PI實時數據庫系統在生產管理上的運用

徐 鵬

（江西銅業集團有限公司 貴溪冶煉廠，江西 貴溪 335424）

1 引言

數據是企業生產、經營、戰略等過程中不可或缺的信息，工廠通過對各類生產數據進行統計、分析，來指導生產、計劃、消耗、成本等。作為基層生產單位，必須時刻關注各類生產能源數據的實時變化情況，及時調整工況使得設備在高效能的狀態下運行［1］。

江西銅業股份有限公司貴溪冶煉廠生產實時信息系統PIweb發布系統(B/S結構)是基于PI實時數據庫系統對生產流程畫面進行展示、可以瀏覽實時和歷史數據的平臺。PI-DataLink 提供了PI服務器到兩種最常用的電子表格程序間的鏈接，通過PI-DataLink用戶可以在PI服務器和 Microsoft Excel 或 Lotus 1-2-3間直接交換信息，再加上電子表格程序本身的功能，使得PI-DataLink功能更為強大，用戶可以很容易地收集、分析和顯示PI數據［2］。

動力車間作為重要的生產輔助單位，為貴冶的生產提供各種用風、余熱鍋爐用水、工藝用氧、氮氣、生產生活用電、事故用電、蒸汽、生產生活用水等，其設備具有高度自動化、連續化、精密化、規模化，裝備先進且結構復雜等特點。在保證長周期運行的情況下，如何進一步提高技濟指標，及時消除設備隱患成為一項重要的課題。

2 現狀調查

動力車間原有的生產技術指標考核體系重結果而輕過程的現象較為明顯，部分指標考核缺乏科學嚴謹的數據支持，未對影響指標單耗的關鍵參數進行識別和管控，班組員工對關鍵參數的主動調控意識不強，以上因素都直接或間接影響著單耗指標的權威性和數據運用的準確性。因此亟待建立一套更為科學嚴謹的生產指標考核體系。

2.1 現狀一

車間生產技術指標考核項目較為單一，未能將單耗指標進行有效分解和管控，并且部分指標缺少嚴謹的評判依據。表1所示為選取了2016年動力車間部分、有代表性的生產技術指標，缺少數據支持。

表1 2016年動力車間部分生產技術指標考核表（12月份）

2.2 現狀二

圖1所示為5#制氧機工藝參數點，該生產系統有315個參數點，其中包括208個一般參數，57個帶聯鎖參數和40個影響能耗參數。以往工段、班組對工藝參數監視、調整和考核的辦法是逐一查看每個參數點的趨勢圖，通過查看趨勢圖來判定工藝參數是否運行在規定控制范圍內，一旦數據量大就會顧此失彼、疲于奔命，導致工藝參數得不到有效地控制，不能精確采集和運算數據，也就無法科學、系統地進行分析調整。

圖1 5#制氧機工藝參數點

3 實施方案

運用“大數據”思維［3］，建立健全車間生產指標考核體系，利用生產實時系統PI數據庫插件，建立關鍵指標監控表。把指標層層分解并充分細化，并引入指標“合格率”和“班組追溯表”，從而實現生產指標全過程控制。

3.1 識別關鍵參數和指標

識別、梳理出車間級影響安全、能耗的關鍵參數和指標。圖2所示為制氧工段羅列出了部分關鍵參數點、參數控制范圍以及計算方式。比如：5#制氧機氧氣純度要求控制在99%以上，即可計算出純度小于99%的累計超標時間，進而精準掌握工藝生產情況。

3.2 健全指標考核體系

建立健全關鍵參數、指標監控點，并納入車間級生產技術指標考核體系內。表2所示為新增技術指標的合格率，通過確定每個關鍵參數的控制范圍，即可計算超出控制范圍的累計時間，從而準確評定指標控制是否達標。

圖2 動力車間制氧工段關鍵參數、指標調研表

表2 新增技術指標的合格率

3.3 合格率計算

合格率計算［4］公式:以1#動力中心除氧器水溫指標為例，運算方法及結果見表3。

合格率=（本月作業時間-本月累計超標時間）/本月作業時間

本月累計超標時間=除氧器水溫＞122℃的總時間+除氧器水溫＜118℃的總時間

除氧器水溫＞122℃的總時間計算函數：

=PITimeFilterVal（″’DL01:TI0602’＞122″，″2018-3-28 22:30″，″2018-4-28 22:30″，″hours″，0，″172.16.80.21″）

除氧器水溫＜118℃的總時間計算函數：

=PITimeFilterVal（″’DL01:TI0602’＜118″，″2018-3-28 22:30″，″2018-4-28 22:30″，″hours″，0，″172.16.80.21″）

時間計算范圍：上月28日22:30-本月28日22:30。

表3 指標合格率計算公式

3.4 建立指標監控表實行全過程控制

（1）建立可追溯至班組的指標監控表。如圖3所示，工段可直接查看各班組超標情況，進一步對班組指標控制情況進行管理和考核，使指標得到實時管控。

圖3 班組指標追溯表

圖4 動力車間生產技術指標考核表（部分）

圖5 制氧工段5#制氧機重點指標參數每日監控表

（2）新增PI數據庫指標考核表，并納入車間月度生產技術指標考核范圍內。圖4所示為動力車間生產技術指標考核表（部分），實現了關鍵參數全覆蓋，指標管控全天候。

（3）創建可供車間、工段管理者每日查看的《每日參數監控表》，為管理層及時查看、掌握各工段生產、設備參數運行情況提供數據支持，并可自動［5］計算過去7天或任意時間段指標運行情況。圖5所示為制氧工段重點指標參數每日監控表，通過PIDataLink自動計算，方便快捷，一目了然。

3.5 重新修訂考核辦法

重新修訂《動力車間生產技術指標考核實施辦法》。通過引入PI數據庫指標考核表，創新指標考核方式，實現了數據精確計算，指標精準控制以及考核準確評定的新格局。

4 結束語

通過對PI實時數據庫系統工具的二次開發和利用，新增了考核指標31項，不斷完善了車間指標考核體系，為車間生產技術指標創標桿提供了強有力的數據支持［6］，也為各工段進一步優化生產操作、節能減排提供數據幫助，真正做到了安全、生產指標層層分解、層層落實、實時受控的良好態勢。

2017年6-12月，新增31項技術指標中，共有6項技術指標創歷史最好值，有效激發各工段爭創指標最優最好的新局面，促進車間安全生產、節能降耗邁上新臺階。