流程制造行業(yè)信息系統(tǒng)

1、流程制造行業(yè)信息系統(tǒng)架構(gòu)一、流程制造業(yè)信息技術(shù)應(yīng)用的重要性經(jīng)濟(jì)全球化趨勢(shì)已經(jīng)給各國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來(lái)越來(lái)越深刻的影響，各國(guó)制造企業(yè)在世界市 場(chǎng)上進(jìn)行著日益激烈和殘酷的競(jìng)爭(zhēng)。劇烈的和不可測(cè)的市場(chǎng)環(huán)境變化，對(duì)制造企業(yè)的生存 與發(fā)展提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。 在我國(guó)，制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要組成部分， 工業(yè)增加值占 GDP 的 36，位居世界第四位，我國(guó)已成為世界制造大國(guó)，以石油化工、冶金等行業(yè)為代表的 流程制造業(yè)在我國(guó)制造業(yè)中占據(jù)了很大的比例，是重要的基礎(chǔ)支柱產(chǎn)業(yè)。同時(shí)，流程制造 工業(yè)是一個(gè)多品種、多層次、服務(wù)面廣、配套性強(qiáng)的產(chǎn)業(yè)，與其他產(chǎn)業(yè)和消費(fèi)市場(chǎng)關(guān)系密 切。它又是資金密集和技術(shù)密集的產(chǎn)業(yè)，對(duì)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展及軍

2、事保障都至關(guān)重要。但是長(zhǎng) 期以來(lái)，我國(guó)制造業(yè)與發(fā)達(dá)國(guó)家相比還存在著較大的差距，突出的現(xiàn)象就是生產(chǎn)制造損失 大、能耗高，設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)周期短、維修費(fèi)用高，環(huán)境污染嚴(yán)重，能源利用效率比發(fā)達(dá)國(guó)家低 近 10 個(gè)百分點(diǎn)，主要行業(yè)的產(chǎn)品能耗同國(guó)際先進(jìn)水平相比，則高出30 左右，這個(gè)問(wèn)題在流程制造業(yè)表現(xiàn)得尤為突出。面對(duì)經(jīng)濟(jì)全球化這一機(jī)遇和挑戰(zhàn)，我國(guó)企業(yè)必須利用信息 技術(shù)、管理技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)加快改革步伐，徹底改變?cè)械墓芾砟Ｊ?，加?qiáng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)創(chuàng) 新能力，提高產(chǎn)品質(zhì)量，縮短交貨期，降低成本和改善服務(wù)，不斷提高自我適應(yīng)能力。因 此，基于信息技術(shù)的先進(jìn)管理體系與制造技術(shù)成為企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)鍵所在，流程制造業(yè)的信 息技術(shù)應(yīng)用

3、已經(jīng)成為企業(yè)具備國(guó)內(nèi)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的不可或缺的重要手段。二、我國(guó)流程制造業(yè)在信息化建設(shè)進(jìn)程中存在的問(wèn)題1、缺少有效的信息系統(tǒng)體系架構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)劃設(shè)計(jì)追溯我國(guó)流程企業(yè)的信息化發(fā)展歷史可以看出，其信息化建設(shè)從20 世紀(jì) 80年代就已經(jīng)開始了，而且隨著信息技術(shù)的發(fā)展在不斷地進(jìn)步，經(jīng)歷了從單機(jī)管理、單元操作，到計(jì) 算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS的發(fā)展歷程。但在此過(guò)程中信息系統(tǒng)的體系架構(gòu)沒(méi)有相對(duì)固定 的標(biāo)準(zhǔn)，傳統(tǒng)的架構(gòu)是五層架構(gòu)(監(jiān)控層、優(yōu)化層、調(diào)度層、管理層、決策層)，由于這 種劃分層次的方法造成許多信息系統(tǒng)功能的交叉和信息的不暢，甚至出現(xiàn)信息阻斷，因此 給信息系統(tǒng)的開發(fā)和實(shí)施帶來(lái)許多不便，影響了信息系統(tǒng)在企業(yè)

