化工行业生产信息化和自动化解决方案+
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MES是处于计划层和车间层操作控制系统SFC之间的执行层，主要负责生产管理和调度执行。它通过控制包括物料、设备、人员、流程指令和设施在内的所有工厂资源来提高制造竞争力，提供了一种系统地在统一平台上集成诸如质量控制、物料追踪、生产调度等功能的方式。从而实现企业实时化的ERP/MES/SFC系统。
MES的设计及关键技术攻关，是化工企业综合自动化系统的核心技术。
设备负荷时间内实际产量与理论产量的比值
评估生产力的单一KPI量度方法
三要素：利用率（Availability）、表现指标（Performance）、质量指标（Quality）
2）OEE计算模型
OEE = AV × PE × QU
PE＝Re×Oe
AV利用率、PE为表现指标，QU为质量指标
Tt为日历总时间（Total Time），Dt为设备停机时间（Downtime）
3、物料变化复杂
生产加工高度的连续性，各个工序之间通过物料流和能量紧密的联系起来。一旦生产计划改变，整个生产系统各个环节的生产状况都会随之变化。
化工材料会随时间的变化而产生变化，可能变坏或变好，或完全变成另外一种物料；有些原料取自自然界，不同地点、批次的原料，其物理、化学性能会有差异。所以一个针对化工生产的解决方案，需要能够标识并管理物料的这种因时间、批次而产生的变化。
4、生产形式复杂
生产中，“质检计量”不仅有检验的功用。而且也是用于检测多种生成物含量的比例一种手段。也是计算成本要求的。
设备大修一般一年一次，全厂要停车。在开停车时（不仅是设备大修），由于流程长，准备工作多而复杂。
当前，化工企业信息化的一个非常明显的趋势是功能综合化，即自动化系统从企业整体出发逐层完成综合信息管理、车间控制、装置协调联合控制、辅助装置与设备的控制、能源监测与计量控制等等，实现综合管理-控制一体化系统。但要达到这个目标，在实际中还存在一些问题：
－生产现场系统
－管理部门终端
－企业外部查询
－内部报表统计
－外部报表查询
MES架构
2、
3、功能模块
3.1 生产计划管理
提供图形化的排产工具，可以根据产品加工路径的动态规划，它会根据物料、生产能力、工装夹具、设备异常、出勤人员等等信息变动来自动调整下一步计划，形成新的计划。根据实际情况做出最优的安排，解决制造同步化问题！
二、
目前的制造业已经向信息化工厂逐渐过度，整个工厂作为一个有机的整体来协调运转就需要一个有效的监控和管理，通过监控可以知道工厂所有设备所有人员所有材料的具体情况，通过管理，可以使以上各个生产环节紧密结合，协调运转。这样，就需要一个整体的全厂自动化系统。广州中浩控制技术有限公司的FMCS系统就是针对以上这些具体需求提出的完美解决方案。
（1）选择供应商
（2）成立项目团队
（3）拟定时程进度
（4）系统标准模块说明
（5）客制化系统功能讨论
（6）系统功能定制及测试
（7）进行使用者教育训练
（8）进行系统安装与先导上线（Pilot Run）
（9）系统正式上线
第三章
一、为什么需要FMCS(Facility Monitoring Control System)
Re为净开动率（Rate Efficiency），Oe为速度开动率（Operational Efficiency）
TPt为生产总时间（Total Productive State Time），Top为开动时间（Equipment Operational Uptime），CTi为理想加工周期（Ideal Cycle Time），CTa为实际加工周期（Actual Cycle Time）
三、
对无尘室空调系统、一般空调系统、冷热水主机设备以及废排气设备、变配电系统实现以最佳控制为中心的过程控制自动化；
以运行状态监视和计算机为中心的设备管理自动化；
以安全监视为中心的防灾自动化；
以节能运行为中心的能量管理自动化。
FMCS功能模块
四、
