1 概述
隨著計算機技術和現(xiàn)代通信技術的迅速發(fā)展,日益激烈的市場競爭對企業(yè)的信息化提出了越來越高的要求,企業(yè)對信息的自動化處理的需求也越來越強烈。通過信息技術手段對企業(yè)的各種資源和信息進行快速處理與反應,可以從根本上提高企業(yè)的工作效率、降低企業(yè)生產成本、減輕員工勞動強度。“運用信息技術改造傳統(tǒng)產業(yè),以信息化帶動工業(yè)化。”隨著國家這一戰(zhàn)略方針的不斷深入實施,管控一體化的企業(yè)信息化建設模式再一次備受企業(yè)的普遍關注。
北京太行前景水泥有限公司日產3200噸熟料,年設計能力為150萬噸,其產品90%以上為高標號(42.5)水泥,是目前北京市單機產量最高的生產線。目前公司企業(yè)信息化建設已取得了初步的成效,已建立起較為完備的企業(yè)局域網絡,在實現(xiàn)了自動化生產裝置實時數據的上傳和集中管理基礎上,采用了北京和利時信息技術有限公司(以下簡稱為和信公司)的管理信息系統(tǒng),將設備實時的運行數據進一步加工,結合企業(yè)的實際情況,通過數學模型,將分散、獨立的生產數據轉換成對企業(yè)管理有用的商業(yè)信息,為企業(yè)的決策者提供實時的決策數據依據。
2 系統(tǒng)簡介
根據北京太行前景水泥有限公司現(xiàn)有的信息化建設情況,已構建基本的網絡,并通過和信公司的HiRIS實時信息系統(tǒng)將生產控制系統(tǒng)(DCS、PLC等)實時數據采集上來。將現(xiàn)有的DCS、HiRIS與指標核算系統(tǒng)、動態(tài)設備管理等進行緊密的集成,形成覆蓋全廠各個生產管理環(huán)節(jié)的管理信息系統(tǒng)。公司網絡架構層次如圖1所示。
3 系統(tǒng)功能
管理信息系統(tǒng)在以實時信息系統(tǒng)為平臺的基礎上,主要包括指標核算和動態(tài)設備管理的功能。通過指標核算系統(tǒng)能
完成班組的操作平穩(wěn)性、物料平衡、能耗物耗、生產成本和內部利潤的量化統(tǒng)計。每個班組可以隨時用該系統(tǒng)進行實時統(tǒng)計,計算出到當前為止上述各項考核指標,也可以統(tǒng)計前幾個班次的考核結果來進行對比。通過分析統(tǒng)計結果,使管理人員和操作工能直觀看出班與班之間的差距,以及影響裝置經濟效益的原因,便于統(tǒng)一改進操作,提出并實施合理的節(jié)能降耗措施。
圖1 網絡拓撲圖
班組指標考核主要提供給生產車間成本分析、指標考核等與經營分析、生產指標統(tǒng)計核算、車間班組考核等相關的人員,利用該系統(tǒng)可以匯總生產數據,形成生產運行綜合報表,實時統(tǒng)計各種煤、電、水等能源、原材料及公用工程消耗量,這些數據均是計算生產成本的重要基礎數據,根據這些實時能耗數據,可生成生產成本統(tǒng)計分析報表,供相應部門根據設置的權限進行查詢。指標核算系統(tǒng)原理如圖2所示。
圖2 指標核算系統(tǒng)原理圖
指標核算系統(tǒng)具體有以下幾方面功能:
? 系統(tǒng)設置:進行系統(tǒng)初始運行參數和所需的一些基礎數據的設置,包括:
(1) 指標類別定義:定義指標的分類編碼及名稱;
(2) 指標定義:設置指標的編碼、名稱及其基本屬性,包括計量單位、能耗額定值、類別等;
(3) 計算方法定義:定義計算類指標的計算方法與公式編輯;
(4) 指標關聯(lián)定義:根據指標的不同屬性分別將指標與DCS/PLC采集點和計算過程進行關聯(lián),并由此而設計出每臺設備的用戶輸入界面形式;
(5) 班組、班次設置:對目前參與生產運行的各班組進行編號,錄入系統(tǒng)中,作為指標考核的對象。可設置每個班次的開始時間及結束時間,以及班次的名稱等。
? 數據維護:進行生產運行數據的錄入、修改、保存、審批和瀏覽等操作。
? 數據分析:進行生產運行數據的統(tǒng)計分析,形成車間指標數據和全廠綜合指標數據。
(1) 班組運行數據分析:對各個班組的生產運行數據進行橫向和縱向的比較分析,并以直方圖、曲線圖、餅圖等方式進行顯示;
(2) 車間指標核算:進行車間各項指標參數的統(tǒng)計計算和分析,并對各項指標設立權重,進行班組的考核;
(3) 全廠綜合指標分析:由計劃統(tǒng)計部門在各車間日常生產運行數據的基礎上進行全廠綜合性指標數據的統(tǒng)計、計算和分析。對分析結果以各類報表的形式顯現(xiàn),并需要經過審批流程。