4、發(fā)展過(guò)程中應(yīng)起的重要作 用。2、不少企業(yè)在管理和過(guò)程控制方面都實(shí)施了相應(yīng)的系統(tǒng)，但大部分是“信息孤島” 難以進(jìn)行有效的集成由于流程行業(yè)的生產(chǎn)特點(diǎn)，大部分流程企業(yè)都非常重視過(guò)程控制方面的系統(tǒng)建設(shè)，在 重要的設(shè)備、裝置上都實(shí)施了過(guò)程控制系統(tǒng)PCS( Process Cortrol System )，并且注重實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的采集、存儲(chǔ)及整理。隨著 ERP( Enterprise Resources Planning)登陸中國(guó)市場(chǎng)和日漸普及，流程制造業(yè)中有許多企業(yè)也都實(shí)施了相應(yīng)的ERP系統(tǒng)，在管理方面得到了優(yōu)化和提高。目前，可以說(shuō)以 MRP II、ERP為代表的管理信息系統(tǒng)，以及以集散控制系統(tǒng)(DCS、現(xiàn)場(chǎng)

5、總線為代表的自動(dòng)化技術(shù)，在流程制造行業(yè)已經(jīng)大規(guī)模應(yīng)用。盡管這兩類系 統(tǒng)的推廣取得了一定效果，但卻忽略了兩者之間的有效集成，導(dǎo)致企業(yè)上層計(jì)劃缺乏有效 的實(shí)時(shí)信息支持、下層控制環(huán)節(jié)缺乏優(yōu)化的調(diào)度與協(xié)調(diào)。計(jì)劃層與車間執(zhí)行層無(wú)法進(jìn)行良 好的雙向信息流交互，企業(yè)難以實(shí)時(shí)反應(yīng)，阻礙了各系統(tǒng)功能的正常發(fā)揮，也無(wú)法體現(xiàn)出 信息系統(tǒng)的整體效益。3、制造執(zhí)行系統(tǒng)沒(méi)有得到高度的重視并清晰地體現(xiàn)在信息系統(tǒng)中，不能作為綜合信 息系統(tǒng)的有機(jī)組成部分制造執(zhí)行系統(tǒng) M E S( M anufacturing Execution System )是流程工業(yè)綜合自動(dòng)化的核 心技術(shù)，其主要功能是負(fù)責(zé)生產(chǎn)管理和調(diào)度執(zhí)行。在集成諸如質(zhì)

6、量控制、文檔管理、生產(chǎn) 調(diào)度等功能的基礎(chǔ)上，MES為控制包括物料、設(shè)備、人員、流程指令和設(shè)施在內(nèi)的所有工 廠資源，提供了一個(gè)統(tǒng)一平臺(tái)，對(duì)提高企業(yè)生產(chǎn)效率、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低消耗具有重要 的作用。MES在十幾年前就已誕生，目前在發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)普遍推廣。在我國(guó)，對(duì)MEM認(rèn)識(shí)和應(yīng)用還處于剛剛起步階段。隨著通信瓶頸的解決，ERP可以通過(guò)MES直接與控制系統(tǒng) 交換實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)操作運(yùn)行層與管理層的緊密集成。這一趨勢(shì)近年已在工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家凸 現(xiàn)，主要的工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備和系統(tǒng)供應(yīng)商都在致力于開發(fā) MES勺軟件平臺(tái)和系統(tǒng)支持服務(wù)反觀國(guó)內(nèi)，ERP系統(tǒng)與生產(chǎn)控制系統(tǒng)之間一般還沒(méi)有實(shí)現(xiàn)信息集成，問(wèn)題的關(guān)鍵在于MES在國(guó)內(nèi)