可靠性：系统硬件设备具有很高的可行性，同时还配备可靠的软件。系统从设计、实施、程序编制至组态过程都十分重视符合IEC设计规范。
4、质量检验种类多，信息数据量大，生产工艺参数和质量分析数值依靠人工抄表，效率低，占用定员多；化验报告需要经常送多个部门，化验员大部分时间忙于送化验报告，不便于生产过程分析和工艺技术管理。
5、一些信息化程度较高的企业已经具有了相对完整的ERP系统。但市场定单无法准确分解转化为生产计划直接下达到生产调度，而ERP层在生产控制数据的获取方面同样存在巨大障碍，传统的手工录入方式不能克服信息滞后、数据失真等问题。
3.3过程控制
1）现场每台主生产设备均配有一套配制监控系统，通过可视化界面形象生动的指挥操作工人进行生产，并实时的记录整个生产过程中的各参数变化、各项动作的具体操作时间等信息。
2）监控加料过程，通过扫描条码自动比对加料信息，防止错加、多加或少加料的操作发生。
4）进行管道加料时工人只需点击开始加料按钮，系统会自动控制PLC进行加料。4）生产工艺可视化，现场指导工人操作，无需比对纸张操作。
AGV车自动运行到指定原料库位后，操作工可根据移动称料系统界面上的提示进行称料工作并打印出相应条码。物料录入通过扫描条码进行比对，重量信息由系统直接从称上获取，避免了手工操作的错误
移动称料系统（AGV车）工作示意图
称料后打印的条码样式
称料管理子系统管理工单的导入、称料参数的设置，可查看称料工作的实时进度和历史记录，还可以补打条码应付突发情况等。
MES的系统效益
MESA为欧美制造业所做的调查统计数据
二、
化学工业作为我国国民经济的基础产业之一，经过五十多年的发展，已经覆盖了有机化学原料、无机化学原料、树脂、化学纤维、添加剂、日用化学品、染料、涂料、肥料、农料、塑料及制品、玻璃及制品、水泥等领域，与人类生活资源密切相关。从整体上来说，化工行业的特点是对生产原料伴有化学、物理、相变等反应、变化过程的连续加工。和离散的制造业相比，化工企业具有以下特殊性：
1、数据收集困难，除了DCS显示数据外，现场流量计、配电间电表、磅秤等分散在现场，每天人工抄写、传送这些数据很繁琐；
2、日常报表有日报、旬报、月报、生产简况报告等，大部分报表仍然采用人工统计，手段落后、工作量大、准确度难以保证。
3、调度员通讯手段落后，一般都以电话调度为主，调度员不了解现场设备运行状况，需要通过电话间接了解，因此难以做到及时准确调度指挥。
1、装置系统性强
生产装置大部分是在连续状态下工作。一个环节发生问题就会阻塞整个流程；有的虽然是间歇性生产，一台出问题影响虽然小一些。但因为生产是连续的，上道工序如果出现问题，同样会影响下道工序，带来连锁反应。
2、工艺参数变化多
生产成品收率是生产计划密切关注的。而影响化学反应的因素很多，设备、原料、操作都会影响产成品的收率。这些影响主要表现为工艺参数的变化。
可能你的工厂已拥有中央空调设备、生产线检测控制设备、电力系统、锅炉供热设备、各类运输设备、办公区智能楼宇系统、人员管理系统、车间环境监测设备等相互独立的设备或系统。在每增加一套设备或一个小系统时，你总是为使该设备正常运行要投入新的人员去管理，同时，由于设备运行之间又经常在电力分配、维护停机等方面给其他生产环节带来或多或少的影响。越来越多的自动化设备虽然给某项生产活动带来了可观的经济效益，但它们之间的使用矛盾也在日益突出，如何使这些设备和小系统在企业中得到合理的利用，形成一个有机整体，而且一切设备的运行情况又在您的掌控之中，从而为企业创造最大的经济效益。您需要的是一套“FMCS系统”。
3.5生产过程综合管理
综合管理子系统中可进行各项基本参数的设定和配方编辑管理。可查看需要的历史生产记录。可追溯每批成品的全部生产细节。使用灵活，方便管理人员审批和设定标准生产过程，制约生产投料的过程和参数的走势。
3.Βιβλιοθήκη Baidu生产报表
可方便的生成与生产和管理相关的多项报表供管理人员查看和分析，也可以通过WEB方式查询浏览报表。
化工行业生产信息化和自动化
解决方案
2012年元月
第
