焦化廠智能化MES業(yè)務(wù)模塊設(shè)計(jì)

姜 賾，王海宇，董春利

（1.中冶焦耐（大連）工程技術(shù)有限公司，遼寧 大連 116021；2.大連久鵬電子系統(tǒng)工程有限公司，遼寧 大連 116011；3.大連職業(yè)技術(shù)學(xué)院智能制造學(xué)院，遼寧 大連 116037）

1 引言

由高溫?zé)捊沟玫降慕梗晒└郀t冶煉、鑄造、氣化和化工等工業(yè)作為燃料和原料；煉焦過程中得到的干餾煤氣經(jīng)回收、精制可得到各種芳香烴和雜環(huán)混合物，在纖維、醫(yī)藥、染料、涂料和國(guó)防等工業(yè)可做原料；經(jīng)凈化后的焦?fàn)t煤氣既是高熱值燃料，也是合成氨、合成燃料和一系列有機(jī)合成工業(yè)的原料。因此，高溫?zé)捊共粌H是煤綜合利用的重要途徑，也是冶金工業(yè)的重要組成部分。

焦化工藝復(fù)雜，資源、能源消耗量大，污染物排放量大。我國(guó)已成為世界焦炭的生產(chǎn)、消費(fèi)和供應(yīng)中心，2013年以來每年焦炭產(chǎn)量均超過4.5億t，占世界總產(chǎn)量的68%以上，約消耗全國(guó)原煤產(chǎn)量的30%。

焦化廠的智能化首先是對(duì)其生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行信息化和數(shù)字化，也就是完成制造執(zhí)行系統(tǒng)的技術(shù)革新和改造，以完成優(yōu)化焦化工藝、減少資源供應(yīng)、降低能源消耗、減少污染物排放的重任[1,2]。

2 業(yè)務(wù)模塊設(shè)計(jì)

2.1 生產(chǎn)管理模塊

生產(chǎn)管理系統(tǒng)能及時(shí)對(duì)智能焦化工廠的生產(chǎn)過程進(jìn)行數(shù)據(jù)監(jiān)控。系統(tǒng)提供生產(chǎn)計(jì)劃管理、工藝卡管理、生產(chǎn)過程可視化和報(bào)警管理等功能，為生產(chǎn)過程提供了理論保障，保證了生產(chǎn)的流暢性。系統(tǒng)會(huì)通過制定的生產(chǎn)計(jì)劃，結(jié)合工藝卡內(nèi)容與生產(chǎn)線特性自動(dòng)進(jìn)行APS排產(chǎn)。生產(chǎn)線再通過讀取代表生產(chǎn)計(jì)劃RFID進(jìn)行生產(chǎn)執(zhí)行；所有的生產(chǎn)進(jìn)度實(shí)時(shí)在生產(chǎn)監(jiān)控大屏幕顯示，讓每一個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)均可追溯。

生產(chǎn)管理系統(tǒng)APP采用平臺(tái)端和移動(dòng)端相結(jié)合的方式，采用條碼或RFID等身份識(shí)別方式進(jìn)行生產(chǎn)計(jì)劃管理，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)智能焦化工廠所有生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化管理。

1）生產(chǎn)計(jì)劃管理。系統(tǒng)可定時(shí)導(dǎo)入工廠的生產(chǎn)計(jì)劃或也可手動(dòng)導(dǎo)入生產(chǎn)計(jì)劃，計(jì)劃導(dǎo)入的同時(shí)系統(tǒng)通過APS自動(dòng)排產(chǎn)系統(tǒng)合理分配給生產(chǎn)線生產(chǎn)計(jì)劃列表。同時(shí)，還可通過生產(chǎn)計(jì)劃管理對(duì)入出庫(kù)計(jì)劃任務(wù)進(jìn)度監(jiān)聽等。

2）工藝管理。生產(chǎn)技術(shù)人員通過工藝管理對(duì)生產(chǎn)工藝的混勻、配合、粉碎和混合等工藝進(jìn)行制作，形成電子工藝卡。生產(chǎn)技術(shù)人員通過平臺(tái)端可見所有工藝卡以及歷史變更版本。如在生產(chǎn)過程中出現(xiàn)問題，即刻追溯問題所在之處并進(jìn)行總結(jié)，對(duì)生產(chǎn)工藝的改進(jìn)起到有跡可尋的作用。

