1 概述

化工是我国重要的基础支柱产业。它是一个多品种、多层次、广范围、配套的产业，与其他产业和消费市场密切相关，是对国民经济发展具有重要作用的资本密集型、技术密集型产业。但长期以来，我国化学工业与发达国家相比仍有较大差距。突出表现是生产过程能耗高、设备运行周期短、维护成本高、环境污染严重、能源利用效率高于发达国家。降低近 10 个百分点。面对经济全球化的机遇与挑战，我国“ 化工企业逐步利用自动化技术、管理技术和信息化技术改变原有的生产控制方式。加强生产过程的监控和管理，提高产品质量，降低成本和改善服务，不断提高自适应能力。其中，先进的信息技术管理体系成为企业竞争的关键。

2 化工行业信息化应用现状分析

化工生产过程具有以下特点：1、生产过程连续，处理能力强，要求材料和能源供应连续、及时、可靠；2、@ >生产过程复杂，生产过程涉及多种化学变化和物理变化，生产控制技术要求高，信息量大，故障诊断处理较复杂；3、产品结构复杂，除主产品外，还会产生大量副产品和中间产品，产品与产品的关系复杂。比较大；4、自动化基础水平比较高，并且对自动化的依赖比较强。大部分材料变量通过仪器测量或通过分析仪器间接获得，少量人工测量；5、生产的主要目标是安全、稳定、长周期、满负荷、高质量、平衡、高产、低耗、减少污染。

由于行业的生产特点，大多数企业都非常重视过程控制的系统建设，在重要设备上实施自动控制系统DCS或PLC，并注重实时数据的采集、存储和整理，并实现过程监控。由于稳定系统的先天条件必须是封闭系统，因此生产车间中的每个控制系统都是一个独立的封闭系统。全球软硬件系统厂商也在此前提下开发自己的产品，通常不会将“系统集成”的概念放在软硬件规划中。随着ERP（ ）系统的日益普及和推广，许多企业也实施了相应的ERP系统，对企业资源进行全面规划和管理，使管理得到优化和提升。由于大多数企业不进行信息整合，企业内部各个业务单元的信息相互独立，无法共享，形成信息孤岛。它给企业管理和生产管理带来了信息交流障碍。

目前能源管理系统，以ERP-SAP为代表的管理信息系统，以分布式控制系统（DCS）和现场总线控制系统（FCS）为代表的自动化控制系统已在化工行业得到广泛应用。由于缺乏有效的信息系统架构和平台，无法快速准确下达企业的上层计划和管理指令，生产单位的执行结果无法及时反馈。数据显示，49%的ERP系统未能达到预期的社会效益、经济效益和目标。其中一个重要因素是忽略了与生产现场的信息联系和整合，而生产现场的数据，尤其是整合的优质数据，即 生产信息是ERP的基础。由于规划层和控制层不能进行良好的双向信息交换，阻碍了各个系统的正常运行，不能体现信息系统的整体效益。MES作为一个跨越规划运营和流程运营两个层面的信息化管理系统，近年来受到了很多行业特别是石油化工行业的重视。MES系统解决方案给人们带来了数据共享、执行协调、提高企业执行效率和决策能力的希望。它阻碍了各个系统的正常运行，不能反映信息系统的整体效益。MES作为一个跨越规划运营和流程运营两个层面的信息化管理系统，近年来受到了很多行业特别是石油化工行业的重视。MES系统解决方案给人们带来了数据共享、执行协调、提高企业执行效率和决策能力的希望。它阻碍了各个系统的正常运行，不能反映信息系统的整体效益。MES作为一个跨越规划运营和流程运营两个层面的信息化管理系统，近年来受到了很多行业特别是石油化工行业的重视。MES系统解决方案给人们带来了数据共享、执行协调、提高企业执行效率和决策能力的希望。

3 MES（生产执行系统）开发

70年代后半期以来，一些企业为了解决生产管理中的个别问题，推出了一些功能单一的软件产品和个别系统，例如具有设备维护系统、质量管理系统、质量管理系统等功能的生产管理系统。生产统计。MES系统的原型。MES()字面翻译为 ，俗称生产管理系统。直到 1990 年代初，它才被 AMR（美国咨询和研究公司）组织提出并使用。1990年代初期MES的关键功能是实现生产现场信息的整合。在 1990 年代后期，尤其是流程制造行业提出了整体解决方案和信息系统的需求，希望通过各种功能，如资源分配管理、调度、质量保证管理、设备维护管理、生产绩效分析、调度、文档控制等实现交互，以及材料和生产跟踪等，用于描述MES过程。同时，MES生产执行系统与上层ERP等业务系统和下层PCS等生产设备控制系统一起定义为企业的神经系统。一是将经营计划的指示传达给生产现场，二是收集并及时收集生产现场信息。上传和处理。MES不仅是一个面向生产现场的系统，更是上下级之间传递信息的系统。是连接现场层和管理层，提高生产经营效率的尖端系统。