近年来，随着化工行业面临原材料价格不断上涨，人工成本大幅提高，新配方新工艺层出不穷，同行带来的残酷竞争，大多数企业对生产自动化程度要求越来越高，原有的粗放式生产模式已经远不能满足企业要求。企业对采用先进的生产技术来提高管理水平的需求迫在眉睫，其中的关键就是生产的信息化、自动化技术。
3.2仓储物流
条码体系的建立是MES系统的基础工作，要实现物料追踪，则必须对物料进行条码化管理，即在物料外包装上贴上相应的条码。物料的在各个工序中流动是通过条码进行跟踪控制。
1）原料出入库管理
2）称重过程防错及标准化流程管控
3）称料—移动式称料（AGV车）
调度中心是根据工单计划自动进行称料任务排程，将每一条称料计划按照不同批次、不同库位、重量、体积大小等等因素拆分成一条条称料任务分配给AGV称料车进行称料工作。
3.6OEE设备绩效管理
记录生产设备downtime原因，以及与downtime相关的时间信息，监控设备运行状态，为管理者提供信息，分析生产瓶颈，以改善生产绩效Overall Equipment Efficiency (OEE)指标
1）OEE概念
Overall Equipment Effectiveness（全面设备效率/设备综合效率）
以条码或RFID追踪产品序号，收集完整资料，提高产品售后服务水准。
及时反映品质问题，追踪品质历史，提高产品品质。
大幅减少现场巡查、人工统计和手工报表，提高现场管理人员生产力。
2.无形效益
提高企业品质形象以获取客户信心
能正确快速制定生产决策
公司竞争力上升
五
由于MES 系统相当复杂，若想成功导入并发挥最佳的效益，除了系统本身需具备完整的功能之外，一套具体而实用的导入计划也非常重要。
5）实时监控生产中的参数变化，可通过曲线形象直观的进行查看，参数值超出误差范围时会产生灯光、声音等报警信号。
3.4LED生产实时看板
生产主管部门可以通过LED看板实时监控各个工作站的生产情况和主要参数变化以及告警信息。
其他生产相关部门可以通过LED看板实时了解每个工作站的生产情况
3.5生产监控调度
主管无需到生产车间，在电脑上可实时监控全部生产工作站的实时工作情况，包括设备的运行状态、参数和工单的完成情况等实时数据。
第二章 生产制造执行系统（MES）
一、
制造执行系统（ MES ） 是为了保证产品的质量、数量和交货期，有效地使用人力、机械、设备、原料等工厂资源，综合管制工厂生产活动的软件系统。
MES系统填补制造企业信息管理在车间环节的“断层”，实现企业“敏捷化制造战略”，是质量和成本控制的最有力帮手
MES强调制造计划的执行，它位于企业上层企业资源规划（ERP）和底层工业控制（PCS）之间，面向车间层的生产管理技术与实时信息系统，在计划管理层和底层控制之间架起了一座桥梁，填补了两者之间的鸿沟。
综上所述，根据化工企业目前的生产状况， 针对化工企业的生产管理信息化的需求，建立企业的生产执行系统(MES)是一个有效的解决方案。
三、关于中浩MES系统
为企业提高敏捷制造能力和生产管理品质提供有力的保障
提供了在统一平台上集成诸如生产调度、产品跟踪、质量控制、设备故障分析、网络报表等管理功能
使用统一的数据库和通过网络联接可以同时为生产部门、质检部门、工艺部门、物流部门提供车间管理信息服务
Op为加工数量（Total Processed Operational），Or为废品与次品数量（Rejects Operational）
3）OEE与设备管理的关系
OEE模型
OEE设备绩效管理系统
四、
1.有形效益
确切掌握生产状况，提高交货准确度，理顺物流流程，达成供、产、销配合。
正确掌握在制品数量，及不良品之追踪，降低在制品成本。
通过强调制造过程的整体优化来帮助企业实施完整的信息化建设
中浩公司是华南地区最早开展MES实施的公司之一，公司成功举办过首届华南地区MES论坛，拥有多项MES领域软件产品自主版权。公司目前拥有专门的MES实施团队，在佛山Thomson彩色显像管公司、美国AVON公司、美国箭牌公司、南方中国集装箱公司、美国P&G公司、东莞金霸王公司成功进行过MES领域的项目实施。