工藝卡的管理能讓改進(jìn)備煤工藝生產(chǎn)流程成為擴(kuò)大煉焦煤源和改善焦炭質(zhì)量的快捷途徑。

3）生產(chǎn)可視化。根據(jù)APS自動(dòng)排產(chǎn)后的生產(chǎn)計(jì)劃，顯示所有生產(chǎn)線的生產(chǎn)進(jìn)度、稼動(dòng)率、生產(chǎn)性能等各項(xiàng)指標(biāo)，監(jiān)控并統(tǒng)計(jì)生產(chǎn)進(jìn)度中的異常及報(bào)警，生產(chǎn)過程的產(chǎn)量變化歷史數(shù)據(jù)有依據(jù)可查。

4）生產(chǎn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。系統(tǒng)通過生產(chǎn)設(shè)備實(shí)際生產(chǎn)量以及結(jié)合生產(chǎn)計(jì)劃在生產(chǎn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)管理，系統(tǒng)自動(dòng)采集或生產(chǎn)者手動(dòng)輸入日?qǐng)?bào)數(shù)據(jù)，系統(tǒng)根據(jù)報(bào)表格式自動(dòng)生成日?qǐng)?bào)以及月報(bào)，方便管理者對(duì)生產(chǎn)日?qǐng)?bào)月報(bào)進(jìn)行查詢。

2.2 質(zhì)量管理模塊

質(zhì)量檢驗(yàn)管理系統(tǒng)能及時(shí)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行報(bào)檢、檢驗(yàn)和質(zhì)檢統(tǒng)計(jì)，生產(chǎn)者可對(duì)已生產(chǎn)完產(chǎn)品進(jìn)行質(zhì)量報(bào)檢申請(qǐng)，質(zhì)檢員可通過手機(jī)端移動(dòng)質(zhì)檢，系統(tǒng)通過質(zhì)檢設(shè)備自動(dòng)采集質(zhì)檢數(shù)據(jù)并比對(duì)標(biāo)準(zhǔn)值以及誤差值，給出是否合格結(jié)論。質(zhì)檢員也可手動(dòng)輸入質(zhì)檢結(jié)果，系統(tǒng)也會(huì)根據(jù)手動(dòng)輸入數(shù)據(jù)，判斷合格與否。管理者隨時(shí)可通過平臺(tái)進(jìn)行報(bào)表查詢工作。

質(zhì)量檢驗(yàn)管理系統(tǒng)采用平臺(tái)端和移動(dòng)端相結(jié)合的方式，讓產(chǎn)品的質(zhì)檢過程更加快捷、規(guī)范，明確管理體系中每個(gè)環(huán)節(jié)責(zé)任人，降低工作失誤率，提高了工作效率，同時(shí)使企業(yè)生產(chǎn)報(bào)表管理更加規(guī)范化。

1）報(bào)檢管理。生產(chǎn)者可通過平臺(tái)或系統(tǒng)對(duì)已生產(chǎn)完產(chǎn)品進(jìn)行質(zhì)量報(bào)檢申請(qǐng)，填寫生產(chǎn)工藝方式后系統(tǒng)將自動(dòng)推送質(zhì)檢員檢驗(yàn)項(xiàng)目。

2）質(zhì)檢管理。質(zhì)檢員通過APP的質(zhì)檢管理，對(duì)報(bào)檢產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝所對(duì)應(yīng)的檢驗(yàn)項(xiàng)目，開始對(duì)報(bào)檢品進(jìn)行質(zhì)檢。系統(tǒng)通過質(zhì)檢設(shè)備自動(dòng)采集質(zhì)檢數(shù)據(jù)并比對(duì)標(biāo)準(zhǔn)值以及誤差值，給出是否合格結(jié)論。質(zhì)檢員也可手動(dòng)輸入質(zhì)檢結(jié)果，系統(tǒng)也會(huì)根據(jù)手動(dòng)輸入數(shù)據(jù)，判斷合格與否。