[page] 4 浅谈MES在我国化工行业的发展与应用

针对流程行业，尤其​​是石化行业，国内外涌现出一批MES产品解决方案，如ASPEN Tech的ASPEN、石化盈科的SMES、浙大中控的MES套件等。目前MES已得到广泛推广在发达国家的“离散制造和过程制造”中。随着通信瓶颈的解决，ERP可以通过MES直接与控制系统交换实时数据，实现运营层和管理层的紧密结合。在我国，对MES的理解和应用还处于起步阶段。相比之下，在我国，ERP系统与生产控制系统之间的信息化整合还普遍没有实现。问题的关键在于MES在中国没有得到广泛推广。从目前国内的应用情况来看，大部分实施MES的企业主要是基于实时数据库、物料平衡、生产计划与调度等模块，而“过程制造”则侧重于运营管理、过程管理、质量管理，设备维修管理、绩效管理等模块应用很少，成功经验不多。正因为如此，我国化工行业能耗高、设备运行周期短、维护成本高、环境污染严重。许多企业还在探索和开发MES的功能。从目前国内的应用情况来看，大部分实施MES的企业主要是基于实时数据库、物料平衡、生产计划与调度等模块，而“过程制造”则侧重于运营管理、过程管理、质量管理，设备维修管理、绩效管理等模块应用很少，成功经验不多。正因为如此，我国化工行业能耗高、设备运行周期短、维护成本高、环境污染严重。许多企业还在探索和开发MES的功能。从目前国内的应用情况来看，大部分实施MES的企业主要是基于实时数据库、物料平衡、生产计划与调度等模块，而“过程制造”则侧重于运营管理、过程管理、质量管理，设备维修管理、绩效管理等模块应用很少，成功经验不多。正因为如此，我国化工行业能耗高、设备运行周期短、维护成本高、环境污染严重。许多企业还在探索和开发MES的功能。生产计划与调度等模块，而“过程制造”侧重于运营管理，过程管理、质量管理、设备维修管理、绩效管理等模块应用较少，成功经验不多。正因为如此，我国化工行业能耗高、设备运行周期短、维护成本高、环境污染严重。许多企业还在探索和开发MES的功能。生产计划与调度等模块，而“过程制造”侧重于运营管理，过程管理、质量管理、设备维修管理、绩效管理等模块应用较少，成功经验不多。正因为如此，我国化工行业能耗高、设备运行周期短、维护成本高、环境污染严重。许多企业还在探索和开发MES的功能。我国化工行业能耗高、设备运行周期短、维护成本高、环境污染严重。许多企业还在探索和开发MES的功能。我国化工行业能耗高、设备运行周期短、维护成本高、环境污染严重。许多企业还在探索和开发MES的功能。

借鉴国外成功企业的做法，日本的文化内涵更接近东方。日本在MES的基础上，提出了“制造管理系统”、“制造执行系统”、“生产执行系统”、“综合生产管理系统”等新的解决方案。台塑相关企业提出“实时生产管理系统”和“管控一体化”的概念。两者除了遵循AMR的定义和描述外，更强调对生产现场各种信息的实时采集和整合。系统和业务系统的理想集成。按照“生产什么，生产多少”的宏观指导 根据ERP，具体的指令和调度，何时、哪条生产线投入什么样的原材料、使用什么样的工艺、完成什么样的产品。注重生产现场信息数字化管理、过程管理、物流管理、质量管理、生产指导、进度跟踪管理、设备运行监督控制、运维管理等生产环节的管理。真正帮助生产工厂解决生产管理问题，提高生产力，进而达到节能减排、提效降耗的目标。使用什么样的工艺，完成什么样的产品。注重生产现场信息数字化管理、过程管理、物流管理、质量管理、生产指导、进度跟踪管理、设备运行监督控制、运维管理等生产环节的管理。真正帮助生产工厂解决生产管理问题，提高生产力，进而达到节能减排、提效降耗的目标。使用什么样的工艺，完成什么样的产品。注重生产现场信息数字化管理、过程管理、物流管理、质量管理、生产指导、进度跟踪管理、设备运行监督控制、运维管理等生产环节的管理。真正帮助生产工厂解决生产管理问题，提高生产力，进而达到节能减排、提效降耗的目标。进度跟踪管理、设备运行监督控制、运维管理。真正帮助生产工厂解决生产管理问题，提高生产力，进而达到节能减排、提效降耗的目标。进度跟踪管理、设备运行监督控制、运维管理。真正帮助生产工厂解决生产管理问题，提高生产力，进而达到节能减排、提效降耗的目标。