集成性和可扩展性：充分考虑整个FMCS系统有可能与工厂的其它自控系统需要数据集成和信息共享，以及采用模块化积木式结构，有利于系统日后的扩展及保养维护。
MES的设计及关键技术攻关，是化工企业综合自动化系统的核心技术。
设备负荷时间内实际产量与理论产量的比值
评估生产力的单一KPI量度方法
三要素：利用率（Availability）、表现指标（Performance）、质量指标（Quality）
2）OEE计算模型
OEE = AV × PE × QU
PE＝Re×Oe
AV利用率、PE为表现指标，QU为质量指标
Tt为日历总时间（Total Time），Dt为设备停机时间（Downtime）
3、物料变化复杂
生产加工高度的连续性，各个工序之间通过物料流和能量紧密的联系起来。一旦生产计划改变，整个生产系统各个环节的生产状况都会随之变化。
化工材料会随时间的变化而产生变化，可能变坏或变好，或完全变成另外一种物料；有些原料取自自然界，不同地点、批次的原料，其物理、化学性能会有差异。所以一个针对化工生产的解决方案，需要能够标识并管理物料的这种因时间、批次而产生的变化。
4、生产形式复杂
生产中，“质检计量”不仅有检验的功用。而且也是用于检测多种生成物含量的比例一种手段。也是计算成本要求的。
设备大修一般一年一次，全厂要停车。在开停车时（不仅是设备大修），由于流程长，准备工作多而复杂。
当前，化工企业信息化的一个非常明显的趋势是功能综合化，即自动化系统从企业整体出发逐层完成综合信息管理、车间控制、装置协调联合控制、辅助装置与设备的控制、能源监测与计量控制等等，实现综合管理-控制一体化系统。但要达到这个目标，在实际中还存在一些问题：
－生产现场系统
－管理部门终端
－企业外部查询
－内部报表统计
－外部报表查询
MES架构
2、
3、功能模块
3.1 生产计划管理
提供图形化的排产工具，可以根据产品加工路径的动态规划，它会根据物料、生产能力、工装夹具、设备异常、出勤人员等等信息变动来自动调整下一步计划，形成新的计划。根据实际情况做出最优的安排，解决制造同步化问题！
二、
目前的制造业已经向信息化工厂逐渐过度，整个工厂作为一个有机的整体来协调运转就需要一个有效的监控和管理，通过监控可以知道工厂所有设备所有人员所有材料的具体情况，通过管理，可以使以上各个生产环节紧密结合，协调运转。这样，就需要一个整体的全厂自动化系统。广州中浩控制技术有限公司的FMCS系统就是针对以上这些具体需求提出的完美解决方案。
（1）选择供应商
（2）成立项目团队
（3）拟定时程进度
（4）系统标准模块说明
（5）客制化系统功能讨论
（6）系统功能定制及测试
（7）进行使用者教育训练
（8）进行系统安装与先导上线（Pilot Run）
（9）系统正式上线
第三章
一、为什么需要FMCS(Facility Monitoring Control System)
Re为净开动率（Rate Efficiency），Oe为速度开动率（Operational Efficiency）
TPt为生产总时间（Total Productive State Time），Top为开动时间（Equipment Operational Uptime），CTi为理想加工周期（Ideal Cycle Time），CTa为实际加工周期（Actual Cycle Time）
三、
对无尘室空调系统、一般空调系统、冷热水主机设备以及废排气设备、变配电系统实现以最佳控制为中心的过程控制自动化；
以运行状态监视和计算机为中心的设备管理自动化；
以安全监视为中心的防灾自动化；
以节能运行为中心的能量管理自动化。
FMCS功能模块
四、
可靠性：系统硬件设备具有很高的可行性，同时还配备可靠的软件。系统从设计、实施、程序编制至组态过程都十分重视符合IEC设计规范。
4、质量检验种类多，信息数据量大，生产工艺参数和质量分析数值依靠人工抄表，效率低，占用定员多；化验报告需要经常送多个部门，化验员大部分时间忙于送化验报告，不便于生产过程分析和工艺技术管理。
