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(yè)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(huán)境下，越來越多企業(yè)采用先進的科學技術手段，為企業(yè)的發(fā)展提供了良好的助力。在目前的生產過程中，傳統(tǒng)制造業(yè)完全擺脫了傳統(tǒng)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(yōu)勢的企業(yè)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(yè)資源管理軟件都是為了開發(fā)企業(yè)的管理功能。就生產企業(yè)，尤其是對于傳統(tǒng)化工企業(yè)而言，企業(yè)資源管理軟件通常無法適應企業(yè)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(yè)。本文基于此類缺陷和制造商的具體要求，從企業(yè)生產管理的理論知識出發(fā)，探究了化工企業(yè)精細化生產信息管理系統(tǒng)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(yè)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(tǒng)已經相對完善的環(huán)境下，最具代表性的精細化工企業(yè)，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(guī)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(tǒng)和控制系統(tǒng)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(tǒng)的獨立性過高，無法對不同系統(tǒng)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(tǒng)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(tǒng)中，導致數據資源的耗損，沒有發(fā)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(tǒng)，對生產自動控制系統(tǒng)進行實時操控和運行保障，有效解決上述弊端，也為企業(yè)良好發(fā)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(tǒng)應用思路

2.1 核心實時數據庫

作為連接企業(yè)底層流程運行網絡和企業(yè)高層統(tǒng)籌管理網絡的紐帶，在推進精細化工企業(yè)信息化的進程中，實時數據庫系統(tǒng)發(fā)揮了重要的聯結作用。在實時數據庫系統(tǒng)的作用下，精細化工企業(yè)能夠接收到上下一致、沒有缺漏的動態(tài)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(fā)揮了配置作用，ESP-iMonitor負責對實時數據監(jiān)控進行監(jiān)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(tǒng)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(tǒng)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(fā)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(tǒng)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(tǒng)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(tǒng)在精細化工中的應用

3.1 生產調度實時監(jiān)控

生產信息管理系統(tǒng)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(fā)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(yè)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(yè)而言，基于自身的運行狀況，實時數據庫平臺還能為企業(yè)提供設備報警監(jiān)控以及報警情況打印等相關服務。

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

企業(yè)各級用戶通過訪問權限，實時監(jiān)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(tài)和運行進度；為計劃室提供高效和流暢的傳播通道，以發(fā)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(zhí)行狀態(tài)和結果，為企業(yè)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(tǒng)

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(yōu)化的目標，最終總結生成每日產量統(tǒng)計報告，每月產量統(tǒng)計報告和年度產量統(tǒng)計報告。不同企業(yè)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(yè)生產政策及時調整，實現企業(yè)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(yè)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(tǒng)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(tǒng)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(wěn)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(jiān)測，接著進行匯總和核算。主要設備的工作狀態(tài)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(yè)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(fā)揮了積極的作用。

4 結語

企業(yè)在生產實時信息系統(tǒng)的幫助下，實現了上載設備數據，實時監(jiān)控設備運行的成效。系統(tǒng)發(fā)揮了連接DCS系統(tǒng)；配置生產動態(tài)數據庫，儲存歷史生產數據；人機交互數據開發(fā)與操作等作用，使得企業(yè)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(tǒng)之間實現了互相傳輸；(3)對于生產人員而言，在系統(tǒng)流程圖的幫助下，可使用管理網絡圖在線監(jiān)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(tǒng)的實時報告作為依據，可以使企業(yè)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(yè)管理系統(tǒng)(ERP)能接收到動態(tài)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(yōu)化。

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