2.3 倉(cāng)儲(chǔ)管理模塊

倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)為智能焦化工廠提供生產(chǎn)所需的原料、成品、半成品等各品類貨物的用量和存儲(chǔ)管理，為生產(chǎn)提供原料用量預(yù)警，為產(chǎn)品提供分區(qū)域、分類別及分安全等級(jí)不同條件下的存儲(chǔ)管理。同時(shí)，倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)為倉(cāng)庫(kù)管理員和配送工人提供可視化、智能化的應(yīng)用APP，減少過往行業(yè)使用中采用紙質(zhì)材料傳遞業(yè)務(wù)，提高信息化能力，避免由于工人手工記錄可能產(chǎn)生的錯(cuò)誤，提高工人工作效率[3]。

并通過系統(tǒng)開放接口，與其他業(yè)務(wù)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)互通，例如與采購(gòu)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)互通后，當(dāng)生產(chǎn)所需原料供應(yīng)不足，系統(tǒng)可自行提前提醒采購(gòu)系統(tǒng)需要開始采購(gòu)，避免影響生產(chǎn)。

倉(cāng)儲(chǔ)管理子系統(tǒng)采用平臺(tái)端和移動(dòng)端相結(jié)合的方式，對(duì)于可做標(biāo)記的品類貨物采用條碼或RFID等身份識(shí)別方式進(jìn)行管理，對(duì)原料煤、成品焦炭等無法做標(biāo)記的品類采用數(shù)值記錄進(jìn)行管理，從而對(duì)智能焦化工廠內(nèi)所有貨品（也可包括辦公用品等）實(shí)現(xiàn)數(shù)字化管理。

1）入庫(kù)管理（原料、半成品、成品）。工人使用倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)APP移動(dòng)端手持設(shè)備錄入入庫(kù)貨品。原料煤、混合煤、焦炭等可采用數(shù)量方式記錄入庫(kù)量。工人操作入庫(kù)后，管理人員在平臺(tái)端即時(shí)可見庫(kù)存量的變化更新。

2）出庫(kù)管理（原料、半成品、成品）。工人使用倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)移動(dòng)端手持設(shè)備錄入出庫(kù)貨品。原料煤、混合煤、焦炭等可采用數(shù)量方式記錄出庫(kù)量。工人操作入庫(kù)后，管理人員在平臺(tái)端即時(shí)可見庫(kù)存量的變化更新。

3）理貨盤點(diǎn)。倉(cāng)庫(kù)管理人員根據(jù)需要可發(fā)布倉(cāng)庫(kù)盤點(diǎn)任務(wù)，工人收到任務(wù)后根據(jù)任務(wù)所指示的倉(cāng)庫(kù)和品類到倉(cāng)儲(chǔ)中盤點(diǎn)存量并將結(jié)果自動(dòng)提示到倉(cāng)庫(kù)管理人員處，管理人員可根據(jù)實(shí)際情況去盤盈貨盤虧，來校準(zhǔn)當(dāng)前倉(cāng)庫(kù)內(nèi)的庫(kù)存量。

4）庫(kù)存統(tǒng)計(jì)。倉(cāng)庫(kù)管理人員或生產(chǎn)管理人員，隨時(shí)可通過庫(kù)存統(tǒng)計(jì)功能查看到當(dāng)前生產(chǎn)需要的原料是否充足，當(dāng)前倉(cāng)庫(kù)各品類庫(kù)存量，倉(cāng)庫(kù)是否還有盈余空間等。

倉(cāng)儲(chǔ)APP還可根據(jù)倉(cāng)庫(kù)管理人員（或生產(chǎn)管理人員）設(shè)定的生產(chǎn)原料庫(kù)存預(yù)警量來自動(dòng)提示相關(guān)人員需要采購(gòu)。

2.4 視頻安全管理模塊

（1）巡檢管理子模塊 巡檢管理子模塊分為平臺(tái)端和手機(jī)端兩部分。巡檢管理子模塊通過智能終端實(shí)現(xiàn)在線定時(shí)、定點(diǎn)巡檢，避免漏巡、忘巡。其工作流程如圖1所示。

