【行業(yè)方案】礦井MES系統(tǒng)解決方案

MES（ManufacturingExecutionSystem,MES）即執(zhí)行制造系統(tǒng)。是來源于制造業(yè)的一個管理信息化概念。顧名思義，MES系統(tǒng)輔助工廠貫徹和執(zhí)行生產(chǎn)計劃，是以過程數(shù)學(xué)模型為核心，連接實時數(shù)據(jù)庫或非實時的關(guān)系數(shù)據(jù)庫，對生產(chǎn)過程進行實時監(jiān)視、診斷和控制，完成單元整合和系統(tǒng)優(yōu)化，在生產(chǎn)過程層（而不是管理層）進行物料平衡，安排生產(chǎn)計劃，實施調(diào)度、排產(chǎn)及優(yōu)化。–從傳統(tǒng)管理模式向現(xiàn)代化管理模式轉(zhuǎn)變–從小型,分散走向規(guī)模化,集中管理–利用信息化手段加強生產(chǎn)管理和分析礦業(yè)生產(chǎn)自動化和信息化現(xiàn)狀?大型礦業(yè)集團具備自動化控制系統(tǒng)?大型礦業(yè)集團在過去的幾年開始完善信息化系統(tǒng)–EAM設(shè)備資產(chǎn)管理具備部分成功應(yīng)用?關(guān)鍵的生產(chǎn)管理MES系統(tǒng)正處于規(guī)劃階段–整合上下層信息系統(tǒng):從SCADA到ERPMES在煤礦生產(chǎn)中的作用參照國際標準和國內(nèi)煤炭行業(yè)的典型需求，礦井MES解決方案架構(gòu)在生產(chǎn)管理平臺并具備如下功能系統(tǒng)?計劃和生產(chǎn)管理?設(shè)備管理?安全管理–瓦斯監(jiān)測情況分析–排水情況分析–危險源情況分析-……?現(xiàn)場管理和信息發(fā)布?生產(chǎn)性能分析以上各系統(tǒng)均建立在統(tǒng)一的MES平臺服務(wù)上，相對獨立又緊密集成，用戶可以根據(jù)功能和實施的需要進行選擇，實施所選應(yīng)用系統(tǒng)共享功能組成所有的功能子系統(tǒng)均可以共享下列系統(tǒng)功能：基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理?業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)建模?基礎(chǔ)數(shù)據(jù)維護?其他規(guī)格參數(shù)數(shù)據(jù)系統(tǒng)接口?SCADA(OPCServer)?其他數(shù)據(jù)接口應(yīng)用分析報表?所有功能子系統(tǒng)均具備相關(guān)的報表功能系統(tǒng)管理?MES是基于平臺化軟件的系統(tǒng)，系統(tǒng)管理在各應(yīng)用中統(tǒng)一完成–系統(tǒng)安全管理–系統(tǒng)維護–審計跟蹤–軟件許可證管理技術(shù)路線MES系統(tǒng)是在法國Schneider的MES平臺基礎(chǔ)上，參照國際標準并結(jié)合馮家塔煤礦業(yè)務(wù)需求特點,利用現(xiàn)代化的自動控制技術(shù)、信息采集處理技術(shù)和信息化網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等，以礦井安全生產(chǎn)為前提，加強對礦生產(chǎn)現(xiàn)場管理，延用管理信息系統(tǒng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，同時實現(xiàn)對生產(chǎn)過程中生產(chǎn)、掘進、運輸、通風(fēng)、供排水、供電、洗選、裝運等各環(huán)節(jié)信息的采集和控制，特別注重安全生產(chǎn)信息以及機電設(shè)備運行等方面的數(shù)據(jù)跟蹤和信息分析，建立“管─控一體化”的煤礦綜合自動化MES系統(tǒng)平臺，使得采煤生產(chǎn)可視化、過程可追溯、管理可持續(xù)改進，從而提高整體安全生產(chǎn)管理能力，強化煤炭企業(yè)安全管理持續(xù)優(yōu)化的能力。Schneider的MES平臺Ampla，建立在.NETFrameworks架構(gòu)之上，是一個完整的SOA（面向服務(wù)的架構(gòu)）的系統(tǒng)解決方案。該方案擁有大量在國際一流礦業(yè)企業(yè)的應(yīng)用經(jīng)驗，是一套成熟的、專業(yè)面向礦業(yè)企業(yè)的平臺系統(tǒng)。