7、尚未引起應(yīng)有的重視。因此，在流程制造業(yè)的信息化建設(shè)中必須注重制造執(zhí)行系統(tǒng) 的應(yīng)用，將其作為綜合信息系統(tǒng)的有機(jī)組成部分。三、流程制造企業(yè)的特征及對(duì)信息化的核心需求流程制造企業(yè)是指通過(guò)物理反應(yīng)和化學(xué)反應(yīng)使原材料增值的行業(yè)， 一般采用面向庫(kù)存 的生產(chǎn)方式，主要依靠產(chǎn)品價(jià)格和質(zhì)量開拓市場(chǎng)。以石油煉化企業(yè)為例，其生產(chǎn)過(guò)程具有 如下的特點(diǎn)：生產(chǎn)過(guò)程連續(xù)，加工能力強(qiáng)，物料和能量的供給要求連續(xù)、及時(shí)、可靠；生 產(chǎn)工藝復(fù)雜，生產(chǎn)過(guò)程涉及多種化學(xué)變化與物理變化，生產(chǎn)控制技術(shù)要求高、信息量大， 故障診斷和處理比較復(fù)雜；產(chǎn)品結(jié)構(gòu)復(fù)雜，除了主產(chǎn)品外，還會(huì)產(chǎn)生大量副產(chǎn)品和中間產(chǎn) 品，產(chǎn)品與產(chǎn)品之間的關(guān)聯(lián)性較大，一套生產(chǎn)裝

8、置單股進(jìn)料可以有多個(gè)出料；基礎(chǔ)自動(dòng)化 水平較高，對(duì)自動(dòng)化的依賴性比較強(qiáng)，絕大部分的物料變量依靠?jī)x表進(jìn)行測(cè)量或通過(guò)分析 儀表間接獲得，少量人工計(jì)量；生產(chǎn)以安全、穩(wěn)定、長(zhǎng)周期、滿負(fù)荷、優(yōu)質(zhì)、均衡、高產(chǎn)、 低耗和減少污染為主要目標(biāo)，通過(guò)計(jì)劃調(diào)度、優(yōu)化操作、先進(jìn)控制等手段使過(guò)程實(shí)現(xiàn)優(yōu)化 生產(chǎn)，以獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益。針對(duì)煉化企業(yè)的以上生產(chǎn)特點(diǎn)，其對(duì)信息化的核心需求體現(xiàn)在各個(gè)層面上：在生產(chǎn)計(jì)劃方面， 需要根據(jù)裝置的生產(chǎn)能力和產(chǎn)品需求， 采用過(guò)程結(jié)構(gòu)和配方進(jìn)行物 料需求計(jì)劃。在調(diào)度管理方面，要考慮配方、產(chǎn)品混合、物料平衡、污染防治等問(wèn)題，需要進(jìn)行主 產(chǎn)品、副產(chǎn)品、協(xié)產(chǎn)品、廢品、成品、半成品和回流物的管理。熱

9、蒸汽、冷卻水、壓縮空 氣以及水電等動(dòng)力能源輔助系統(tǒng)的管理也對(duì)流程企業(yè)的運(yùn)行效益具有重要的意義。生產(chǎn)過(guò) 程的柔性是靠改變各裝置間的物流分配和生產(chǎn)裝置的工作點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，必須由先進(jìn)的在線優(yōu)化控制技術(shù)來(lái)保證。 質(zhì)量管理與生產(chǎn)過(guò)程監(jiān)控系統(tǒng)緊密相關(guān)， 產(chǎn)品檢驗(yàn)以采樣方式為主， 采用統(tǒng)計(jì)質(zhì)量控制。因此，產(chǎn)品檢驗(yàn)必須與生產(chǎn)管理及過(guò)程控制系統(tǒng)密切配合。在信息處理方面， 流程工業(yè)要求實(shí)時(shí)在線采集大量的生產(chǎn)過(guò)程數(shù)據(jù)、 工藝質(zhì)量數(shù)據(jù)和 設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)等，要及時(shí)處理大量的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，并以圖表、圖形的形式予以表示。在安全可靠性方面，流程企業(yè)需要保證生產(chǎn)的高效、安全和穩(wěn)定運(yùn)行，才能獲取最大 的經(jīng)濟(jì)效益，因此，安全可靠生產(chǎn)是流程