圖1 巡檢管理子模塊工作流程

平臺(tái)端為安全員使用，可對(duì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，如制定巡檢計(jì)劃，包括巡檢地點(diǎn)、巡檢內(nèi)容、巡檢時(shí)間和假日設(shè)定，同時(shí)提供對(duì)巡檢結(jié)果和隱患的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，以及編輯隱患的整改措施等功能。

手機(jī)端為巡檢員使用，采用手機(jī)操作，界面顯示相應(yīng)巡檢地點(diǎn)的檢查條目，具有拍照、錄像和NFC電子標(biāo)簽感應(yīng)功能，在巡檢過程中對(duì)違章、違規(guī)操作拍照、存檔處理。保證巡檢效果，便捷記錄違章信息。同時(shí)與平臺(tái)端數(shù)據(jù)同步，操作更便捷、更高效。

1）巡檢計(jì)劃管理。安全員通過平臺(tái)輸入并選擇巡檢內(nèi)容以及巡檢地點(diǎn)來制定巡檢計(jì)劃。巡檢計(jì)劃中包括巡檢地點(diǎn)需要巡檢的內(nèi)容，何為安全何為異常，是否需要拍照或視頻上傳，異常突發(fā)情況是否及時(shí)把巡檢內(nèi)容推送給相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)。

2）巡檢管理。巡檢員可通過巡檢管理查看到當(dāng)前需要的工作安排，根據(jù)當(dāng)前的工作安排按時(shí)按標(biāo)準(zhǔn)完成巡檢任務(wù)。巡檢員到達(dá)巡檢地點(diǎn)后，使用移動(dòng)端靠近巡檢點(diǎn)的NFC，終端會(huì)自動(dòng)顯示巡檢內(nèi)容，并根據(jù)不同的巡檢點(diǎn)顯示該地點(diǎn)的具體巡檢內(nèi)容信息，巡檢人員根據(jù)每項(xiàng)內(nèi)容逐個(gè)填寫、拍照，完成巡檢任務(wù)。

3）視頻監(jiān)控管理。視頻監(jiān)控管理能幫助企業(yè)控制安全風(fēng)險(xiǎn)，減少和控制事故，盡量避免廠區(qū)內(nèi)的財(cái)產(chǎn)損失及人員的安全，簡(jiǎn)化生產(chǎn)企業(yè)安環(huán)部門工作量，實(shí)現(xiàn)管理的規(guī)范化。

攝像頭管理顯示攝像頭相關(guān)信息，可按照攝像頭名稱查詢攝像頭信息，并可以添加、編輯及刪除攝像頭。

（2）行為識(shí)別管理子模塊 行為識(shí)別管理系統(tǒng)基于監(jiān)控系統(tǒng)的硬件基礎(chǔ)，可對(duì)廠區(qū)內(nèi)人員未佩戴安全帽、吸煙等行為自動(dòng)進(jìn)行識(shí)別管理，對(duì)違規(guī)行為進(jìn)行抓拍并通過人員定位系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行處罰并推送給相關(guān)人員。

通過系統(tǒng)可幫助企業(yè)管理人員日常安全行為，減少和控制由于人為行為因素造成的事故，盡量避免人員在廠區(qū)內(nèi)的人身傷害。

1）違章識(shí)別。以縮略圖形式展現(xiàn)疑似違章圖片，可根據(jù)攝像頭位置、拍攝時(shí)間和違章類型進(jìn)行檢索，并可根據(jù)檢索出的條件進(jìn)行違章處理和忽略照片的操作。

2）違章處理。可手動(dòng)對(duì)違規(guī)行為進(jìn)行編輯違規(guī)圖片并生成電子處罰單進(jìn)行處罰。系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)推送電子處罰單給違規(guī)人員。