MES平臺Ampla數(shù)據(jù)流概要MS-SQLMS-SQLSCADASCADAReports,Other…–瀏覽器查詢–各生產(chǎn)地生產(chǎn)狀況實時顯–各生產(chǎn)地生產(chǎn)計劃–產(chǎn)品規(guī)格管理–物料和生產(chǎn)統(tǒng)計–安全監(jiān)測數(shù)據(jù)查詢–實時生產(chǎn)狀況上報–設(shè)備運行狀況分析礦井綜合自動化MES平臺介紹B2MML9B2MMLB2MML9B2MMLB2MML6B2MML7B2MML8Plant2Business信息集成數(shù)據(jù)庫連接器23456789Knowledge/知識Metrics/績效WebServicesKnowledge/知識Metrics/績效WebServicesTracking/跟蹤Production/生產(chǎn)Quality/質(zhì)量Downtime/停機Maintenance/維護接口Planning/Recipe計劃/配方Cost/成本1245124531.提高企業(yè)對生產(chǎn)全過程的監(jiān)督與控制能力，及時發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)過程中存在的問2.提高企業(yè)生產(chǎn)效率，最大限度地幫助企業(yè)有效使用現(xiàn)有生產(chǎn)資源；3.提高生產(chǎn)安全性。通過大量使用工業(yè)控制設(shè)備與系統(tǒng)，可以減少人工差錯與干預(yù)，依靠技術(shù)手段提高安全性；4.細化管理，降低企業(yè)生產(chǎn)成本。5.MES系統(tǒng)為管理者提供良好的工具，來改進和優(yōu)化管理，降低成本消耗；6、實現(xiàn)管控一體化。將企業(yè)業(yè)務(wù)管理網(wǎng)與各礦監(jiān)測數(shù)據(jù)庫相連，變原來的“安全、信息孤島”為現(xiàn)在的“共享平臺”，形成了動態(tài)管理與閉環(huán)監(jiān)控模式2、系統(tǒng)提供基于商業(yè)智能技術(shù)的統(tǒng)計分析設(shè)備運維、故障、效能統(tǒng)計分析。并為礦井量身4、系統(tǒng)提供豐富的諸如儀表盤、圖表等生動形象的KPI分礦井MES系統(tǒng)平臺體系實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集層：是完成對煤礦各生產(chǎn)和安全系統(tǒng)實現(xiàn)原始數(shù)據(jù)的采集，同時構(gòu)架數(shù)據(jù)存儲與支撐平臺，由實時、歷史數(shù)據(jù)庫存儲煤礦各生產(chǎn)和安全系統(tǒng)過程數(shù)據(jù)；建立關(guān)系數(shù)據(jù)庫，關(guān)系數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)來源有實時、歷史數(shù)據(jù)庫（數(shù)據(jù)經(jīng)過精度降低、過濾）與煤礦各生產(chǎn)和安全系統(tǒng)設(shè)備一些設(shè)備初始資料數(shù)據(jù)（人工建立）。數(shù)據(jù)處理層：通過數(shù)據(jù)平臺與應(yīng)用支撐平臺的建設(shè)，對關(guān)系數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)進行信息處理、信息挖掘、信息分析、故障診斷和建立專家系統(tǒng)來實現(xiàn)：數(shù)據(jù)表示層：綜合自動化信息管理平臺由Web服務(wù)器以IE的界面向企業(yè)網(wǎng)進行發(fā)布，礦級領(lǐng)導(dǎo)和相關(guān)人員可在辦公室和在出差的情況下通過身份認證機制遠程登陸Web服務(wù)器，實時在線了解礦井生產(chǎn)和安全狀況，并且數(shù)據(jù)處理層實現(xiàn)的功能都能以IE界面實現(xiàn)調(diào)用。FLT礦井MES系統(tǒng)平臺是基于MES原理和體系結(jié)構(gòu)，以經(jīng)濟指標為目標，以生產(chǎn)過程優(yōu)化運行、優(yōu)化控制與優(yōu)化管理為核心技術(shù)的功能模型，通過分布式實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)實現(xiàn)對礦井自動化設(shè)備的實時數(shù)據(jù)采集、存儲管理與監(jiān)控，通過對OPCServer數(shù)據(jù)與Historian數(shù)據(jù)進行處理分析，建設(shè)安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)、生產(chǎn)績效分析系統(tǒng)、生產(chǎn)過程管理系統(tǒng)等形成面向不同生產(chǎn)崗位的一體化信息系統(tǒng)。