生產信息管理系統在精細化工中的應用

張永軍，王鵬，孫興龍

(1.京博農化科技有限公司，山東 濱州 256500；2.山東京博生物科技有限公司，山東 濱州 256800)

0 引言

企業生產的科技水平不斷提升，特別是信息技術飛速迭代的技術環境下，越來越多企業采用先進的科學技術手段，為企業的發展提供了良好的助力。在目前的生產過程中，傳統制造業完全擺脫了傳統的手動記錄方法，而用計算機代替了人工來記錄生產信息。在信息化趨勢下，一些公司選擇使用在技術上具有更大優勢的企業資源管理軟件(例如ERP軟件)進行信息集成，實現提升管理效率的目標。但是，大部分企業資源管理軟件都是為了開發企業的管理功能。就生產企業，尤其是對于傳統化工企業而言，企業資源管理軟件通常無法適應企業的要求，而且每個生產公司生產過程中的具體數據或多或少有差異，并且同一套資源管理軟件難以應用于所有企業。本文基于此類缺陷和制造商的具體要求，從企業生產管理的理論知識出發，探究了化工企業精細化生產信息管理系統在現實生產中的應用問題[1]。

1 精細化工生產中存在的普遍問題

就現代化工企業的技術應用而言，其制造設備已經普遍使用了DCS/PLC自動控制技術，擁有了較為完整的基礎網絡。在軟、硬件系統已經相對完善的環境下，最具代表性的精細化工企業，在生產管理方面的需求和公司的痛點主要包括：第一，沒有對數據平臺進行內部規范，使得生產實時情況無法實時、準確地反饋到公司上級管理層中，從而根據情況下達生產指令；第二，管理系統和控制系統相互割裂開來，數據無法跨越平臺進行整合，使得數據的使用效率低下；第三，各個控制系統的獨立性過高，無法對不同系統內的數據進行全方位的分析，從而對整個工廠的資源進行統籌；第四，生產數據使用效率低，生產數據不能及時傳輸到上層ERP系統中，導致數據資源的耗損，沒有發揮其應有的價值，也就是本文闡述和探究的核心議題[2]。

建立以實時數據庫為核心的生產信息管理系統，對生產自動控制系統進行實時操控和運行保障，有效解決上述弊端，也為企業良好發展奠定了基礎，有利于建立公司未來的ERP和MES平臺。

2 生產信息管理系統應用思路

2.1 核心實時數據庫

作為連接企業底層流程運行網絡和企業高層統籌管理網絡的紐帶，在推進精細化工企業信息化的進程中，實時數據庫系統發揮了重要的聯結作用。在實時數據庫系統的作用下，精細化工企業能夠接收到上下一致、沒有缺漏的動態信息流，為工廠運行和設備運轉數據提供云端收儲存功能。市面上主流的核心數據庫主要包括OSI的PI、霍尼韋爾的PHD以及本文所使用的浙大中控的ESP-iSYS等。

實時數據庫核心，應用程序組件，配置組件和其他模塊共同組成了ESP-iSYS的中樞。其中ESP-iConf ig軟件在實時數據庫中發揮了配置作用，ESP-iMonitor負責對實時數據監控進行監測，而ESP-iDataBase將數據庫中的歷史信息記錄在云端中。諸如ESP-i2E之類的將實時數據轉移至關系數據庫之中的軟件，也包含在此信息控制系統中。此外，還有支持OPC標準，負責收集各種數據源的數據的接口軟件—ESP-iTransfer[3]。

2.2 Web Service的應用

Web 服務技術可廣泛應用于生產信息管理系統中。在webservice的輔助下，整個工廠生產設備的實時和歷史數據將通過Web發布并提供給其他應用程序。只要連接了網絡，就可以使用此Web服務來獲取生產數據，而不受地點的制約。其他系統可以通過ODBC接口或者Web服務獲取所需數據。然而前者的訪問會受到防火墻等軟件的阻止；而后者無論是操作系統還是應用程序軟件，在支持Web Service的前提下，都能夠實現其獲取數據的需求。