（3）人員定位子模塊 人員定位系統(tǒng)支持實(shí)時(shí)定位、智能考勤和工時(shí)統(tǒng)計(jì)，能夠?qū)崟r(shí)人員位置跟蹤，隨時(shí)掌握現(xiàn)場(chǎng)人員動(dòng)態(tài)，查看人員位置和分布圖，提高工地現(xiàn)場(chǎng)管理效率，維持現(xiàn)場(chǎng)秩序，全方位實(shí)施工地智能化管理。

將GPS/北斗定位技術(shù)、4G無線通信網(wǎng)絡(luò)、GoogleMap等前沿技術(shù)，應(yīng)用于人員廠內(nèi)作業(yè)的動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)跟蹤。系統(tǒng)建立安全生產(chǎn)信息共享及安全事故預(yù)防的大數(shù)據(jù)平臺(tái)；提升企業(yè)安全管控能力和信息化水平，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，建立安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警機(jī)制；提高全員參與安全管理意識(shí)，調(diào)動(dòng)全員參與安全工作的積極性和責(zé)任感。可視化管理界面，集成電子圍欄、二道門、三維地圖、電子顯示大屏于一體，配合手機(jī)端共同使用。

1）人員管理。工廠人員與佩戴定位吊牌（手環(huán)）綁定，人員佩戴定位吊牌（手環(huán)）后由無法識(shí)別的個(gè)體變成在后臺(tái)地圖上顯示的可跟蹤的點(diǎn)。

2）定位軌跡查看。通過智能吊牌（手環(huán)）設(shè)備對(duì)人員進(jìn)行實(shí)時(shí)定位和數(shù)據(jù)處理，通過可視化平臺(tái)展示所有佩戴人員的實(shí)時(shí)位置、30天內(nèi)的歷史行動(dòng)軌跡、被查詢?nèi)藛T位置高亮顯示等。

2.5 安全在線管理模塊

（1）安全在線監(jiān)測(cè)管理 安全在線監(jiān)測(cè)管理可以對(duì)危險(xiǎn)氣體進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，探測(cè)器采用高端電化學(xué)傳感器，擁有精度高、量程大、穩(wěn)定性強(qiáng)的特點(diǎn)。

現(xiàn)場(chǎng)危險(xiǎn)氣體濃度檢測(cè)儀能夠多點(diǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)廠區(qū)內(nèi)危險(xiǎn)氣體濃度值，并且可以將數(shù)據(jù)上傳到聯(lián)動(dòng)控制器集中顯示。

1）實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。通過系統(tǒng)可以直觀的實(shí)時(shí)查看各防區(qū)危險(xiǎn)氣體探測(cè)器數(shù)值及各防區(qū)對(duì)應(yīng)的排風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)。

2）報(bào)警管理。可以實(shí)時(shí)查看各危險(xiǎn)氣體探測(cè)器報(bào)警信息，如果監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)過系統(tǒng)預(yù)先設(shè)定好的標(biāo)限值，平臺(tái)會(huì)自動(dòng)發(fā)送報(bào)警信息推送到指定聯(lián)系人手機(jī)端和電腦端。

（2）在線監(jiān)測(cè)展示大屏 系統(tǒng)通過生產(chǎn)設(shè)備數(shù)據(jù)采集方式，收集大氣、水及污染物的環(huán)保數(shù)據(jù)。提供污染源走勢(shì)圖形展示分析，用戶可查看各個(gè)點(diǎn)位的綜合指數(shù)某一時(shí)間段內(nèi)變化趨勢(shì)和對(duì)比，數(shù)據(jù)生成以曲線圖或柱形圖形式進(jìn)行展示，同時(shí)提供以圖片形式的下載功能。

系統(tǒng)表現(xiàn)形式包括GIS實(shí)時(shí)地圖、視頻監(jiān)控、AQI排名、數(shù)據(jù)分析及數(shù)據(jù)查詢。

（3）在線監(jiān)測(cè)公布展示 可把有效指標(biāo)公布在對(duì)外公布展示屏上，展示數(shù)據(jù)為設(shè)備數(shù)據(jù)采集，保證數(shù)據(jù)的即時(shí)性與真實(shí)性。

2.6 設(shè)備管理模塊

設(shè)備管理系統(tǒng)為智能焦化工廠提供管理設(shè)備檔案、監(jiān)視設(shè)備運(yùn)行情況、設(shè)備故障診斷、設(shè)備點(diǎn)檢保養(yǎng)以及備件更換等應(yīng)用。