礦井MES系統(tǒng)平臺安全情況生產(chǎn)情況安全情況生產(chǎn)情況設(shè)備運行狀況5、……5、……績效考核7、……?礦井設(shè)備層次的組織?特定工藝或?qū)ο蟮膽?yīng)用需求過程信息統(tǒng)計分析功能在礦井MES管理平臺上以儀表盤的形式或者報表的形式匯總?cè)V各生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)備運行工況信息并進行分析，如：排水系統(tǒng)各水泵電機電流情況、各水泵流量情況、排水泵軸溫以及壓力監(jiān)控情況，排水泵累計運行時間情況等；各生產(chǎn)班皮帶機不同時間段煤量統(tǒng)計等情況。固定設(shè)備性能檢測及分析系統(tǒng)采用開放的、易于二次開發(fā)和維護的網(wǎng)絡(luò)計算平臺軟件.NET在網(wǎng)上進行計算和分析。數(shù)據(jù)來源于數(shù)據(jù)庫，計算結(jié)果（包括中間值）通過標準接口程序自動進入數(shù)據(jù)庫中。該計算平臺包括：采煤機、刮板機等、主巷道皮帶等主要設(shè)備運行信息監(jiān)控、在線查詢、計算調(diào)度、系統(tǒng)設(shè)置等功能設(shè)備運行功耗與效率統(tǒng)計分析；實時監(jiān)控礦井生產(chǎn)設(shè)備，如：皮帶機、風(fēng)機、電機的運行參數(shù)(電流、電壓、開停等)和經(jīng)濟性能指標，將計算結(jié)果以儀表板、趨勢圖、棒圖和表格等形式顯示，使運行和管理人員對整個礦井生產(chǎn)設(shè)備的運行狀況全面掌握；設(shè)備停機分析?故障原因庫定義(故障原因故障類別故障結(jié)果)?故障原因表與特定設(shè)備定義建立對應(yīng)關(guān)系?實時停機事件捕獲(根據(jù)設(shè)備狀態(tài)發(fā)出警告提示)?停機報警設(shè)備可用率,性能計算和質(zhì)量合格率OEE計算和趨勢設(shè)備運轉(zhuǎn)時間統(tǒng)計與壽命管理通過對礦井生產(chǎn)設(shè)備重要部件關(guān)鍵參數(shù)的在線計算確定設(shè)備壽命損耗情況和老化狀態(tài)，及時正確的制定檢修維護計劃，實現(xiàn)狀態(tài)管理的目的；對礦井生產(chǎn)設(shè)備運行過程中參數(shù)偏離基準值或設(shè)備投停所造成的產(chǎn)能損失進行實時分析,找出礦井產(chǎn)量損失的地點、大小、分布情況和原因，可以使運行人員有目的地調(diào)整參數(shù)，使礦井產(chǎn)量運行指標逐漸逼近或達到設(shè)計值(或最佳值）。生產(chǎn)性能分析生產(chǎn)性能分析主要功能點–生產(chǎn)統(tǒng)計及KPI監(jiān)控–質(zhì)量分析–設(shè)備效能分析–生產(chǎn)報告–……方案的優(yōu)勢–實現(xiàn)管控一體化。將企業(yè)業(yè)務(wù)管理網(wǎng)與各礦監(jiān)測數(shù)據(jù)庫相連，變原來的“安全、信息孤島”為現(xiàn)在的“共享平臺”，形成了動態(tài)管理與閉環(huán)監(jiān)控模式–實現(xiàn)面向?qū)ο笤O(shè)計、組件化構(gòu)造的系統(tǒng)。應(yīng)用軟件包含眾多標準化的商業(yè)組件，這些模塊可完成多種預(yù)定義、組合、安裝和運行–系統(tǒng)采用先進的設(shè)計思想，利用現(xiàn)代的編程技術(shù)，具備了好的可擴充性,可做到跨越任意平臺，對接任意系統(tǒng)，真正實現(xiàn)資源的合理利用，為客戶節(jié)約資源和成本–系統(tǒng)秉承以人為本的設(shè)計風(fēng)格，按照客戶的日常業(yè)務(wù)處理設(shè)計直觀的可視化圖形操作界面。使操作簡化易于掌握，可以幫助煤礦行政管理部門進一步的提高工作效率–系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)采集、傳輸、整理、分析功能。通過先進的處理手段將現(xiàn)場采集的數(shù)字信息轉(zhuǎn)化為圖形的可視化的報表，實時的記錄下來，以備監(jiān)管部門隨時查閱通過以上的分析，我們可以看出，煤礦引入MES系統(tǒng)，可以極大的提升煤炭企業(yè)對煤炭生產(chǎn)過程的管理和控制能力。MES提供DCS系統(tǒng)、ERP系統(tǒng)無法實現(xiàn)的生產(chǎn)、調(diào)度和管理功能；提供ERP等管理信息系統(tǒng)無法實現(xiàn)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)的獲取與分析功能，成為生產(chǎn)和企業(yè)管理之間的橋梁，可以為企業(yè)帶來現(xiàn)實的