5、一些信息化程度较高的企业已经具有了相对完整的ERP系统。但市场定单无法准确分解转化为生产计划直接下达到生产调度，而ERP层在生产控制数据的获取方面同样存在巨大障碍，传统的手工录入方式不能克服信息滞后、数据失真等问题。
3.3过程控制
1）现场每台主生产设备均配有一套配制监控系统，通过可视化界面形象生动的指挥操作工人进行生产，并实时的记录整个生产过程中的各参数变化、各项动作的具体操作时间等信息。
2）监控加料过程，通过扫描条码自动比对加料信息，防止错加、多加或少加料的操作发生。
4）进行管道加料时工人只需点击开始加料按钮，系统会自动控制PLC进行加料。4）生产工艺可视化，现场指导工人操作，无需比对纸张操作。
AGV车自动运行到指定原料库位后，操作工可根据移动称料系统界面上的提示进行称料工作并打印出相应条码。物料录入通过扫描条码进行比对，重量信息由系统直接从称上获取，避免了手工操作的错误
移动称料系统（AGV车）工作示意图
称料后打印的条码样式
称料管理子系统管理工单的导入、称料参数的设置，可查看称料工作的实时进度和历史记录，还可以补打条码应付突发情况等。
MES的系统效益
MESA为欧美制造业所做的调查统计数据
二、
化学工业作为我国国民经济的基础产业之一，经过五十多年的发展，已经覆盖了有机化学原料、无机化学原料、树脂、化学纤维、添加剂、日用化学品、染料、涂料、肥料、农料、塑料及制品、玻璃及制品、水泥等领域，与人类生活资源密切相关。从整体上来说，化工行业的特点是对生产原料伴有化学、物理、相变等反应、变化过程的连续加工。和离散的制造业相比，化工企业具有以下特殊性：
1、数据收集困难，除了DCS显示数据外，现场流量计、配电间电表、磅秤等分散在现场，每天人工抄写、传送这些数据很繁琐；
2、日常报表有日报、旬报、月报、生产简况报告等，大部分报表仍然采用人工统计，手段落后、工作量大、准确度难以保证。
3、调度员通讯手段落后，一般都以电话调度为主，调度员不了解现场设备运行状况，需要通过电话间接了解，因此难以做到及时准确调度指挥。
1、装置系统性强
生产装置大部分是在连续状态下工作。一个环节发生问题就会阻塞整个流程；有的虽然是间歇性生产，一台出问题影响虽然小一些。但因为生产是连续的，上道工序如果出现问题，同样会影响下道工序，带来连锁反应。
2、工艺参数变化多
生产成品收率是生产计划密切关注的。而影响化学反应的因素很多，设备、原料、操作都会影响产成品的收率。这些影响主要表现为工艺参数的变化。
可能你的工厂已拥有中央空调设备、生产线检测控制设备、电力系统、锅炉供热设备、各类运输设备、办公区智能楼宇系统、人员管理系统、车间环境监测设备等相互独立的设备或系统。在每增加一套设备或一个小系统时，你总是为使该设备正常运行要投入新的人员去管理，同时，由于设备运行之间又经常在电力分配、维护停机等方面给其他生产环节带来或多或少的影响。越来越多的自动化设备虽然给某项生产活动带来了可观的经济效益，但它们之间的使用矛盾也在日益突出，如何使这些设备和小系统在企业中得到合理的利用，形成一个有机整体，而且一切设备的运行情况又在您的掌控之中，从而为企业创造最大的经济效益。您需要的是一套“FMCS系统”。
3.5生产过程综合管理
综合管理子系统中可进行各项基本参数的设定和配方编辑管理。可查看需要的历史生产记录。可追溯每批成品的全部生产细节。使用灵活，方便管理人员审批和设定标准生产过程，制约生产投料的过程和参数的走势。
3.Βιβλιοθήκη Baidu生产报表
可方便的生成与生产和管理相关的多项报表供管理人员查看和分析，也可以通过WEB方式查询浏览报表。
化工行业生产信息化和自动化
解决方案
2012年元月
第
近年来，随着化工行业面临原材料价格不断上涨，人工成本大幅提高，新配方新工艺层出不穷，同行带来的残酷竞争，大多数企业对生产自动化程度要求越来越高，原有的粗放式生产模式已经远不能满足企业要求。企业对采用先进的生产技术来提高管理水平的需求迫在眉睫，其中的关键就是生产的信息化、自动化技术。