10、企業(yè)的首要任務(wù)。在經(jīng)營(yíng)決策方面，流程企業(yè)主要通過(guò)穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)、提高產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量、降低能耗和 原料、減少污染來(lái)提高生產(chǎn)率，增加經(jīng)濟(jì)效益。流程企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的資本投入大，因而更 注重生產(chǎn)過(guò)程中的資金流的管理。在人的作用方面，過(guò)程企業(yè)由于生產(chǎn)的連續(xù)性，生產(chǎn)加工過(guò)程自動(dòng)化程度較高，人的 作用主要是監(jiān)視生產(chǎn)裝置的運(yùn)行、調(diào)節(jié)運(yùn)行參數(shù)等，一般不需要直接參與加工。四、流程制造業(yè)信息系統(tǒng)體系架構(gòu)a）流程制造業(yè)信息系統(tǒng)體系架構(gòu)針對(duì)目前我國(guó)在流程行業(yè)信息化建設(shè)方面存在的問(wèn)題， 根據(jù)流程制造業(yè)的生產(chǎn)特點(diǎn)及 對(duì)信息化的核心需求，流程制造業(yè)的信息系統(tǒng)體系架構(gòu)應(yīng)該由“ ERP（EIS） MESPCS” 三層架構(gòu)組成，見(jiàn)下圖

11、1 所示：主要專:訂金丸咗迂決冥、殳耳范劃嘉主產(chǎn)犬綻,克竇扁輯黑取帝覽管如生產(chǎn)計(jì)躺財(cái)務(wù)理和削造沓覽磴蚓誓垃錠 _ MJ圭WHT生產(chǎn)作豐燈劃、遼擇M工流槿方案、 iaHtt>O；>EW對(duì)籃個(gè)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)稈勁 髙憂itva從鼻本上解決海程行業(yè)生產(chǎn)過(guò)舉 負(fù)雞豈性範(fàn)不碑淀*1問(wèn)砸14主耍解決說(shuō)的自動(dòng)翌制河IL桓生產(chǎn)墨戰(zhàn)陽(yáng) H藕前日揀軌涯垂m以抵證主產(chǎn)iis&ia s.性嚴(yán)岀亡格隹品llfluIS - Kiei'lJl i *c KnU'ofWil L'A 岳汕SBSfrUBAuIhE tur Ins kiecuL icm Syx«>IUihCd

12、vcjk I *EvNt«a圖1 :流程制造業(yè)的信息系統(tǒng)體系架構(gòu)三層構(gòu)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)：（1）更適合于扁平化的現(xiàn)代企業(yè)結(jié)構(gòu)過(guò)去，制造企業(yè)一般采用傳統(tǒng)的五層 CIM結(jié)構(gòu)，雖然這種體系框架在制造業(yè)信息化發(fā) 展進(jìn)程中起過(guò)很大的推動(dòng)作用，但隨著研究與開發(fā)的深入，在綜合信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用 實(shí)踐中遇到了較大問(wèn)題。在流程制造業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)中，除了底層的過(guò)程控制和頂層的 管理決策外，中間層次是很難將生產(chǎn)行為與管理行為截然分開的。因此，在牽涉到大量既 有生產(chǎn)性質(zhì)又有管理性質(zhì)的信息時(shí)，根據(jù)五層結(jié)構(gòu)就很難明確應(yīng)該歸于哪一層次，造成了 企業(yè)綜合信息系統(tǒng)在開發(fā)過(guò)程中標(biāo)準(zhǔn)的難以統(tǒng)一和概念的混亂。相比于傳統(tǒng)的五層結(jié)構(gòu)

13、， PCS-MES-ERPEIS）構(gòu)成的三層結(jié)構(gòu)更符合現(xiàn)代企業(yè)生產(chǎn)管理結(jié)構(gòu)的“扁平化”思想，促 使管理以職能為中心向以過(guò)程為中心的轉(zhuǎn)變，更易于集成和實(shí)現(xiàn)，進(jìn)而解決信息系統(tǒng)在經(jīng) 營(yíng)層和生產(chǎn)層之間脫節(jié)的現(xiàn)狀。（2）信息流通暢這種結(jié)構(gòu)信息流形式清晰，控制信息自頂向下，反饋信息自底向上。各層的控制模塊同時(shí)進(jìn)行信息處理，可以處理大量的信息，滿足實(shí)時(shí)控制需求（3）適用范圍廣這一結(jié)構(gòu)將企業(yè)綜合信息系統(tǒng)分為考慮生產(chǎn)過(guò)程問(wèn)題的過(guò)程控制系統(tǒng)pcs考慮企業(yè)經(jīng)營(yíng)管理問(wèn)題的企業(yè)資源計(jì)劃 ERP以及考慮生產(chǎn)與管理結(jié)合問(wèn)題的中間層制造執(zhí)行系統(tǒng) MES使企業(yè)綜合信息系統(tǒng)中原本難以處理的具有生產(chǎn)與管理雙重性質(zhì)的信息問(wèn)題得到解