对于准备引入MES系统的企业，建议借鉴日本企业和台塑相关企业的做法，注意以下步骤和注意事项。即项目规划、组织形成、培训与准备、需求定义、建模与差异分析、总体设计与详细设计、软件接口规范定义与设计、接口开发与联调等步骤。注意MES在管理系统中的重要地位，考虑生产现场信息系统的几个要素：人员、信息系统、业务规则、设备、MES软件包的适应性。强调应用效果，生产现场信息系统是MES成功的基础。以下是开发应用程序的想法与您讨论。

4.1 基本系统搭建

建立厂区综合数据集成平台是MES发展的基础。但是，在整合实时生产数据之前，首先必须建立一个完整的生产系统。

4.1.1 检验实验室信息管理系统LIMS系统

LIMS的功能按照要求和标准设计，实现操作流程的标准化；实现实验室数据的自动化管理，减少人工处理和复制数据的效率低下和容易出错的问题；最终产品质量的提高起着关键作用。

4.1.2 主要设备在线监测系统（振动、转速、轴偏监测）

对重要设备建立独立的监控体系，作为设备预防性维护的基础，是设备计划维护的基础。

4.1.3 厂内安防系统（火警、燃气监控、门禁及报警系统）

化工行业是高风险行业，安全是一切工作的前提和保障，是预防工厂安全的基础。

[page] 4.2 基本系统集成

通过实时数据库，整合生产过程中的动态信息，建立企业生产统一的工厂模型（数据模型和业务模型），为各功能的应用提供标准化、一致的信息生产管理模块。

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生产信息集成架构示意图

4.3 建立跨部门项目组：

建立公司所有系统的通用数据平台不是一蹴而就的，需要一个完整的计划一步一步地进行。考虑各系统数据特性的差异，确保各控制系统在安全稳定运行的基础上进行数据采集。每个工厂的研究工作（设备系统接口规范、工艺功能要求、生产瓶颈、未来规划目标）都必须在项目实施前准确无误。项目成员具备相关专业技能（如系统集成、软件开发技术），生产单位应积极参与并提供流程相关经验，以确保项目功能满足生产工厂的需求，

4.4 MES功能开发

从生产管理的需要和目的出发，分阶段开发生产管理的一些功能模块。喜欢：

4.4.1 流程管理

工艺画面管理：整合DCS画面，开发工艺画面管理功能，整合质量、设备、维修等相关信息。可以大大提高生产过程管理的效率。当遇到流程异常时，也可以利用实时数据库的历史数据，快速判断原因，排除异常。

趋势分析管理：利用实时数据库开发各类趋势分析和历史数据分析统计功能。

工作规范管理：各种流程和维护操作都集成在文档管理中心，并结合流程屏幕管理功能。随时随地点击超链接查询。

[page] 4.4.2 设备状态管理及异常报警功能

开发设备状态综合管理功能，根据设备所在区域或管理权责展开设备配置树图，点击设备立即显示设备所有相关信息，如实时动态、历史趋势、运行时间、切换次数等，并可设置报警值，具有异常报警功能。计算运行时间并制定有条件的维护策略。

4.4.3 生产管理

日常生产管理：开发每日实时和历史生产动态一体化画面，根据管理目的提供实时生产信息集，所有必要的计算、统计、分析操作均由计算机自动完成，管理人员可以更加专注关于解决问题的对策。

成品库存及原辅材料消耗管理：成品入库、包装量管理、原辅材料消耗自动统计功能。自动生成输出和质量统计报告。

4.4.4 能源管理

整合水、汽、电消耗数据，自动生成消耗统计报表，作为节水节能提升的重要参考。

4.4.5 质量管理

质量趋势变化统计报表、生产质量追溯功能、质量异常报警和跟踪管理是质量管理的重点。自动导入LIMS数据，减少人工处理、重复数据等低效易出错的问题。LIMS与MES的完全集成使得质量信息实时化，在MES功能中可以实时掌握质量信息，对提高制造质量起到关键作用。

4.4.6 安全与环境管理

将全厂气体检测系统集成到实时数据库中，开发危险气体检测管理系统，提供即时泄漏报警和报警记录查询功能。将消防可信主机信号集成到实时数据库中，开发MES平台，实时掌握火警异常动态。保证整个生产车间的安全生产。

4.5 公司范围内的部署

部署全公司系统时要考虑的问题级别将逐渐扩大。例如，考虑建立跨厂区独立控制系统网络，信息安全的设置就变得比较重要。MES需要思考如何与企业ERP和维护管理系统数据库进行信息交换，如何控制全公司用户的权限，网站网络带宽是否充足，全厂报警系统的通知级别是多少、MES中必须包括哪些系统等，在规划全公司系统布局时都必须考虑，避免全公司系统过大、投资额过高或扩容不足以阻碍系统未来的发展。

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