系統(tǒng)采用平臺(tái)端和移動(dòng)端來實(shí)現(xiàn)用戶便捷使用，隨時(shí)隨地都可以查看或操作業(yè)務(wù)。減少設(shè)備管理人員對(duì)巡檢工人、維修工人、生產(chǎn)工人之間相互溝通的時(shí)間，以及提供更準(zhǔn)確的指導(dǎo)性意見[4]。

1）設(shè)備檔案管理。設(shè)備檔案管理提供設(shè)備管理人員對(duì)各類設(shè)備資料、相關(guān)圖紙等信息的電子化記錄。從而使設(shè)備管理人員或其他管理人員可以在手機(jī)、平板、電腦等終端便捷的查看需要的設(shè)備資料，大大縮短檢查某一設(shè)備時(shí)調(diào)取資料可能要耗費(fèi)的時(shí)間，同時(shí)，設(shè)備檔案按門類管理，更有助于管理人員清晰地查找需要的資料。

2）設(shè)備點(diǎn)檢維修保養(yǎng)。設(shè)備管理人員可根據(jù)不同類型的設(shè)備制定不同的點(diǎn)檢（維修/保養(yǎng)）計(jì)劃和點(diǎn)檢（維修/保養(yǎng)）任務(wù)，并發(fā)布給維修工人。維修工人根據(jù)任務(wù)提示的時(shí)間和具體內(nèi)容，完成點(diǎn)檢（維修/保養(yǎng)）任務(wù)，系統(tǒng)將自動(dòng)采集任務(wù)時(shí)的設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)作為維修工人完成任務(wù)的附帶信息，一并提供給設(shè)備管理人員核驗(yàn)。避免維修工人現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)記錄設(shè)備數(shù)據(jù)的時(shí)間，增加工作效率，提高工作質(zhì)量。

3）備品備件管理。維修工人在維修設(shè)備時(shí)如發(fā)現(xiàn)設(shè)備需要更換配件，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)工人需要的設(shè)備備件提示倉(cāng)庫(kù)內(nèi)是否有該備件以及該備件的位置，維修工人可在現(xiàn)場(chǎng)直接通過系統(tǒng)自動(dòng)提示倉(cāng)儲(chǔ)管理人員需要提取備件，縮短維修工程和倉(cāng)庫(kù)管理人員之間的溝通時(shí)間，實(shí)現(xiàn)工人到倉(cāng)庫(kù)就可以馬上取件并回到現(xiàn)場(chǎng)完成維修。

同時(shí)，也可根據(jù)業(yè)務(wù)需要，由維修工人發(fā)布需要備件信息后，再由倉(cāng)庫(kù)管理人員分配相關(guān)配送人員直接將配件送達(dá)維修處。

4）設(shè)備運(yùn)行監(jiān)視。設(shè)備運(yùn)行監(jiān)視給設(shè)備管理科提供可視化的設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)展示，使用戶便捷準(zhǔn)確及時(shí)的掌握設(shè)備當(dāng)前的運(yùn)行狀態(tài)，當(dāng)設(shè)備發(fā)生報(bào)警或故障時(shí)，及時(shí)提醒維修維護(hù)人員，縮短設(shè)備發(fā)生故障到解決問題的時(shí)間。

5）設(shè)備故障診斷。設(shè)備運(yùn)行發(fā)生報(bào)警信息或故障信息后，系統(tǒng)自行根據(jù)報(bào)警或故障內(nèi)容在系統(tǒng)故障診斷庫(kù)中檢索相關(guān)問題的解決方案，并將解決方案與報(bào)警或故障信息一同提示維修工人，指導(dǎo)維修工人快速高效的完成維修，同時(shí)也根據(jù)解決方案可提示維修工人是否需要攜帶相關(guān)工具、備件，減少工人因?yàn)榫S修工具、備件未攜帶而增加的維修時(shí)間。

