有色企业生产信息化系统研究与实施

　　现代国内企业信息化建设逐渐向管控一体化目标迈进。有色企业的管控一体化总体结构可以分成ERP(企业资源企划)层、MES(生产过程制造执行系统)层、PCS(过程控制系统)层3层体系结构。其中，MES层起到承上启下的关键作用，它提供为优化从订单投入到产品完成的生产活动所需的信息，运用及时、准确的信息，指导、启动、响应并记录工厂活动，从而能够对条件作出快速的响应，减少非增值活动，提高工厂运作过程的效率，使管控一体化系统形成具有合力的整体。

　　某企业为省部级重点有色加工企业，已经形成以新能源材料、电子信息材料、功能结构材料为主要特色，集技术开发与集成、新产品研发及产业化为一体的产业基地。

　　企业发展规模的不断壮大与经营范围的日益拓展，对企业整体信息化水平提出了更高要求。各车间内部虽已具备PLC/DCS自控系统，但车间之间生产信息孤立，形成孤岛。生产信息的传递，生产调度的指挥管控主要为传统的电话、人工、纸质模式。生产信息化的现状已无法满足业务发展的实际需求，分厂级层面上的两化融合问题成为亟待解决的战略性问题，非常有必要研发一套具备生产实时监控与调度等功能的生产制造执行系统，为公司的管理和决策提供真实、准确、及时的参考信息。应该企业要求，笔者所在单位承担了该企业生产信息化项目建设的整体规划与具体实施。

　1 项目目标

　　通过高速局域网络实现各级生产管理部门对生产信息的监控。建立生产指挥中心，以生产网络及数据库系统(实时、关系)为支撑，通过对各车间生产数据的实时采集和历史存储，实现生产信息的集成共享，并对生产中产生的动态海量数据进行长周期保存和多手段呈现，建立生产实时监控系统。同时，开发生产调度管理软件。以生产运行管理为核心，以基于关系数据库的数据集成平台为支撑，存储并管理生产过程历史数据以及生产计划、物料消耗、产品质量、库房盘点、金属平衡等数据，与实时监控系统一起，构建集物料管理、生产运行管理、质量管理等为一体的生产执行系统(MES)。系统总体架构，如图1所示。

图1 系统总体架构图

　　建设目标包括：

　　①基础设施：设计建设具备管理与控制网络安全数据传递以及数据库集成功能，可靠的生产数据集成信息通道。

　　②实时监控：建设跨流程多控制系统的生产信息集成。建设生产车间及其辅助流程的实时数据共享平台，实现生产实时信息集成共享，并开发实时监控平台，实现客户端模式下的图形化实时监控平台，为调度指挥中心提供直观、全面、准确、及时的生产运行数据。

　　③调度管理：设计研发生产调度管理软件，对各类物料的计划、进出、消耗、库存实绩以及金属平衡、产品质量等进行集成管理。

　　④数据支撑：为上层管理系统ERP、CRM等提供基础的生产数据信息。

　2 网络及数据库系统设计

　　网络和数据库系统是企业生产信息化系统的基础和载体，通过建立生产管理监控网络，以实时数据库为基础支撑，集成各车间的生产实时数据，实现生产过程信息的集成与共享；以关系数据库为平台，存储并管理生产计划等生产经营管理数据，与实时数据库一起构建企业生产管理数据库系统。

　　2.1 数据采集网络设计

　　数据采集网络设计采用星型拓扑结构，将各车间的DCS操作站通过集线器汇聚至对应车间的数采机，数采机进行网络隔离后连接中心交换机，从而构成星型树的拓扑结构。结构示意图如图2所示：

图2 数据采集网络结构图

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