1 概述
隨著計算機技術(shù)和現(xiàn)代通信技術(shù)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(shù)手段對企業(yè)的各種資源和信息進行快速處理與反應(yīng),可以從根本上提高企業(yè)的工作效率、降低企業(yè)生產(chǎn)成本、減輕員工勞動強度。“運用信息技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)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(shè)模式再一次備受企業(yè)的普遍關(guān)注。
北京太行前景水泥有限公司日產(chǎn)3200噸熟料,年設(shè)計能力為150萬噸,其產(chǎn)品90%以上為高標號(42.5)水泥,是目前北京市單機產(chǎn)量最高的生產(chǎn)線。目前公司企業(yè)信息化建設(shè)已取得了初步的成效,已建立起較為完備的企業(yè)局域網(wǎng)絡(luò),在實現(xiàn)了自動化生產(chǎn)裝置實時數(shù)據(jù)的上傳和集中管理基礎(chǔ)上,采用了北京和利時信息技術(shù)有限公司(以下簡稱為和信公司)的管理信息系統(tǒng),將設(shè)備實時的運行數(shù)據(jù)進一步加工,結(jié)合企業(yè)的實際情況,通過數(shù)學(xué)模型,將分散、獨立的生產(chǎn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)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(shù)據(jù)依據(jù)。
2 系統(tǒng)簡介
根據(jù)北京太行前景水泥有限公司現(xiàn)有的信息化建設(shè)情況,已構(gòu)建基本的網(wǎng)絡(luò),并通過和信公司的HiRIS實時信息系統(tǒng)將生產(chǎn)控制系統(tǒng)(DCS、PLC等)實時數(shù)據(jù)采集上來。將現(xiàn)有的DCS、HiRIS與指標核算系統(tǒng)、動態(tài)設(shè)備管理等進行緊密的集成,形成覆蓋全廠各個生產(chǎn)管理環(huán)節(jié)的管理信息系統(tǒng)。公司網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)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(chǔ)上,主要包括指標核算和動態(tài)設(shè)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(chǎn)成本和內(nèi)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(dāng)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(jié)果來進行對比。通過分析統(tǒng)計結(jié)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(jīng)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(wǎng)絡(luò)拓撲圖
班組指標考核主要提供給生產(chǎn)車間成本分析、指標考核等與經(jīng)營分析、生產(chǎn)指標統(tǒng)計核算、車間班組考核等相關(guān)的人員,利用該系統(tǒng)可以匯總生產(chǎn)數(shù)據(jù),形成生產(chǎn)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(shù)據(jù)均是計算生產(chǎn)成本的重要基礎(chǔ)數(shù)據(jù),根據(jù)這些實時能耗數(shù)據(jù),可生成生產(chǎn)成本統(tǒng)計分析報表,供相應(yīng)部門根據(jù)設(shè)置的權(quán)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(shè)置:進行系統(tǒng)初始運行參數(shù)和所需的一些基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的設(shè)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(shè)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(guān)聯(lián)定義:根據(jù)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(guān)聯(lián),并由此而設(shè)計出每臺設(shè)備的用戶輸入界面形式;
(5) 班組、班次設(shè)置:對目前參與生產(chǎn)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(shè)置每個班次的開始時間及結(jié)束時間,以及班次的名稱等。
? 數(shù)據(jù)維護:進行生產(chǎn)運行數(shù)據(jù)的錄入、修改、保存、審批和瀏覽等操作。
? 數(shù)據(jù)分析:進行生產(chǎn)運行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析,形成車間指標數(shù)據(jù)和全廠綜合指標數(shù)據(jù)。
(1) 班組運行數(shù)據(jù)分析:對各個班組的生產(chǎn)運行數(shù)據(jù)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(shù)的統(tǒng)計計算和分析,并對各項指標設(shè)立權(quán)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(chǎn)運行數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上進行全廠綜合性指標數(shù)據(jù)的統(tǒng)計、計算和分析。對分析結(jié)果以各類報表的形式顯現(xiàn),并需要經(jīng)過審批流程。