6）運(yùn)行效率分析。系統(tǒng)自動(dòng)采集設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)，并根據(jù)相關(guān)的運(yùn)行數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)分析該設(shè)備的運(yùn)行時(shí)間、故障時(shí)間、稼動(dòng)率、可動(dòng)率以及設(shè)備綜合OEE指標(biāo)。設(shè)備管理人員根據(jù)分析的各項(xiàng)數(shù)據(jù)可綜合得出該設(shè)備運(yùn)行效率，從而為下一步設(shè)備改進(jìn)或者運(yùn)行效率調(diào)整提供數(shù)據(jù)支持。

2.7 能源管理模塊

焦化廠在煉焦的過程中會(huì)使用大量的水、電、煤等能源，使用能源管理系統(tǒng)，可以統(tǒng)計(jì)消耗的能源，分析能源消耗的比重，從而深度挖掘找到耗能點(diǎn)，人為干預(yù)達(dá)到節(jié)能的效果，制定能源節(jié)能計(jì)劃，分解到各個(gè)生產(chǎn)區(qū)域，使節(jié)能工作責(zé)任明確，從而合理地利用能源，降低單位產(chǎn)品能源消耗，提高經(jīng)濟(jì)效益[5]。

用能統(tǒng)計(jì)圖直觀展示工廠本年度用電、用水和用煤等情況，如圖2所示。

圖2 用能統(tǒng)計(jì)圖示例

（1）總用能顯示 展現(xiàn)焦化工廠水，電等能耗的使用情況，并且對(duì)比客戶制定的計(jì)劃用能值，直觀地看到當(dāng)天或者當(dāng)月的用能是否超標(biāo)。

（2）分項(xiàng)用能顯示 將焦化廠能耗按照用能車間來統(tǒng)計(jì)分析，備煤區(qū)域、煉焦區(qū)域、化產(chǎn)回收區(qū)域、干熄焦區(qū)域、除塵區(qū)域來分區(qū)域顯示能耗，將用能計(jì)劃目標(biāo)值下放到各個(gè)生產(chǎn)區(qū)域，對(duì)各個(gè)區(qū)域進(jìn)行能耗比較，同一個(gè)區(qū)域和去年此時(shí)的用能進(jìn)行同比，和上一個(gè)月此時(shí)的用能進(jìn)行環(huán)比，落實(shí)精準(zhǔn)管理，跟蹤目標(biāo)達(dá)成情況，協(xié)助用能單位發(fā)現(xiàn)不合理能耗。

（3）能流圖 將焦化廠的“電”“水”“熱”的儀表按照層級(jí)的關(guān)系分類顯示能耗，按物理的從屬關(guān)系顯示每塊表的表頭值情況，精準(zhǔn)定位到每塊能耗監(jiān)測(cè)儀表。

（4）能源分析 1）電費(fèi)統(tǒng)計(jì)。統(tǒng)計(jì)焦化廠總電能在用電峰、平、谷、尖時(shí)用能情況，同時(shí)顯示峰、平、谷、尖時(shí)的電費(fèi)價(jià)格，以此提示工廠合理安排用電時(shí)間，削峰填谷，提高電力資源的利用率。

2）節(jié)能分析。根據(jù)用電能的“對(duì)標(biāo)值”“實(shí)際值”“趨勢(shì)”三條曲線圖，對(duì)焦化廠的電能數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，能夠更直觀的看出能耗的消耗趨勢(shì)，以此來查看節(jié)能的趨勢(shì)，是否達(dá)到節(jié)能的目標(biāo)，起到預(yù)警作用。

3）能效與季節(jié)。焦化廠可以使用此項(xiàng)功能，從耗能和環(huán)境溫度的維度去分析用能情況，幫助用戶找到用能異常點(diǎn)位，從而幫助用戶去優(yōu)化用能。

4）用能平衡。焦化廠能量平衡也是很重要的監(jiān)測(cè)點(diǎn)，對(duì)整廠能量供應(yīng)、備煤及煉焦等各個(gè)環(huán)節(jié)生產(chǎn)有效利用的能量，計(jì)算出損失的能量和耗損率，以此幫助客戶分析工藝耗能點(diǎn)，優(yōu)化生產(chǎn)，挖掘節(jié)能潛力。

