)據(jù)包括：投入產(chǎn)出、化工輔料、公用工程（油、水、電、氣等）、重要工藝參數(shù)、質量指標、安全環(huán)保指標、交接班記錄等。 2） 裝置生產(chǎn)統(tǒng)計按照時段和類別統(tǒng)計：時段包括：日統(tǒng)計、周統(tǒng)計、月統(tǒng)計、年統(tǒng)計、自定義時段統(tǒng)計、同期對比統(tǒng)計等；統(tǒng)計類別包括:投入產(chǎn)出、化工輔料、公用工程、工藝參數(shù)、質量參數(shù)、安全參數(shù)、環(huán)保參數(shù)、交接班記錄等 　　 3） 生產(chǎn)報表包括：生產(chǎn)日、周、月報（含技術經(jīng)濟指標分析）、質量分析報表（日、周、月）、動力消耗統(tǒng)計分析周、月報等。系統(tǒng)提供報表生成工具，用戶可根據(jù)自己的需要定義/生成自己的報表，加入報表庫，像系統(tǒng)報表一樣進行管理使用。 3.3質量管理 　　 實驗室分析系統(tǒng)LIMS對實驗室數(shù)據(jù)進行管理,為統(tǒng)計過程控制提供了離線數(shù)據(jù)源，是質量管理的基礎。包括化驗室的人員、設備、采樣、樣品、化驗方法、化驗流程、化驗單管理等內容，化驗室提供準確、可靠的化驗、分析數(shù)據(jù)，從而保障產(chǎn)品的質量。 統(tǒng)計過程控制（SPC）包括控制圖、排列圖和直方圖。采樣統(tǒng)計學方法來分析生產(chǎn)數(shù)據(jù)。 3.4能源管理 　　 能源管理主要對企業(yè)內部水、電、汽等公用工程資源的管理，為工藝生產(chǎn)正常運行提供監(jiān)控與管理。它與生產(chǎn)調度系統(tǒng)系統(tǒng)密切結合,完成生產(chǎn)與能源的協(xié)調管理。 　　 能源管理統(tǒng)計各部門、各車間能源消耗狀況；監(jiān)控設備運行耗能狀況；提供產(chǎn)品能源單耗、各工序能耗、大耗能設備的能源利用實時監(jiān)控等等，目前主要是統(tǒng)計全廠電力消耗。 3.5氨罐檢尺管理 　　 該公司有2個1000立方米的球冠儲存液氨，每個班結束時系統(tǒng)自動完成檢尺，包括檢尺高度、溫度、密度、自動計算出體積和重量。 3.6安全環(huán)保 　　 安全環(huán)保主要是將安全環(huán)保的安全連鎖信號、環(huán)保監(jiān)測數(shù)據(jù)（如氨氮排放監(jiān)測）接入系統(tǒng)，是各級管理人員能及時了解生產(chǎn)中的安全事故隱患和環(huán)保排放情況，及時采取措施，杜絕生產(chǎn)事故和污染環(huán)境的事件，保證企業(yè)的正常生產(chǎn)。 3.7網(wǎng)絡通訊功能 　　 該系統(tǒng)采用三層網(wǎng)絡通訊。 　　 底層控制系統(tǒng)和網(wǎng)關機采用TCP/IP通訊，通訊協(xié)議支持OPC、DDE、API、ODBC等協(xié)議，也支持485 MODBUS、CDT、101等規(guī)約。 　　 網(wǎng)關機到服務器采用TCP/IP通訊，主要采用OPC協(xié)議。 　　 服務器到客戶端采用B/S架構，通過WEB方式發(fā)布、接受數(shù)據(jù)。 　　 3.8網(wǎng)絡安全 　　 為保障網(wǎng)絡的安全，在控制系統(tǒng)和服務器之間配置網(wǎng)關機，網(wǎng)關機采用雙網(wǎng)卡，控制系統(tǒng)和服務器分成不同子網(wǎng)，在網(wǎng)關機到服務器之間加裝防火墻，服務器和外部網(wǎng)之間再加一道防火墻，防止外部黑客的入侵。在內部網(wǎng)安裝防病毒軟件，制定完善的安全管理措施，防止病毒入侵。 　　 4 應用效果 　　 該系統(tǒng)自投運以來，運行穩(wěn)定可靠，幾乎無需維護。系統(tǒng)具有穩(wěn)定性好、維護簡單、操作方便、可靠性高、技術先進、擴展性好等優(yōu)點。 　　 由于該廠裝置較多、地域分布廣，信息量大，需要訪問的管理人員比較多，所以該系統(tǒng)比較適合企業(yè)。經(jīng)過一段時間的運行，效果比較理想?，F(xiàn)總結如下： 　　 （1） 提高了工作效率，極大方便了各級管理人員了解生產(chǎn)運行情況； （2） 生產(chǎn)數(shù)據(jù)都進入到計算機系統(tǒng)中，能監(jiān)督操作工認真負責地在崗操作。 （3） 系統(tǒng)投入小，達到了很好的穩(wěn)定生產(chǎn)的作用,使生產(chǎn)成本下降了0.1%-1%，按我公司年產(chǎn)100萬噸尿素能力計算，一年帶來經(jīng)濟效益170萬元左右； （4） 對操作工的操作有了一個科學的量化的考核依據(jù)； （5） 有效地避免了事故和意外事件的發(fā)生。 （6） 為生產(chǎn)管理提供一個有效的平臺,使企業(yè)管理效率進一步提高，有效改善了企業(yè)形象。 本系統(tǒng)的使用，為企業(yè)管理提供一個信息平臺,使生產(chǎn)更加平穩(wěn)、生產(chǎn)成本進一步下降事故進一步減少，帶來巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。