【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(lái)源于制造業(yè)的一個(gè)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(jì)劃，是以過程數(shù)學(xué)模型為核心，連接實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)或非實(shí)時(shí)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)生產(chǎn)過程進(jìn)行實(shí)時(shí)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(jìn)行物料平衡，安排生產(chǎn)計(jì)劃，實(shí)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)?；?集中管理–利用信息化手段加強(qiáng)生產(chǎn)管理和分析礦業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化和信息化現(xiàn)狀?大型礦業(yè)集團(tuán)具備自動(dòng)化控制系統(tǒng)?大型礦業(yè)集團(tuán)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(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)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(tái)并具備如下功能系統(tǒng)?計(jì)劃和生產(chǎn)管理?設(shè)備管理?安全管理–瓦斯監(jiān)測(cè)情況分析–排水情況分析–危險(xiǎn)源情況分析-……?現(xiàn)場(chǎng)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(tái)服務(wù)上，相對(duì)獨(dú)立又緊密集成，用戶可以根據(jù)功能和實(shí)施的需要進(jìn)行選擇，實(shí)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(hù)?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(bào)表?所有功能子系統(tǒng)均具備相關(guān)的報(bào)表功能系統(tǒng)管理?MES是基于平臺(tái)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(hù)–審計(jì)跟蹤–軟件許可證管理技術(shù)路線MES系統(tǒng)是在法國(guó)Schneider的MES平臺(tái)基礎(chǔ)上，參照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)并結(jié)合馮家塔煤礦業(yè)務(wù)需求特點(diǎn),利用現(xiàn)代化的自動(dòng)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(qiáng)對(duì)礦生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)管理，延用管理信息系統(tǒng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)過程中生產(chǎn)、掘進(jìn)、運(yùn)輸、通風(fēng)、供排水、供電、洗選、裝運(yùn)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(jī)電設(shè)備運(yùn)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(dòng)化MES系統(tǒng)平臺(tái)，使得采煤生產(chǎn)可視化、過程可追溯、管理可持續(xù)改進(jìn)，從而提高整體安全生產(chǎn)管理能力，強(qiáng)化煤炭企業(yè)安全管理持續(xù)優(yōu)化的能力。Schneider的MES平臺(tái)Ampla，建立在.NETFrameworks架構(gòu)之上，是一個(gè)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(guó)際一流礦業(yè)企業(yè)的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，是一套成熟的、專業(yè)面向礦業(yè)企業(yè)的平臺(tái)系統(tǒng)。MES平臺(tái)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(shí)時(shí)顯–各生產(chǎn)地生產(chǎn)計(jì)劃–產(chǎn)品規(guī)格管理–物料和生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)–安全監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)查詢–實(shí)時(shí)生產(chǎn)狀況上報(bào)–設(shè)備運(yùn)行狀況分析礦井綜合自動(dòng)化MES平臺(tái)介紹B2MML9B2MMLB2MML9B2MMLB2MML6B2MML7B2MML8Plant2Business信息集成數(shù)據(jù)庫(kù)連接器23456789Knowledge/知識(shí)Metrics/績(jī)效WebServicesKnowledge/知識(shí)Metrics/績(jī)效WebServicesTracking/跟蹤Production/生產(chǎn)Quality/質(zhì)量Downtime/停機(jī)Maintenance/維護(hù)接口Planning/Recipe計(jì)劃/配方Cost/成本1245124531.提高企業(yè)對(duì)生產(chǎn)全過程的監(jiān)督與控制能力，及時(shí)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(cuò)與干預(yù)，依靠技術(shù)手段提高安全性；4.細(xì)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(lái)改進(jìn)和優(yōu)化管理，降低成本消耗；6、實(shí)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(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)相連，變?cè)瓉?lái)的“安全、信息孤島”為現(xiàn)在的“共享平臺(tái)”，形成了動(dòng)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(jì)分析設(shè)備運(yùn)維、故障、效能統(tǒng)計(jì)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(dòng)形象的KPI分礦井MES系統(tǒng)平臺(tái)體系實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集層：是完成對(duì)煤礦各生產(chǎn)和安全系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)原始數(shù)據(jù)的采集，同時(shí)構(gòu)架數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與支撐平臺(tái)，由實(shí)時(shí)、歷史數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)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(kù)，關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)來(lái)源有實(shí)時(shí)、歷史數(shù)據(jù)庫(kù)（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(tái)與應(yīng)用支撐平臺(tái)的建設(shè)，對(duì)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)進(jìn)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(lái)實(shí)現(xiàn)：數(shù)據(jù)表示層：綜合自動(dòng)化信息管理平臺(tái)由Web服務(wù)器以IE的界面向企業(yè)網(wǎng)進(jìn)行發(fā)布，礦級(jí)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(rèn)證機(jī)制遠(yuǎn)程登陸Web服務(wù)器，實(shí)時(shí)在線了解礦井生產(chǎn)和安全狀況，并且數(shù)據(jù)處理層實(shí)現(xiàn)的功能都能以IE界面實(shí)現(xiàn)調(diào)用。