3.2仓储物流
条码体系的建立是MES系统的基础工作，要实现物料追踪，则必须对物料进行条码化管理，即在物料外包装上贴上相应的条码。物料的在各个工序中流动是通过条码进行跟踪控制。
1）原料出入库管理
2）称重过程防错及标准化流程管控
3）称料—移动式称料（AGV车）
调度中心是根据工单计划自动进行称料任务排程，将每一条称料计划按照不同批次、不同库位、重量、体积大小等等因素拆分成一条条称料任务分配给AGV称料车进行称料工作。
3.6OEE设备绩效管理
记录生产设备downtime原因，以及与downtime相关的时间信息，监控设备运行状态，为管理者提供信息，分析生产瓶颈，以改善生产绩效Overall Equipment Efficiency (OEE)指标
1）OEE概念
Overall Equipment Effectiveness（全面设备效率/设备综合效率）
以条码或RFID追踪产品序号，收集完整资料，提高产品售后服务水准。
及时反映品质问题，追踪品质历史，提高产品品质。
大幅减少现场巡查、人工统计和手工报表，提高现场管理人员生产力。
2.无形效益
提高企业品质形象以获取客户信心
能正确快速制定生产决策
公司竞争力上升
五
由于MES 系统相当复杂，若想成功导入并发挥最佳的效益，除了系统本身需具备完整的功能之外，一套具体而实用的导入计划也非常重要。
5）实时监控生产中的参数变化，可通过曲线形象直观的进行查看，参数值超出误差范围时会产生灯光、声音等报警信号。
3.4LED生产实时看板
生产主管部门可以通过LED看板实时监控各个工作站的生产情况和主要参数变化以及告警信息。
其他生产相关部门可以通过LED看板实时了解每个工作站的生产情况
3.5生产监控调度
主管无需到生产车间，在电脑上可实时监控全部生产工作站的实时工作情况，包括设备的运行状态、参数和工单的完成情况等实时数据。
第二章 生产制造执行系统（MES）
一、
制造执行系统（ MES ） 是为了保证产品的质量、数量和交货期，有效地使用人力、机械、设备、原料等工厂资源，综合管制工厂生产活动的软件系统。
MES系统填补制造企业信息管理在车间环节的“断层”，实现企业“敏捷化制造战略”，是质量和成本控制的最有力帮手
MES强调制造计划的执行，它位于企业上层企业资源规划（ERP）和底层工业控制（PCS）之间，面向车间层的生产管理技术与实时信息系统，在计划管理层和底层控制之间架起了一座桥梁，填补了两者之间的鸿沟。
综上所述，根据化工企业目前的生产状况， 针对化工企业的生产管理信息化的需求，建立企业的生产执行系统(MES)是一个有效的解决方案。
三、关于中浩MES系统
为企业提高敏捷制造能力和生产管理品质提供有力的保障
提供了在统一平台上集成诸如生产调度、产品跟踪、质量控制、设备故障分析、网络报表等管理功能
使用统一的数据库和通过网络联接可以同时为生产部门、质检部门、工艺部门、物流部门提供车间管理信息服务
Op为加工数量（Total Processed Operational），Or为废品与次品数量（Rejects Operational）
3）OEE与设备管理的关系
OEE模型
OEE设备绩效管理系统
四、
1.有形效益
确切掌握生产状况，提高交货准确度，理顺物流流程，达成供、产、销配合。
正确掌握在制品数量，及不良品之追踪，降低在制品成本。
通过强调制造过程的整体优化来帮助企业实施完整的信息化建设
中浩公司是华南地区最早开展MES实施的公司之一，公司成功举办过首届华南地区MES论坛，拥有多项MES领域软件产品自主版权。公司目前拥有专门的MES实施团队，在佛山Thomson彩色显像管公司、美国AVON公司、美国箭牌公司、南方中国集装箱公司、美国P&G公司、东莞金霸王公司成功进行过MES领域的项目实施。
集成性和可扩展性：充分考虑整个FMCS系统有可能与工厂的其它自控系统需要数据集成和信息共享，以及采用模块化积木式结构，有利于系统日后的扩展及保养维护。