14、決。（4）適應(yīng)性強(qiáng)這種結(jié)構(gòu)具有很強(qiáng)的模塊性 相對(duì)比較獨(dú)立 功能模塊之間界面分明 可以分階段實(shí) 施 也可以并行開發(fā)縮短實(shí)施周期。同時(shí) 這種結(jié)構(gòu)具有較好的可修正性和擴(kuò)展性 當(dāng)生 產(chǎn)環(huán)境或目標(biāo)發(fā)生變化時(shí) 可以進(jìn)行局部修正的擴(kuò)展。（5）開發(fā)成本低MES廣泛采用分布式技術(shù)和重構(gòu)技術(shù)，邏輯嚴(yán)謹(jǐn)，形式規(guī)范，容易建立和被操作人員迅速掌握。目前許多軟件供應(yīng)商支持 ME漱件，而且提供了相應(yīng)的接口或接口標(biāo)準(zhǔn)，MES廠商在開發(fā)MES軟件時(shí)也比較注重與其他應(yīng)用系統(tǒng)的集成問(wèn)題， 所以在MES與管理系統(tǒng)ERP 的集成時(shí)，開發(fā)費(fèi)用較低。對(duì)石油煉制企業(yè)來(lái)說(shuō)，對(duì)應(yīng)于三層架構(gòu)的信息系統(tǒng)體系架構(gòu)如下圖 2 所示：tl訪It金幗侍a

15、n尸牌【沖=zazrh "課R舒Ef廣訃日帝殲ffl怙和力期11說(shuō)毎淮護(hù)費(fèi)片PTC0II UiN«64；旳押昭%盧螢叩1 1MA "jUIC【Z圖2 :石油煉制企業(yè)的信息系統(tǒng)體系架構(gòu)b) 體系結(jié)構(gòu)中各部分的主要內(nèi)容(1) 企業(yè)資源計(jì)劃(ERP煉化企業(yè)中ERP系統(tǒng)主要包括人力資源管理、財(cái)務(wù)管理、采購(gòu)/物料管理、生產(chǎn)計(jì)劃、 工廠設(shè)備維護(hù)、質(zhì)量管理、銷售和分銷以及健康安全環(huán)保管理等模塊，還可以由此出發(fā)建 立數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)等決策支持系統(tǒng)。其作用主要是根據(jù)企業(yè)的人、財(cái)、物各種資源的 狀況和產(chǎn)、供、銷各個(gè)環(huán)節(jié)的信息，對(duì)生產(chǎn)進(jìn)行合理有效的計(jì)劃、組織，使生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng) 協(xié)調(diào)有序

16、地進(jìn)行。并由決策支持系統(tǒng)根據(jù)企業(yè)內(nèi)外部信息對(duì)企業(yè)產(chǎn)品決策、中長(zhǎng)遠(yuǎn)目標(biāo)、 發(fā)展規(guī)劃和企業(yè)經(jīng)營(yíng)進(jìn)行決策。(2) 生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)(MESMES主要對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行動(dòng)態(tài)優(yōu)化管理，從根本上解決流程行業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的多變 性和不確定性問(wèn)題。包括生產(chǎn)計(jì)劃與調(diào)度、操作管理、數(shù)據(jù)調(diào)理與物料平衡、生產(chǎn)管理、 績(jī)效監(jiān)控與績(jī)效管理、儲(chǔ)運(yùn)管理、實(shí)驗(yàn)室信息管理等功能。其主要作用是根據(jù)ERP系統(tǒng)下 達(dá)的計(jì)劃，通過(guò)生產(chǎn)調(diào)度、生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)、成本控制、物料平衡和能源管理過(guò)程組織生產(chǎn)，并將信息加以采集、傳遞和加工處理，及時(shí)呈報(bào) ERP系統(tǒng)。達(dá)到實(shí)現(xiàn)ERP與 PCS間數(shù)據(jù)的連 接與共享，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)全過(guò)程的一體化，統(tǒng)一計(jì)劃與物流調(diào)度，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的生

