1 概述
随着计算机技术和现代通信技术的迅速发展,日益激烈的市场竞争对企业的信息化提出了越来越高的要求,企业对信息的自动化处理的需求也越来越强烈。通过信息技术手段对企业的各种资源和信息进行快速处理与反应,可以从根本上提高企业的工作效率、降低企业生产成本、减轻员工劳动强度。“运用信息技术改造传统产业,以信息化带动工业化。”随着国家这一战略方针的不断深入实施,管控一体化的企业信息化建设模式再一次备受企业的普遍关注。 北京太行前景水泥有限公司日产3200吨熟料,年设计能力为150万吨,其产品90%以上为高标号(42.5)水泥,是目前北京市单机产量最高的生产线。目前公司企业信息化建设已取得了初步的成效,已建立起较为完备的企业局域网络,在实现了自动化生产装置实时数据的上传和集中管理基础上,采用了北京和利时信息技术有限公司(以下简称为和信公司)的管理信息系统,将设备实时的运行数据进一步加工,结合企业的实际情况,通过数学模型,将分散、独立的生产数据转换成对企业管理有用的商业信息,为企业的决策者提供实时的决策数据依据。
2 系统简介
根据北京太行前景水泥有限公司现有的信息化建设情况,已构建基本的网络,并通过和信公司的HiRIS实时信息系统将生产控制系统(DCS、PLC等)实时数据采集上来。将现有的DCS、HiRIS与指标核算系统、动态设备管理等进行紧密的集成,形成覆盖全厂各个生产管理环节的管理信息系统。公司网络架构层次如图1所示。
3 系统功能
管理信息系统在以实时信息系统为平台的基础上,主要包括指标核算和动态设备管理的功能。通过指标核算系统能 完成班组的操作平稳性、物料平衡、能耗物耗、生产成本和内部利润的量化统计。每个班组可以随时用该系统进行实时统计,计算出到当前为止上述各项考核指标,也可以统计前几个班次的考核结果来进行对比。通过分析统计结果,使管理人员和操作工能直观看出班与班之间的差距,以及影响装置经济效益的原因,便于统一改进操作,提出并实施合理的节能降耗措施。

图1 网络拓扑图
班组指标考核主要提供给生产车间成本分析、指标考核等与经营分析、生产指标统计核算、车间班组考核等相关的人员,利用该系统可以汇总生产数据,形成生产运行综合报表,实时统计各种煤、电、水等能源、原材料及公用工程消耗量,这些数据均是计算生产成本的重要基础数据,根据这些实时能耗数据,可生成生产成本统计分析报表,供相应部门根据设置的权限进行查询。指标核算系统原理如图2所示。

图2 指标核算系统原理图
指标核算系统具体有以下几方面功能:
? 系统设置:进行系统初始运行参数和所需的一些基础数据的设置,包括: (1) 指标类别定义:定义指标的分类编码及名称; (2) 指标定义:设置指标的编码、名称及其基本属性,包括计量单位、能耗额定值、类别等; (3) 计算方法定义:定义计算类指标的计算方法与公式编辑; (4) 指标关联定义:根据指标的不同属性分别将指标与DCS/PLC采集点和计算过程进行关联,并由此而设计出每台设备的用户输入界面形式; (5) 班组、班次设置:对目前参与生产运行的各班组进行编号,录入系统中,作为指标考核的对象。可设置每个班次的开始时间及结束时间,以及班次的名称等。
? 数据维护:进行生产运行数据的录入、修改、保存、审批和浏览等操作。
? 数据分析:进行生产运行数据的统计分析,形成车间指标数据和全厂综合指标数据。 (1) 班组运行数据分析:对各个班组的生产运行数据进行横向和纵向的比较分析,并以直方图、曲线图、饼图等方式进行显示; (2) 车间指标核算:进行车间各项指标参数的统计计算和分析,并对各项指标设立权重,进行班组的考核; (3) 全厂综合指标分析:由计划统计部门在各车间日常生产运行数据的基础上进行全厂综合性指标数据的统计、计算和分析。对分析结果以各类报表的形式显现,并需要经过审批流程。