? 綜合報表:根據(jù)用戶要求定制并形成各類指標核算報表。包括:
(1) 生產(chǎn)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(shè)備管理是管理信息系統(tǒng)的一個重要功能模塊,是生產(chǎn)過程管理的重要環(huán)節(jié),主要用于對企業(yè)各種設(shè)備的登記、維護、潤滑、維修、日常記錄等,功能包括設(shè)備檔案管理、設(shè)備運行管理、設(shè)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(shè)備相關(guān)數(shù)據(jù)進行查詢統(tǒng)計,并打出相應(yīng)的報表。通過生產(chǎn)實時監(jiān)控系統(tǒng),設(shè)備管理、檢維修人員可以監(jiān)控設(shè)備運行情況。設(shè)備管理模塊可以和實時數(shù)據(jù)平臺相結(jié)合,從設(shè)備卡片中能夠調(diào)用查看設(shè)備運行的各項參數(shù),如設(shè)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(shù)據(jù)平臺中,也可以隨時調(diào)用設(shè)備卡片,查詢設(shè)備維修、變動記錄。一方面,通過對這些數(shù)據(jù)的分析可以得到設(shè)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(jù);另一方面,可以全面的了解工廠設(shè)備的使用情況,為ERP等上層管理系統(tǒng)的高效應(yīng)用提供數(shù)據(jù)資源。設(shè)備管理相關(guān)的統(tǒng)計分析報表可以輔助設(shè)備管理人員進行決策。
動態(tài)設(shè)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(diào)試、設(shè)備試車類型、設(shè)備試車項目和試車記錄;
(2) 臺帳管理:包括設(shè)備屬性、設(shè)備卡片、設(shè)備備件、設(shè)備變動、設(shè)備類別設(shè)置、重要級別設(shè)置、設(shè)備特殊屬性設(shè)置和靜密封點設(shè)置;
(3) 運行管理:包括初始設(shè)置、運行記錄、巡檢記錄、設(shè)備點檢、故障記錄、事故記錄、缺陷記錄、檢定記錄和設(shè)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(wù)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(shè)備數(shù)量、設(shè)備狀況、設(shè)備缺陷、設(shè)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(shè)置、文檔維護、文檔權(quán)限設(shè)置和文檔查詢等功能。
4 應(yīng)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(chǎn)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(chǎn)提供一個集成化的平臺,而且能夠通過對生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)的再次加工處理,提煉出真正對生產(chǎn)管理、計劃調(diào)度、經(jīng)營決策有用的信息。在生產(chǎn)經(jīng)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(chǎn)的最優(yōu)化經(jīng)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(guān)鍵參數(shù)指標的監(jiān)控,使生產(chǎn)的運行狀態(tài)保持平穩(wěn)。當(dāng)指標偏離度加大時,可以及時的作出反應(yīng),避免裝置及設(shè)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(shè)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(chǎn)調(diào)度人員來說,可以利用實時數(shù)據(jù)及時的平衡公用工程及物料供應(yīng)系統(tǒng)以減少單耗,提高經(jīng)濟效益;
? 優(yōu)化生產(chǎn)過程,提高生產(chǎn)率。可以利用一線實時數(shù)據(jù)優(yōu)化生產(chǎn)過程;
? 動態(tài)的監(jiān)控生產(chǎn)成本。成本控制人員可以利用實時數(shù)據(jù)動態(tài)的監(jiān)控生產(chǎn)成本,使成本控制發(fā)生在生產(chǎn)過程中,而不是在生產(chǎn)的完成后,以達到降低成本的目的;
? 分析事故原因。當(dāng)發(fā)生事故時,可以利用當(dāng)前的和長期的歷史數(shù)據(jù),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(jié)語
在企業(yè)“管控一體化”的信息系統(tǒng)建設(shè)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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)和各運行設(shè)備的運行數(shù)據(jù),并對數(shù)據(jù)進行優(yōu)化、分析,為企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營決策、班組考核以及設(shè)備維護管理等提供重要依據(jù);同時也提高了設(shè)備運行的效率以及企業(yè)的生產(chǎn)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(chǔ),提升了企業(yè)整體效益和市場競爭優(yōu)勢。