17、產(chǎn)、質(zhì)量的控制 與管理的目的。（3）過(guò)程控制系統(tǒng)（PCSPCS系統(tǒng)包括整個(gè)煉油工藝過(guò)程控制和單體設(shè)備基礎(chǔ)自動(dòng)化兩個(gè)部分，主要解決設(shè)備 的自動(dòng)控制以保證生產(chǎn)過(guò)程的連續(xù)平穩(wěn)、生產(chǎn)出合格產(chǎn)品，完成對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的監(jiān)測(cè)和常規(guī) 控制，并根據(jù)MESF達(dá)的生產(chǎn)指令進(jìn)行各流程的過(guò)程控制， 設(shè)定各種設(shè)備的具體動(dòng)作參數(shù), 進(jìn)行各種模型計(jì)算和控制計(jì)算，以達(dá)到過(guò)程優(yōu)化操作、先進(jìn)控制、故障診斷、過(guò)程仿真等 目的，同時(shí)收集執(zhí)行過(guò)程中的實(shí)際數(shù)據(jù)上傳 MESffi ERP系統(tǒng)。c）各層面信息系統(tǒng)之間的相互關(guān)系各層面主要信息系統(tǒng)之間的關(guān)系如下圖 3所示：圖3:各層面主要信息系統(tǒng)之間的關(guān)系管理決策層利用ERR4行企業(yè)生產(chǎn)組織、生產(chǎn)管

18、理、經(jīng)營(yíng)決策等方面的優(yōu)化，給出企 業(yè)的產(chǎn)品策略和生產(chǎn)計(jì)劃，其中包括產(chǎn)品種類、產(chǎn)品質(zhì)量與產(chǎn)量等，并將生產(chǎn)計(jì)劃、安全 環(huán)保質(zhì)量要求等信息傳遞給生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng) MESMER據(jù)企業(yè)的生產(chǎn)計(jì)劃、裝置設(shè)備、原油、 原材料等情況，由生產(chǎn)調(diào)度模塊編制生產(chǎn)調(diào)度指令，對(duì)各生產(chǎn)裝置（或單元）進(jìn)行優(yōu)化計(jì) 算，給出優(yōu)化配方或生產(chǎn)方案，并據(jù)此制定操作指令、控制參數(shù)、加工方法等，將這些信息傳遞給過(guò)程控制系統(tǒng)執(zhí)行實(shí)際的生產(chǎn)過(guò)程?？刂茖覲CS按照優(yōu)化的配方或生產(chǎn)方案對(duì)底層生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)操作與控制。同時(shí)，過(guò)程控制系統(tǒng)采集生產(chǎn)過(guò)程數(shù)據(jù)，再把生產(chǎn)狀態(tài)、 測(cè)量數(shù)據(jù)、質(zhì)量數(shù)據(jù)、設(shè)備狀態(tài)等信息傳遞給生產(chǎn)調(diào)度模塊，作為生產(chǎn)調(diào)度模塊進(jìn)行生產(chǎn)

19、績(jī)效分析、資源狀況分析、質(zhì)量分析的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，也為調(diào)整生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)計(jì)劃提供依據(jù)。這樣， 實(shí)際上是完成了計(jì)劃指令下達(dá)和生產(chǎn)執(zhí)行情況反饋的閉環(huán)過(guò)程。從數(shù)據(jù)流方面看，各層次上的應(yīng)用系統(tǒng)存在業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的傳遞關(guān)系，主要表現(xiàn)為：（1）過(guò)程控制層次主要將過(guò)程控制中產(chǎn)生的過(guò)程數(shù)據(jù)傳遞給生產(chǎn)執(zhí)行層的生產(chǎn)實(shí)時(shí) 數(shù)據(jù)庫(kù)，并通過(guò)數(shù)據(jù)整合和平衡手段，進(jìn)行相應(yīng)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)平衡。（2）生產(chǎn)執(zhí)行層將相關(guān)生產(chǎn)計(jì)劃優(yōu)化數(shù)據(jù)，平衡后的生產(chǎn)數(shù)據(jù)（投入和產(chǎn)出），傳 遞給管理決策層。（3）在管理決策層的ERP系統(tǒng)中，整合了企業(yè)全部的核心業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)（從原油原輔料 采購(gòu)、庫(kù)存、生產(chǎn)、質(zhì)量管理到銷售分銷）、輔助業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)（設(shè)備檢維修、人力資源以及 健康安全