5）用能比較。焦化廠在備煤、煉焦及化產(chǎn)回收等生產(chǎn)環(huán)節(jié)使用了大量設(shè)備，比如泵、鼓風(fēng)機(jī)及冷卻器等設(shè)備，對(duì)生產(chǎn)設(shè)備之間進(jìn)行能耗比較，幫助客戶找到耗能設(shè)備，提高產(chǎn)能。

6）負(fù)載率分析。統(tǒng)計(jì)焦化廠變壓器負(fù)荷率，鼓勵(lì)工廠提高負(fù)荷率可以減少受電變壓器容量，降低高峰負(fù)荷，減少用電開支，降低生產(chǎn)成本。

2.8 業(yè)務(wù)場(chǎng)景分析模塊

云平臺(tái)的數(shù)據(jù)可視化服務(wù)，比傳統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)分析軟件或BI軟件的早期版本更容易操作。這使得在沒有IT專業(yè)人士支持的情況下，實(shí)現(xiàn)基于某種業(yè)務(wù)場(chǎng)景的數(shù)據(jù)可視化接口成為可能。

1）運(yùn)營(yíng)駕駛艙。駕駛艙打破焦化廠生產(chǎn)、設(shè)備、質(zhì)量、安全、倉(cāng)儲(chǔ)及能源之間的數(shù)據(jù)隔離，將各個(gè)環(huán)節(jié)的指標(biāo)整合顯示，實(shí)現(xiàn)指標(biāo)分析及決策場(chǎng)景落地。實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)反應(yīng)工廠真實(shí)的經(jīng)營(yíng)狀況，為決策者提供了有力的依據(jù)。

2）綜合報(bào)表。焦化廠的備煤區(qū)域、煉焦區(qū)域等區(qū)域的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，各個(gè)區(qū)域的能源消耗數(shù)據(jù)，以及財(cái)務(wù)的采購(gòu)原材料的數(shù)據(jù)，形成全局的視野，幫助運(yùn)營(yíng)人員快速了解企業(yè)運(yùn)營(yíng)等情況。

3）自定義報(bào)表。焦化廠每個(gè)運(yùn)營(yíng)的角色關(guān)心的數(shù)據(jù)不同，可以使用報(bào)表工具、拖拽工具，關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)源，生成相關(guān)報(bào)表。生成相關(guān)的生產(chǎn)分析、能耗分析、設(shè)備分析及財(cái)務(wù)分析等報(bào)表。

4）智能分析。將焦化廠的數(shù)據(jù)進(jìn)行深度挖掘，生產(chǎn)過程配煤等材料的量，最后生成焦炭、凈煤氣及苯類等產(chǎn)品，將進(jìn)場(chǎng)材料和產(chǎn)出物之間邏輯關(guān)系建立模型，通過模型訓(xùn)練和模型預(yù)測(cè)，顯示出評(píng)估結(jié)果，給出客戶生產(chǎn)預(yù)警的提示。

3 結(jié)束語

可見，作為一個(gè)完善和完整的制造執(zhí)行系統(tǒng)，其業(yè)務(wù)模塊須根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)需要加以設(shè)計(jì)。制造執(zhí)行系統(tǒng)的核心是生產(chǎn)管理模塊，再輔佐以質(zhì)量管理模塊、倉(cāng)儲(chǔ)管理模塊，完成焦化廠的核心任務(wù)；作為焦化廠安全生產(chǎn)必不可少的手段，是由含有巡檢、行為識(shí)別、人員定位的視頻安全管理和安全在線管理完成的；而設(shè)備管理和能源管理是保證焦化廠正常生產(chǎn)和降耗減污的必要手段。而BI分析模塊是集生產(chǎn)信息采集、存儲(chǔ)、傳輸、統(tǒng)計(jì)、分析及發(fā)布于一體的，在整個(gè)全生產(chǎn)周期，將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)以曲線圖表展示，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)三維以柱圖、餅圖和雷達(dá)圖展示，用于生產(chǎn)指揮和數(shù)據(jù)分析。