? 综合报表:根据用户要求定制并形成各类指标核算报表。包括: (1) 生产日报表、月报表、年报表; (2) 成本分析报表; (3) 装置主要物耗、能耗分析报表; (4) 各班组成本核算统计表。 动态设备管理是管理信息系统的一个重要功能模块,是生产过程管理的重要环节,主要用于对企业各种设备的登记、维护、润滑、维修、日常记录等,功能包括设备档案管理、设备运行管理、设备维修管理、工单管理、故障分析、停机分析、工作流程管理等,同时能对设备相关数据进行查询统计,并打出相应的报表。通过生产实时监控系统,设备管理、检维修人员可以监控设备运行情况。设备管理模块可以和实时数据平台相结合,从设备卡片中能够调用查看设备运行的各项参数,如设备的运行周期、时间,停车时间,超限运行情况等等。同时在实时数据平台中,也可以随时调用设备卡片,查询设备维修、变动记录。一方面,通过对这些数据的分析可以得到设备异常或停机的原因,为避免事故的再次发生提供理论依据;另一方面,可以全面的了解工厂设备的使用情况,为ERP等上层管理系统的高效应用提供数据资源。设备管理相关的统计分析报表可以辅助设备管理人员进行决策。
动态设备管理主要包括以下功能: (1) 前期管理:包括采购计划、现场验收、安装调试、设备试车类型、设备试车项目和试车记录; (2) 台帐管理:包括设备属性、设备卡片、设备备件、设备变动、设备类别设置、重要级别设置、设备特殊属性设置和静密封点设置; (3) 运行管理:包括初始设置、运行记录、巡检记录、设备点检、故障记录、事故记录、缺陷记录、检定记录和设备超限运行统计; (4) 维修管理:包括润滑管理和维修管理等; (5) 工单管理:包括任务管理、工单申请、工单审批、工单记录、工单验收和工单汇总等; (6) 查询统计:包括对设备数量、设备状况、设备缺陷、设备运行、润滑费用、维修费用和物料消耗等的统计; (7) 文档管理:包括文档类型设置、文档维护、文档权限设置和文档查询等功能。
4 应用本系统的效益
通过管理信息系统,不仅能将分散在各生产现场的实时信息集成起来,为管理者及时全面的监控企业生产提供一个集成化的平台,而且能够通过对生产过程数据的再次加工处理,提炼出真正对生产管理、计划调度、经营决策有用的信息。在生产经营管理和实时过程控制之间架起一座桥梁,实现两者之间的信息交换和紧密集成,能实现如下效益:
? 大大减轻了手工抄表计算的劳动强度,显著提高指标生成的速度。及时反馈查询,加快运行状态的整改,从而实现生产的最优化经济运行; ? 建立严格的指标考核制度,杜绝了手工抄错的现象; ? 减少了非计划停车时间。通过加强对关键参数指标的监控,使生产的运行状态保持平稳。当指标偏离度加大时,可以及时的作出反应,避免装置及设备停车; ? 减少原材料以及公用工程的消耗。通过优化综合运行指标定额,压线运行,使设备运行在最优状态,对原材料消耗用量会大大的降低。特别是对生产调度人员来说,可以利用实时数据及时的平衡公用工程及物料供应系统以减少单耗,提高经济效益; ? 优化生产过程,提高生产率。可以利用一线实时数据优化生产过程; ? 动态的监控生产成本。成本控制人员可以利用实时数据动态的监控生产成本,使成本控制发生在生产过程中,而不是在生产的完成后,以达到降低成本的目的; ? 分析事故原因。当发生事故时,可以利用当前的和长期的历史数据,对事故进行及时的分析,精确的定位事故发生的原因,以避免事故的再次发生。
5 结语
在企业“管控一体化”的信息系统建设中,管理信息系统起着非常重要的作用。该系统利用先进有效的数据挖掘工具,准确、专业的计算分析模型,获得企业不同部门、不同层次的指标数据和各运行设备的运行数据,并对数据进行优化、分析,为企业生产经营决策、班组考核以及设备维护管理等提供重要依据;同时也提高了设备运行的效率以及企业的生产效率,为企业的管理水平的进一步提高打下了坚实的基础,提升了企业整体效益和市场竞争优势。
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