FLT礦井MES系統(tǒng)平臺(tái)是基于MES原理和體系結(jié)構(gòu)，以經(jīng)濟(jì)指標(biāo)為目標(biāo)，以生產(chǎn)過程優(yōu)化運(yùn)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(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)礦井自動(dòng)化設(shè)備的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)管理與監(jiān)控，通過對(duì)OPCServer數(shù)據(jù)與Historian數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析，建設(shè)安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)、生產(chǎn)績(jī)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(tái)安全情況生產(chǎn)情況安全情況生產(chǎn)情況設(shè)備運(yùn)行狀況5、……5、……績(jī)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(jì)分析功能在礦井MES管理平臺(tái)上以儀表盤的形式或者報(bào)表的形式匯總?cè)V各生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行工況信息并進(jìn)行分析，如：排水系統(tǒng)各水泵電機(jī)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(jì)運(yùn)行時(shí)間情況等；各生產(chǎn)班皮帶機(jī)不同時(shí)間段煤量統(tǒng)計(jì)等情況。固定設(shè)備性能檢測(cè)及分析系統(tǒng)采用開放的、易于二次開發(fā)和維護(hù)的網(wǎng)絡(luò)計(jì)算平臺(tái)軟件.NET在網(wǎng)上進(jìn)行計(jì)算和分析。數(shù)據(jù)來(lái)源于數(shù)據(jù)庫(kù)，計(jì)算結(jié)果（包括中間值）通過標(biāo)準(zhǔn)接口程序自動(dòng)進(jìn)入數(shù)據(jù)庫(kù)中。該計(jì)算平臺(tái)包括：采煤機(jī)、刮板機(jī)等、主巷道皮帶等主要設(shè)備運(yùn)行信息監(jiān)控、在線查詢、計(jì)算調(diào)度、系統(tǒng)設(shè)置等功能設(shè)備運(yùn)行功耗與效率統(tǒng)計(jì)分析；實(shí)時(shí)監(jiān)控礦井生產(chǎn)設(shè)備，如：皮帶機(jī)、風(fēng)機(jī)、電機(jī)的運(yùn)行參數(shù)(電流、電壓、開停等)和經(jīng)濟(jì)性能指標(biāo)，將計(jì)算結(jié)果以儀表板、趨勢(shì)圖、棒圖和表格等形式顯示，使運(yùn)行和管理人員對(duì)整個(gè)礦井生產(chǎn)設(shè)備的運(yùn)行狀況全面掌握；設(shè)備停機(jī)分析?故障原因庫(kù)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(duì)應(yīng)關(guān)系?實(shí)時(shí)停機(jī)事件捕獲(根據(jù)設(shè)備狀態(tài)發(fā)出警告提示)?停機(jī)報(bào)警設(shè)備可用率,性能計(jì)算和質(zhì)量合格率OEE計(jì)算和趨勢(shì)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間統(tǒng)計(jì)與壽命管理通過對(duì)礦井生產(chǎn)設(shè)備重要部件關(guān)鍵參數(shù)的在線計(jì)算確定設(shè)備壽命損耗情況和老化狀態(tài)，及時(shí)正確的制定檢修維護(hù)計(jì)劃，實(shí)現(xiàn)狀態(tài)管理的目的；對(duì)礦井生產(chǎn)設(shè)備運(yùn)行過程中參數(shù)偏離基準(zhǔn)值或設(shè)備投停所造成的產(chǎn)能損失進(jìn)行實(shí)時(shí)分析,找出礦井產(chǎn)量損失的地點(diǎn)、大小、分布情況和原因，可以使運(yùn)行人員有目的地調(diào)整參數(shù)，使礦井產(chǎn)量運(yùn)行指標(biāo)逐漸逼近或達(dá)到設(shè)計(jì)值(或最佳值）。生產(chǎn)性能分析生產(chǎn)性能分析主要功能點(diǎn)–生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)及KPI監(jiān)控–質(zhì)量分析–設(shè)備效能分析–生產(chǎn)報(bào)告–……方案的優(yōu)勢(shì)–實(shí)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(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)相連，變?cè)瓉?lái)的“安全、信息孤島”為現(xiàn)在的“共享平臺(tái)”，形成了動(dòng)態(tài)管理與閉環(huán)監(jiān)控模式–實(shí)現(xiàn)面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)、組件化構(gòu)造的系統(tǒng)。應(yīng)用軟件包含眾多標(biāo)準(zhǔn)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(yùn)行–系統(tǒng)采用先進(jìn)的設(shè)計(jì)思想，利用現(xiàn)代的編程技術(shù)，具備了好的可擴(kuò)充性,可做到跨越任意平臺(tái)，對(duì)接任意系統(tǒng)，真正實(shí)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(jì)風(fēng)格，按照客戶的日常業(yè)務(wù)處理設(shè)計(jì)直觀的可視化圖形操作界面。使操作簡(jiǎn)化易于掌握，可以幫助煤礦行政管理部門進(jìn)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(jìn)的處理手段將現(xiàn)場(chǎng)采集的數(shù)字信息轉(zhuǎn)化為圖形的可視化的報(bào)表，實(shí)時(shí)的記錄下來(lái)，以備監(jiān)管部門隨時(shí)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(duì)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(wú)法實(shí)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(wú)法實(shí)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(lái)現(xiàn)實(shí)的