摘要： 本文對MOX公司生產管理系統（MOX－MES）在化肥企業的應用情況進行了總結，該系統采用了最新的軟件技術和通訊技術，從實時監控、生產計劃與統計、質量管理、設備管理、安全環保幾個方面對化肥生產進行全面的監測控制，為某化工股份公司的生產管理提供一個有效的平臺，為生產的長周期穩定運行提供了保障。該系統功能強大、技術先進、性價比高，是一個好的生產管理平臺。 1 前言 　　 某化工股份有限公司是規模較大的民營化肥企業，現在合成氨生產能力達到64萬噸，年產尿素100萬噸。企業下屬綿陽分公司、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編織袋分廠。面對企業的不斷發展，生產裝置越來越多，地域越來越分散，企業管理人員需要掌握的信息要求越來越多，但企業在未采用MES系統之前，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，所以有時生產出現一些異常情況不能及時地發現,嚴重的時候出現事故導致生產裝置停車.主管生產的廠長需要了解生產運行狀況必須到現場去,大量寶貴的時間浪費在路途之中.化肥生產是在高溫、高壓、易燃、易爆的環境下進行，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。面對這種現狀，公司領導決定采用先進技術加強生產管理，以信息化的手段來改善目前的狀況，達到穩定生產、消耗降低的目的。 　　 2 系統配置 　　 該公司自動化水平起點較高，控制系統數量多，型號雜，公司各分廠控制系統型號如表： 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，系統要求將這些DCS的數據傳送到相應的管理人員，同時要求將各分廠的生產消耗統計數據、產量統計數據、產品、原料及中間品的質量分析情況、設備管理數據能及時反映到企業管理人員，另外企業管理人員的生產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生產管理系統的企業信息化管理軟件-MOX MES生產管理系統。這一系統基于DCS、PLC、智能儀表、常規儀表等系統中的大量的生產工藝實時數據和生產原料、能源、產品產量的統計數據及設備監控數據，通過對這些數據的收集、傳送、存儲、加工分析的應用，為企業的生產管理提供有效的生產管理手段。同時，該系統可以與ERP、MRP、SCM等上層管理系統無縫連接，為這些系統輸送基于實時數據的綜合生產信息。系統不僅僅是實時數據的上傳，重點還在于結合不同行業的生產特點對這些數據的整合與應用，為企業提供一套完善、實用的生產管理工具。 MOX－MES在該化工企業的項目采用B/S架構,配置十一臺網關機，采集三個分廠的十四套DCS系統數據。在綿陽一分廠和二分廠通過電信的網絡連接在一起,然后通過電信的網絡將數據送往德陽的服務器中,德陽的數據服務器通過電信網絡接入Internet,公司總部通過Internet瀏覽服務器數據，下達生產指令。在網絡安全方面，配置三臺防火墻，第一臺配置在一分廠數據往外發布的地方，第二臺配置在德陽數據往服務器輸送的地方，第三臺配置在服務器往外發布數據的地方，另外在每套DCS往服務器出配置網關機，對服務器和DCS進行隔離，保障DCS的安全性，系統配置具體如圖一所示。 公司、分廠、車間各級生產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 系統實現的功能 　　 系統采用OPC、DDE、API等通訊技術和微軟.net編程技術和B/S架構，系統主要包括實時監控、生產計劃與統計、質量管理、設備管理、安全環保五大功能模塊。具體如下： 　　 ⑴、實時監控 檢測各分廠各裝置的工藝參數和工藝流程，并能查詢歷史趨勢和報警統計。 ⑵、生產統計 統計查詢及生產原料消耗和產量的統計分析。 ⑶、能源管理 實現水、電、汽等公用工程的統計分析 ⑷、質量管理 統計分析生產過程中原料、中間產品及產品的質量情況 ⑸、罐區管理 氨罐檢尺管理，按班定時檢尺，監控液氨儲量。 ⑹、安全環保 通過對安全環保數據的紀錄和監控，加強安全環保意識 3.1實時監控功能 　　 通過OPC、DDE、API技術,將生產裝置的控制系統中的數據采集到數據服務器中，壓縮保存到實時數據庫中。系統以流程圖、趨勢圖、數據表的形式將生產各裝置的工藝數據展示給各級生產管理人員,生產管理人員可以根據自己權限瀏覽不同系統、不同分廠、不同地域的控制系統數據，可以瀏覽公司、分廠、裝置各級總貌的綜合重要數據，也可以瀏覽各操作單元詳細流程單元的數據；通過實時趨勢和歷史趨勢讓生產管理人員查詢分析生產操作的情況，生產管理人員可以查詢三年的數據趨勢。 