20、與環(huán)保）以及與此相關(guān)的財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)。并匯總企業(yè)經(jīng)營(yíng)所需的各種業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，形成 決策支持相關(guān)的數(shù)據(jù)信息。五、ERP與MES之間的關(guān)系及接口ERP 重點(diǎn)是面向企業(yè)計(jì)劃管理，以訂單和市場(chǎng)需求為計(jì)劃源頭，力求充分利用企業(yè)內(nèi) 的各種資源、降低庫(kù)存、提高企業(yè)的整體運(yùn)作效率。而MES則主要負(fù)責(zé)生產(chǎn)管理和調(diào)度執(zhí)行，可以說(shuō)MES是在企業(yè)計(jì)劃管理和車間生產(chǎn)控制之間架起一座信息溝通和管理的橋梁， 借助這個(gè)橋梁，企業(yè)將更容易建立一個(gè)快速反映、有彈性、精細(xì)化、統(tǒng)一的信息化制造環(huán) 境，幫助企業(yè)提高產(chǎn)品質(zhì)量和環(huán)境，降低材料和人力等資源的消耗。一方面，ME列以對(duì)來(lái)自MRPII、ERP軟件的生產(chǎn)管理信息進(jìn)行細(xì)化、分解，將來(lái)自計(jì)劃層操

21、作指令傳遞給底層 控制層；另一方面，ME列以采集設(shè)備、儀表的狀態(tài)數(shù)據(jù)，以實(shí)時(shí)監(jiān)控底層設(shè)備的運(yùn)行狀 態(tài)，再經(jīng)過(guò)分析、計(jì)算與處理，從而方便、可靠地將控制系統(tǒng)與信息系統(tǒng)整合在一起，并 將生產(chǎn)狀況及時(shí)反饋給計(jì)劃層。a）EPR與MES集成的優(yōu)點(diǎn)（1）進(jìn)一步改進(jìn)現(xiàn)有的操作流程，實(shí)現(xiàn)企業(yè)管理層和車間管理層一體化標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)作， 從而更加有效地縮短產(chǎn)品周期，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。（2）實(shí)現(xiàn)公司內(nèi)部信息和數(shù)據(jù)的集中管理，減少信息和數(shù)據(jù)內(nèi)部流通的時(shí)間。（3）增加系統(tǒng)數(shù)據(jù)當(dāng)日更新和管理報(bào)表即時(shí)統(tǒng)計(jì)的功能。（4）以實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)為依據(jù)的生產(chǎn)計(jì)劃更加正確及時(shí)地反映整個(gè)生產(chǎn)情況。（5）配合供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)，減少供應(yīng)鏈成本，增強(qiáng)對(duì)顧客需求的快

22、速反應(yīng)，優(yōu)化客 戶服務(wù)并提高公司的整體工作效率。b）ERP與MES之間的接口MES與ERP之間的數(shù)據(jù)關(guān)系和接口是比較復(fù)雜的，不同的行業(yè)其接口點(diǎn)也不盡相同。一般制造企業(yè)中，企業(yè)資源計(jì)劃（ERP系統(tǒng)需要ME號(hào)供的成本、制造周期和預(yù)計(jì)產(chǎn)出時(shí) 間等實(shí)時(shí)生產(chǎn)數(shù)據(jù)；MES進(jìn)行生產(chǎn)調(diào)度的數(shù)據(jù)來(lái)自ERP的計(jì)劃數(shù)據(jù)，以保證MES自身正 常運(yùn)行。ERP->MES勺接口數(shù)據(jù)包括：（ 1） 基本資料部分：客戶資料、供應(yīng)商、資源（設(shè)備，人力）、物料（產(chǎn)品）編碼、 倉(cāng)庫(kù)編號(hào)、廠別，ORG等（ 2） 實(shí)時(shí)資料部分： 訂單或生產(chǎn)計(jì)劃、 工單、倉(cāng)庫(kù)物料存量、 成品庫(kù)存等。 MES->ERP 的接口數(shù)據(jù)包括：實(shí)際投產(chǎn)