3 生產信息管理系統在精細化工中的應用

3.1 生產調度實時監控

生產信息管理系統包括設備流程圖，關鍵參數列表等廠房運行所需的功能模塊。

該流程圖能夠發揮報警作用，當設備的某個參數超過限制時，警報將被激活。流程圖和趨勢圖能夠彼此銜接，企業想要瀏覽相關設備八小時之內的歷史數據，僅需點擊流程圖中序號，也可對瀏覽的時間段加以調整。對于不同企業而言，基于自身的運行狀況，實時數據庫平臺還能為企業提供設備報警監控以及報警情況打印等相關服務。

有了實時監控，不同崗位的工作人員能夠隨時監視廠房設備的工作情況和主要工藝的運行狀態；基于企業的不同需求，也能夠掌握以下信息：可以在不同界面中監控工廠重要設備的停車報警情況；或者獲取實時的生產區域內管道橋的分布趨勢圖；工廠范圍內的水平衡監視圖；全廠蒸汽平衡監視圖；空氣儀表設備的網絡圖等[4]。

企業各級用戶通過訪問權限，實時監控生產流程，對生產進程的實時數據進行全方位了解，掌控設備狀態和運行進度；為計劃室提供高效和流暢的傳播通道，以發布每個生產車間的生產計劃和指標通道，并及時了解計劃、任務執行狀態和結果，為企業決策提供有效的依據和數據支持。

3.2 建立功能強大的生產報表系統

通過比較分析主要的設備檢測情況和能耗數據，以實現工藝流程和能源利用最優化的目標，最終總結生成每日產量統計報告，每月產量統計報告和年度產量統計報告。不同企業用戶可根據自身生產需求，利用生產報表模塊研究不同時段的生產數據。管理者通過瀏覽生產數據，能夠對現階段的工廠產出和材料耗用情況做到整體把握，并通過比較分析不同階段的生產情況對企業生產政策及時調整，實現企業自身資源利用最大化。生產表表文件可以轉換成Excel形式，便于企業的使用。

3.3 班組考核模塊

總結并匯報生產的產品總產量以及原材料的消耗情況，并且以班為單位建立生產統計臺賬，計算每個參數的班平均值和日平均值，使得運行員對數據有更加準確的把控。同時，它還為某些計劃辦公室和生產辦公室進行運行的評估、分析經濟活動和制定生產計劃提供了可靠的依據[5]。

實時追蹤核心生產控制參數，并以班次為單位對超標情況進行總結，每天生成評估累計超標時間或累計超標次數的統計報告，并基于具體的超標信息，分析和完善操作工藝，也可以對相關工作人員運行生產工藝的平穩性進行即時指導。在月底，基于各個單位的超標情況對生產小組實行經濟考核。

就舊有流程而言，負責人員需要每隔1～2 h對主要參數進行監測，接著進行匯總和核算。主要設備的工作狀態可以由實時數據平臺進行自動記錄，并依此為依據采用恰當的標準進行考核。

班組核算程序在生產流程中的應用，不僅能幫助企業更加直觀地判斷每個班組的工作表現，還在提高效率、降低成本方面發揮了積極的作用。

4 結語

企業在生產實時信息系統的幫助下，實現了上載設備數據，實時監控設備運行的成效。系統發揮了連接DCS系統；配置生產動態數據庫，儲存歷史生產數據；人機交互數據開發與操作等作用，使得企業內部能夠管理和共享生產信息，并獲得了下述成果：(1)進入公司數據庫中心；(2)使得數據在工廠內部的各種設備和系統之間實現了互相傳輸；(3)對于生產人員而言，在系統流程圖的幫助下，可使用管理網絡圖在線監控不同生產部門的工作狀況；(4)就管理人員而言，將班組評估結果以及系統的實時報告作為依據，可以使企業JIT管理水平得到進一步提升；(5)評估團隊經濟技術指標；(6)多樣化的數據形式和信息端口，在企業管理系統(ERP)能接收到動態數據，并為整個工廠構建集成的管理和控制網絡，實現公司管理模式的最優化。

最后，要使得核心實時數據庫在企業管理中發揮的輔助作用達到最大化，實現生產信息管理系統的精密配置，相應軟件的搭建也是不可忽視的。