對于生產工藝報警值進行統計，統計報警的最大值、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生產計劃與統計 　　 生產計劃與統計模塊包括主生產計劃和物料需求計劃和生產績效管理 　　 ●主生產計劃 根據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"，主要是出廠產品合同與預測的組合；結合實際生產情況數量（在下個計劃周期開始時已經生產的來的產品）和預計可用庫存,確定凈需求量。根據凈需求和和生產能力和生產批量，確定計劃產出量根據規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，看主生產計劃是否可行。 　　 ●物料需求計劃 　　 根據主生產計劃的投入量和物料清單（生產某種產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。 　　 ●生產績效管理 　　 1） 生產記錄的數據包括：投入產出、化工輔料、公用工程（油、水、電、氣等）、重要工藝參數、質量指標、安全環保指標、交接班記錄等。 2） 裝置生產統計按照時段和類別統計：時段包括：日統計、周統計、月統計、年統計、自定義時段統計、同期對比統計等；統計類別包括:投入產出、化工輔料、公用工程、工藝參數、質量參數、安全參數、環保參數、交接班記錄等 　　 3） 生產報表包括：生產日、周、月報（含技術經濟指標分析）、質量分析報表（日、周、月）、動力消耗統計分析周、月報等。系統提供報表生成工具，用戶可根據自己的需要定義/生成自己的報表，加入報表庫，像系統報表一樣進行管理使用。 3.3質量管理 　　 實驗室分析系統LIMS對實驗室數據進行管理,為統計過程控制提供了離線數據源，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、分析數據，從而保障產品的質量。 統計過程控制（SPC）包括控制圖、排列圖和直方圖。采樣統計學方法來分析生產數據。 3.4能源管理 　　 能源管理主要對企業內部水、電、汽等公用工程資源的管理，為工藝生產正常運行提供監控與管理。它與生產調度系統系統密切結合,完成生產與能源的協調管理。 　　 能源管理統計各部門、各車間能源消耗狀況；監控設備運行耗能狀況；提供產品能源單耗、各工序能耗、大耗能設備的能源利用實時監控等等，目前主要是統計全廠電力消耗。 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安全環保 　　 安全環保主要是將安全環保的安全連鎖信號、環保監測數據（如氨氮排放監測）接入系統，是各級管理人員能及時了解生產中的安全事故隱患和環保排放情況，及時采取措施，杜絕生產事故和污染環境的事件，保證企業的正常生產。 3.7網絡通訊功能 　　 該系統采用三層網絡通訊。 　　 底層控制系統和網關機采用TCP/IP通訊，通訊協議支持OPC、DDE、API、ODBC等協議，也支持485 MODBUS、CDT、101等規約。 　　 網關機到服務器采用TCP/IP通訊，主要采用OPC協議。 　　 服務器到客戶端采用B/S架構，通過WEB方式發布、接受數據。 　　 3.8網絡安全 　　 為保障網絡的安全，在控制系統和服務器之間配置網關機，網關機采用雙網卡，控制系統和服務器分成不同子網，在網關機到服務器之間加裝防火墻，服務器和外部網之間再加一道防火墻，防止外部黑客的入侵。在內部網安裝防病毒軟件，制定完善的安全管理措施，防止病毒入侵。 　　 4 應用效果 　　 該系統自投運以來，運行穩定可靠，幾乎無需維護。系統具有穩定性好、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，所以該系統比較適合企業。經過一段時間的運行，效果比較理想。現總結如下： 　　 （1） 提高了工作效率，極大方便了各級管理人員了解生產運行情況； （2） 生產數據都進入到計算機系統中，能監督操作工認真負責地在崗操作。 （3） 系統投入小，達到了很好的穩定生產的作用,使生產成本下降了0.1%-1%，按我公司年產100萬噸尿素能力計算，一年帶來經濟效益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； （5） 有效地避免了事故和意外事件的發生。 （6） 為生產管理提供一個有效的平臺,使企業管理效率進一步提高，有效改善了企業形象。 本系統的使用，為企業管理提供一個信息平臺,使生產更加平穩、生產成本進一步下降事故進一步減少，帶來巨大的經濟效益和社會效益。