淺談MES在化工企業中的應用

崔巍

（中國石油吉林石化公司有機合成廠，吉林 吉林市 132022）

[摘 要] MES在現代化化工企業中得以普遍的應用，它是處于計劃層和現場自動化系統之間的執行層。MES在生產中形成計劃管理層、生產執行層和過程控制層三個層次的周期循環，它能給企業和社會帶來巨大的效益，能夠及時進行信息交換，對于一個現代化化工企業來說，完整的企業信息系統必須是三個層次之間的完整結合。因此，MES系統成為當前化工企業必不可少的需求。

[關鍵詞] MES；信息；現代化

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2017. 05. 035

[中圖分類號] F270.7 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673 - 0194（2017）05- 0064- 02

1 MES的定義

MES是上層計劃管理系統與底層工業控制之間的、面向車間層的管理信息系統。當工廠有實時事件發生時，MES系統能及時對這些事件做出反應、報告，并利用當前的準確數據對它們進行約束和處理。這種狀態化的迅速響應使MES能夠減少企業的損失。

2 MES操作分類

（1）操作監控。根據操作指令和邊界管理來監控指標，根據監控目標和設定的邊界條件來匯報偏差，提供界面供操作工輸入偏差原因，多種算法評估指標后的影響，可設定數千個監控目標并且分別設定獨立的邊界條件，裝置停機的時候可以設定停止記錄偏差。

（2）操作指令。配合操作監控來修改監控目標上、下限，將月計劃分解為每天日常指令，同創建、審核、激活等一套流程，指令可以包含邊界管理以及相應記錄等多種信息，指令與設備和裝置相關，為不同設備發布不同指令。

（3）操作日志。為操作工提供界面用來輸入當班發生的信息，實現交接班記錄的電子化，提供一天創建、提交、確認的流程來控制訪問權限，權限設計根據實際崗位，利用統一的數據平臺可以將操作監控操作指令模塊的信息在操作日志中自動生成，提供任務子模塊來實現例行任務的下達和完成結果的反饋工具。

三個模塊既能各自完成相應功能優勢有機整體，協同工作產生最大效益，同時操作管理模塊還能同實時數據平臺和績效管理等模塊系統工作，組成完整的工廠信息化建設主體。

3 MES在化工廠應用的功能介紹

數據采集：通過網絡傳輸智能方式對工藝現場實時數據進行搜集分析。

過程管理：對工藝生產過程進行監控，可以及時發現生產過程中的異常情況并做相應處理。

績效分析：提供實際生產過程測定的結果、過去的記錄、企業期盼目標以及客戶要求，分析績效成果。

4 MES優點

（1）MES在化工廠中的位置。MES與上層ERP等業務系統和底層DCS等生產設備控制系統一起構成企業的神經系統，一是把業務計劃的指令傳達到生產現場，二是將生產現場的信息及時收集、上傳和處理，MES不單是面向生產現場的系統，而是作為上、下兩個層次之間雙方信息的傳遞系統。

（2）MES智能功能。經營管理者可以通過MES系統，監測到現場實際的工藝數據，通過MES數據采集，使現場實際的智能設備、在線檢測儀、PLC等相關數據傳輸到上位機。讓生產數據在統一的數據庫中流動，提供統一的瀏覽器訪問界面并且通過權限控制，提供數據的可追溯性，發現問題可直接追溯到底層責任人。

（3）生產數據管理平臺。MES是實時數據庫系統，從PLC、DCS等設備獲取實時生產數據，為應用模塊提供統一的數據平臺。這樣在管理軟件需要生產數據的時候，只需訪問實時數據庫即可，而不需要到每個DCS模塊中去獲取，方便了管理者和決策者做出更為合理的決定，是與工業生產聯系最緊密的一種數據庫。

（4）無紙化辦公的一個飛躍。從原來的紙質報表到現在的電子報表，從原來的人為分析數據到現在的數據歸并，從原來的為檢查到現在的可視化檢查，將問題透明化，便于發現問題并及時解決。

5 MES在化工廠應用存在的問題

（1）MES體系還不是很完整，基本功能并不完善，化工廠尚無完整的、系統的、自成一體化的MES解決方案。

（2）集成性還沒有完全解決，現在還沒有一套完整的數據模型來解決集成性問題，所以信息的交互并不能完整的實現，計劃層和控制層之間的空隙并未得到解決。

（3）通用性和可配置性比較差，目前的系統不能對突然的變化做出及時的反應，只能適應于固定的環境，系統的可配置性、可重構型、可擴展性由于缺乏完善的數據集成技術，阻礙了MES的功能實現。

6 解決方案

（1）MES新型系統結構的發展。針對多變的控制流程可以進行結構性重新構建設置，同時，將MES系統和WEB技術完美結合，更加實現網絡化。

（2）更強的集成化功能。MES系統需要更廣泛的集成性，可以對多種系統、層次進行有效的集成控制，覆蓋到企業的控制流程，通過制定一套完整的MES設計及運用標準，可以保證實現對原始系統的保護。

（3）支持網絡化系統控制。進行工廠的實時生產信息和過程管理以調整統一控制所有的生產活動，建立過程化、敏捷化、有效的組織和級別化的管理企業生產經營達到同步化。