? 綜合報表:根據用戶要求定制并形成各類指標核算報表。包括:
(1) 生產日報表、月報表、年報表;
(2) 成本分析報表;
(3) 裝置主要物耗、能耗分析報表;
(4) 各班組成本核算統(tǒng)計表。
動態(tài)設備管理是管理信息系統(tǒng)的一個重要功能模塊,是生產過程管理的重要環(huán)節(jié),主要用于對企業(yè)各種設備的登記、維護、潤滑、維修、日常記錄等,功能包括設備檔案管理、設備運行管理、設備維修管理、工單管理、故障分析、停機分析、工作流程管理等,同時能對設備相關數據進行查詢統(tǒng)計,并打出相應的報表。通過生產實時監(jiān)控系統(tǒng),設備管理、檢維修人員可以監(jiān)控設備運行情況。設備管理模塊可以和實時數據平臺相結合,從設備卡片中能夠調用查看設備運行的各項參數,如設備的運行周期、時間,停車時間,超限運行情況等等。同時在實時數據平臺中,也可以隨時調用設備卡片,查詢設備維修、變動記錄。一方面,通過對這些數據的分析可以得到設備異常或停機的原因,為避免事故的再次發(fā)生提供理論依據;另一方面,可以全面的了解工廠設備的使用情況,為ERP等上層管理系統(tǒng)的高效應用提供數據資源。設備管理相關的統(tǒng)計分析報表可以輔助設備管理人員進行決策。
動態(tài)設備管理主要包括以下功能:
(1) 前期管理:包括采購計劃、現(xiàn)場驗收、安裝調試、設備試車類型、設備試車項目和試車記錄;
(2) 臺帳管理:包括設備屬性、設備卡片、設備備件、設備變動、設備類別設置、重要級別設置、設備特殊屬性設置和靜密封點設置;
(3) 運行管理:包括初始設置、運行記錄、巡檢記錄、設備點檢、故障記錄、事故記錄、缺陷記錄、檢定記錄和設備超限運行統(tǒng)計;
(4) 維修管理:包括潤滑管理和維修管理等;
(5) 工單管理:包括任務管理、工單申請、工單審批、工單記錄、工單驗收和工單匯總等;
(6) 查詢統(tǒng)計:包括對設備數量、設備狀況、設備缺陷、設備運行、潤滑費用、維修費用和物料消耗等的統(tǒng)計;
(7) 文檔管理:包括文檔類型設置、文檔維護、文檔權限設置和文檔查詢等功能。
4 應用本系統(tǒng)的效益
通過管理信息系統(tǒng),不僅能將分散在各生產現(xiàn)場的實時信息集成起來,為管理者及時全面的監(jiān)控企業(yè)生產提供一個集成化的平臺,而且能夠通過對生產過程數據的再次加工處理,提煉出真正對生產管理、計劃調度、經營決策有用的信息。在生產經營管理和實時過程控制之間架起一座橋梁,實現(xiàn)兩者之間的信息交換和緊密集成,能實現(xiàn)如下效益:
? 大大減輕了手工抄表計算的勞動強度,顯著提高指標生成的速度。及時反饋查詢,加快運行狀態(tài)的整改,從而實現(xiàn)生產的最優(yōu)化經濟運行;
? 建立嚴格的指標考核制度,杜絕了手工抄錯的現(xiàn)象;
? 減少了非計劃停車時間。通過加強對關鍵參數指標的監(jiān)控,使生產的運行狀態(tài)保持平穩(wěn)。當指標偏離度加大時,可以及時的作出反應,避免裝置及設備停車;
? 減少原材料以及公用工程的消耗。通過優(yōu)化綜合運行指標定額,壓線運行,使設備運行在最優(yōu)狀態(tài),對原材料消耗用量會大大的降低。特別是對生產調度人員來說,可以利用實時數據及時的平衡公用工程及物料供應系統(tǒng)以減少單耗,提高經濟效益;
? 優(yōu)化生產過程,提高生產率。可以利用一線實時數據優(yōu)化生產過程;
? 動態(tài)的監(jiān)控生產成本。成本控制人員可以利用實時數據動態(tài)的監(jiān)控生產成本,使成本控制發(fā)生在生產過程中,而不是在生產的完成后,以達到降低成本的目的;
? 分析事故原因。當發(fā)生事故時,可以利用當前的和長期的歷史數據,對事故進行及時的分析,精確的定位事故發(fā)生的原因,以避免事故的再次發(fā)生。
5 結語
在企業(yè)“管控一體化”的信息系統(tǒng)建設中,管理信息系統(tǒng)起著非常重要的作用。該系統(tǒng)利用先進有效的數據挖掘工具,準確、專業(yè)的計算分析模型,獲得企業(yè)不同部門、不同層次的指標數據和各運行設備的運行數據,并對數據進行優(yōu)化、分析,為企業(yè)生產經營決策、班組考核以及設備維護管理等提供重要依據;同時也提高了設備運行的效率以及企業(yè)的生產效率,為企業(yè)的管理水平的進一步提高打下了堅實的基礎,提升了企業(yè)整體效益和市場競爭優(yōu)勢。