探析MES系統在磷化工中的應用

任文春

首先應當明確一點，用于生產磷肥的裝置被視為流程生產工藝代表，其特點表現為高壓、高溫、強腐蝕和控制難度大，另外，上游裝置與下游裝置間存在緊密的聯系，由此可見，在對磷肥進行生產和加工的過程中引入MES系統具有突出的現實作用，只有這樣才能在保證生產質量的前提下，提高生產速度。

一、MES系統概述

MES系統指的是位于工業控制和ERP系統間的系統，作為信息管理系統的一種，MES主要面向企業車間，對工業所使用自動化技術的完善，所起到作用是十分積極的。目前，MES的應用方向以制定產品生產、材料及質量的計劃為主，另外，還包括實時反饋并分析數據，正常情況下，MES為一線人員提供支持，為管理者、操作者提供所制定計劃的落實情況。研究表明，多數磷化工企業均已配備了PLC、DVS等設施，其作用主要是為MES提供良好的實施環境，所取得效果也有目共睹。

二、磷化工生產情況

作為磷化工企業，A企業的業務，主要是采選磷礦和工業加工，具體來說，就是對磷生產所需設備和流程進行管理，為生產質量、成本及安全性提供保障。近幾年，該企業關注的焦點，逐漸轉向應用MES系統完成日常工作方面。

（一）管理機制

本文所討論A企業由公司、分廠、車間和廠礦構成，不同組織結構所處地域相對分散，各分廠都有大量裝置，用來為磷生產提供幫助。由此可見，A企業的特點，可以被概括為設備多、結構復雜，在短時間內實現信息管理的難度較高，對MES系統加以應用的意義不言而喻。

（二）信息錄入

在磷化工企業網頁上，需要人工輸入的數據較多，以設備報表、生產報表為主，例如，運行時間、材料消耗等。人工輸入的準確性，主要取決于員工的工作能力，由于員工水平參差不齊，因此，數據失真、統計不全等問題，始終未能得到徹底解決。

（三）網絡系統

A企業的生產調度網、辦公網均為獨立運行，經過改建的裝置，缺少網絡連接和調度系統，另外，多數控制系統，由于運行時間過長，面臨設備老化的問題，設備接口、格式不盡相同，共享設備信息的目標自然無法實現，信息孤島逐漸形成，這也給后續工作的開展帶來了阻礙。

三、磷化工中MES系統的應用

（一）應用目標

對MES系統進行引入的目的，主要是聯系計劃與設備的數據，形成信息管理系統。由此可見，對MES加以應用期望達到的目標，可概括為以下幾點：首先，從多個渠道收集信息，保證所掌握信息真實、清晰、準確，在此基礎上，對靈活、快速的反映體系進行建立，保證企業始終處于良好的運行狀態；其次，利用MES為設備管理及相關工作的開展提供支持，真正做到自動生成維修單、運轉數據和設備定額，保證所提供運行時間及儀表參數精準且可靠；再次，充分利用MES所具備功能，優化業務流程和生產過程，降低企業生產所需成本，增加利潤；最后，集成生產計劃與數據，存儲并分析歷史數據，自動生成后續工作所需生產報表，向各部門進行傳送。

（二）實施流程

目前，我國的磷化工企業，普遍面臨規格少、品種單一的問題，多數精細產品都要從其他國家進口，其中，最具代表性的是高質量產品。研究表明，缺乏合理性的產品結構，具體表現為無機產品所占比重過大，擁有高附加值的產品僅占據較小比例，要想拓展發展空間，及時優化生產流程就顯得很有必要。簡而言之，就是以制造執行系統為依托，綜合自動化系統、生產調度系統等信息孤島，對信息管理平臺進行建立，事實證明，對MES系統進行投運，可以使企業的生產質量和管理效率得到顯著提高。

以A企業為代表的多數企業內部都有負責收集、管理信息的部門，即使自動化系統、調度系統處于正常運行狀態，針對集團局域網展開的升級工作也已完成，但是，由于信息管理平臺尚未建成，信息孤島始終存在。數據收集方式以人工收集為主，長此以往，不僅收集效率無法得到保證，出錯率也難以得到有效控制，這并不利于管理人員對設備狀況加以了解。在磷化工中，對MES系統加以應用是大勢所趨，應當引起高度重視。MES系統的作用，主要是為上層管理系統，提供所需設備數據，集成控制層、管理系統，為數據分析及信息共享提供平臺，將游離在調度系統、控制系統外的數據，納入相關系統，若存在安裝位置較遠，導致無法被納入系統的裝置，可借助無線傳感器，就近納入控制系統，待上述環節告一段落，工作的重心就應轉向“如何減少人工對數據進行輸入”的方面，這樣做的目的是降低出現失誤的幾率，提高工作效率。

A企業所采用架構為B/S架構，用于磷化工的網關機數量為14臺，連接調度室和控制裝置的材料為光纖，通過接入PI服務器的方式，獲取生產數據，為后續工作的開展提供便利。在此基礎上，基于磷肥廠對網絡進行連接，其他數據則經由電信網絡，向磷肥廠服務器進行傳輸。企業總部根據服務器所提供數據，下達相應的生產指令。MES系統和PI服務器，往往要借助網絡完成通訊，即：PI服務器向MES傳送數據信息，為信息的處理與交換提供便利。本文所討論MES系統的作用，包括采集、調度、分析等，要想使網絡安全獲得有力保障，在條件允許的前提下，可對多道防火墻進行設置：第一道防火墻設置在發布磷礦數據的區域；第二道防火墻設置在向服務器傳送數據的區域；第三道防火墻設施在將數據向外發布的區域。另外，還應在服務器和DCS間，對有隔離作用的網關機進行設置，為DCS所具有安全性提供保證。企業管理人員可根據自身所獲得權限，完成對信息的瀏覽、索取。

（三）應用效果

研究表明，磷化工行業所面臨難題，包括污染嚴重、利用率低等，要想對循環經濟進行大力發展，使磷礦資源得到有效利用，關鍵是以磷礦產能為基礎，綜合運用現有技術，將資源的利用水平進行提高。A企業有大量裝置，分布地域較廣，信息量、訪問量普遍較大，應用MES系統后，取得了如下效果：其一，工作效率提高，日常管理工作的開展更加便利，例如，了解運行情況，獲取生產信息，控制產品質量等；其二，利用計算機系統存儲生產數據，監督操作人員，保證在崗操作質量；其三，整合現有數據，形成可為決策制定提供參考的關系數據庫；其四，數據信息更加完善，紙上作業頻率降低，生產成本、錯誤率降低；其五，向生產管理提供所需平臺，優化工作流程，提升響應速度，提高管理效率；其六，有效監控設備的運行參數與狀態，避免出現不必要的問題，結合實際情況，分析設備運行時間，為后續工作的開展提供參考。事實證明，MES系統的優勢，主要體現為便于操作、運行穩定、擴展良好，將其與磷化工相結合是大勢所趨，應當引起重視。

四、結論

通過對上文的內容進行分析可以看出，引入MES系統，有助于管理層及時獲取準確信息，企業生產所涉及部門自然可以快速了解相關信息，所制定生產決策及調度，僅需花費較短的時間就可以傳遞到生產一線，事實證明，這樣做所帶來的積極影響，主要是提高生產的穩定性、降低成本、減少事故的發生幾率。

作者單位：甕福達州化工有限責任公司