23、情況（可按訂單，工單，生產(chǎn)計(jì)劃等方式統(tǒng)計(jì)）、產(chǎn)品在各工 序（作業(yè)站）之間移轉(zhuǎn)的資料 （可以根據(jù)需要） 、資源使用情況 （生產(chǎn)過(guò)程中使用的設(shè)備， 人工等）、物料使用情況 （可按BOM與投產(chǎn)數(shù)量計(jì)算出）、成品入庫(kù)數(shù)量、生產(chǎn)線報(bào)廢數(shù)量等。而對(duì)于流程制造行業(yè)，ERP與 MES之間的接口與一般制造業(yè)有許多不同點(diǎn)。下面以石 油煉制行業(yè)為例，如圖4,說(shuō)明ERP與MES之間的數(shù)據(jù)關(guān)系和接口?！保篿 eilJL畑陽(yáng)m：皐1 卜“ |fll伽小I1*摘砧愉冊(cè)爲(wèi)岬肯蟲*1產(chǎn)卄I Ji I6KMNHkfBfaJftu Trt»働貝采科許耳r.-忡I.玳f.歸噸一U金氏制£W«frML.J

24、U痢陽(yáng)I抑工唯產(chǎn)東*強(qiáng) iCl-'1IA ' .in :Jf-Gfi'iiJ.曰和；1胡輸黑r.tl怦常刑.ftK-i.i/X4&K-fi1邸港Ml- '*圖4:石油煉制行業(yè)ERP與 MES之間的數(shù)據(jù)流及接口由于大部分ERP軟件中生產(chǎn)計(jì)劃模型比較適用于離散型生產(chǎn)的制造業(yè)，定義物料清單 和進(jìn)行物料需求計(jì)劃是ERP生產(chǎn)計(jì)劃模型的關(guān)鍵功能，而煉油行業(yè)因其過(guò)程的連續(xù)性和物 料的可調(diào)性，故無(wú)法確定物料清單，因而也無(wú)法準(zhǔn)確編制物料需求計(jì)劃。另外，由于生產(chǎn) 工序復(fù)雜，并非單純地按順序進(jìn)行，而是經(jīng)常出現(xiàn)交叉，故很難準(zhǔn)確描述。所以ERP軟件中的生產(chǎn)計(jì)劃模塊對(duì)煉油生產(chǎn)計(jì)劃的適應(yīng)性不夠理想，對(duì)生產(chǎn)計(jì)劃模塊一般采用專門針對(duì) 于流程制造業(yè)的包括由生產(chǎn)計(jì)劃及調(diào)度、油品移動(dòng)、排產(chǎn)優(yōu)化構(gòu)成的完整的生產(chǎn)計(jì)劃系統(tǒng)。 由此系統(tǒng)制定出生產(chǎn)計(jì)劃，包括原油采購(gòu)計(jì)劃、物料需求計(jì)劃、生產(chǎn)裝置加工計(jì)劃、產(chǎn)品 產(chǎn)量計(jì)劃等，通過(guò)接口將數(shù)據(jù)傳輸?shù)?ERP生產(chǎn)計(jì)劃模塊中。ERP生產(chǎn)計(jì)劃模塊將數(shù)據(jù)信息傳遞到采購(gòu) / 物料管理模塊，完成原油及原材料的采購(gòu)煉化企業(yè)的采購(gòu)一般分為原油采購(gòu)和生產(chǎn)設(shè)備及其他輔助原材料的采購(gòu)。 原油采購(gòu)根 據(jù)企業(yè)生產(chǎn)計(jì)劃和原油罐存信息，制定原油采購(gòu)計(jì)劃，并且確定原油采購(gòu)種類與數(shù)量。然 后，它根據(jù)原油采購(gòu)計(jì)劃和生產(chǎn)裝置能力，對(duì)原