【正文】 在生產(chǎn)信息循環(huán)中的核心作用。我們?cè)O(shè)計(jì)了如下圖所示的系統(tǒng)總體架構(gòu)圖： 鋼鐵企業(yè)的MES系統(tǒng)龐大，它對(duì)全廠的控制系統(tǒng)、分析站點(diǎn)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等生產(chǎn)信息進(jìn)行集成。涉及到網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)集成、軟件開(kāi)發(fā)等多項(xiàng)內(nèi)容，系統(tǒng)的體系架構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，信息流量大，對(duì)系統(tǒng)的安全、網(wǎng)絡(luò)通訊速度、系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性、系統(tǒng)的可靠性、系統(tǒng)的擴(kuò)充性要求很高，為了實(shí)現(xiàn)有效的處理數(shù)據(jù)和分析數(shù)據(jù)，本系統(tǒng)借助計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的輔助處理功能，使系統(tǒng)更好的適應(yīng)生產(chǎn)中的復(fù)雜需求情況，實(shí)現(xiàn)最佳的生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)與管理，其目的是保障日常生產(chǎn)的高效管理、規(guī)劃和調(diào)度的科學(xué)決策分析，為領(lǐng)導(dǎo)者最大限度的預(yù)見(jiàn)生產(chǎn)運(yùn)行中的問(wèn)題，避免的因信息不暢所產(chǎn)生的鴻溝，提高了產(chǎn)品質(zhì)量和企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。系統(tǒng)的技術(shù)特點(diǎn)，適應(yīng)于管控特點(diǎn)的應(yīng)用集成平臺(tái)系統(tǒng)，和信認(rèn)為鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)管理以均衡物料、安全高效、低耗優(yōu)質(zhì)、優(yōu)化工藝操作為目標(biāo)。計(jì)劃部門(mén)和調(diào)度室是全廠生產(chǎn)管理的指揮中心，行使計(jì)劃、指揮、協(xié)調(diào)、控制等職能，執(zhí)行制定的生產(chǎn)計(jì)劃，通過(guò)MES的生產(chǎn)管理中各子系統(tǒng)的信息反饋，把企業(yè)的產(chǎn)、供、銷(xiāo)各個(gè)環(huán)節(jié)通過(guò)科學(xué)的方法來(lái)實(shí)行有效的、合理的計(jì)劃、組織、控制和調(diào)整，使它們?cè)谏a(chǎn)經(jīng)營(yíng)中協(xié)調(diào)有序地充分發(fā)揮作用，達(dá)到既要連續(xù)、均衡地生產(chǎn)，又要最大限度地降低各種原物料的庫(kù)存量、減少資金的占用，提高企業(yè)整體素質(zhì)和經(jīng)濟(jì)效益的目的。為領(lǐng)導(dǎo)提供輔助決策功能，從而合理組織、協(xié)調(diào)生產(chǎn)，提高生產(chǎn)效率。本系統(tǒng)具有以下的技術(shù)特點(diǎn)： ，采用多層技術(shù)，具有較強(qiáng)的擴(kuò)展性，采用C/S與B/S結(jié)合的模式，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，使系統(tǒng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)度大大提高。 業(yè)務(wù)設(shè)計(jì)采用完全面向?qū)ο蟮捏w制，無(wú)論是底層的技術(shù)實(shí)現(xiàn)還是業(yè)務(wù)組織形式都是以對(duì)象為核心，簡(jiǎn)化規(guī)范編碼工作。 采用高度模塊化和組件化設(shè)計(jì)以及易用性標(biāo)準(zhǔn)控制產(chǎn)品的研發(fā)，系統(tǒng)具有穩(wěn)定的架構(gòu)和易于使用的界面，具有較高的穩(wěn)定性、易用性。 集成平臺(tái)包含消息機(jī)制、事件機(jī)制、對(duì)象體制、權(quán)限控制、組織結(jié)構(gòu)、流程定義和控制、日志管理、數(shù)據(jù)交互、萬(wàn)能報(bào)表機(jī)制、組件支持等功能。 直接從生產(chǎn)管理和業(yè)務(wù)出發(fā)，通過(guò)對(duì)他們的描述和定義來(lái)構(gòu)架、簡(jiǎn)化和集成各類(lèi)業(yè)務(wù)系統(tǒng)。 從根本上提升軟件的開(kāi)發(fā)、發(fā)布和維護(hù)效率。真正實(shí)現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)信息化過(guò)程中的用戶參與、快速開(kāi)發(fā)、快速應(yīng)用、靈活調(diào)整的境界。大幅度提升生產(chǎn)管理系統(tǒng)實(shí)施和應(yīng)用的成功率及投入產(chǎn)出比。 實(shí)時(shí)模擬圖監(jiān)測(cè)功能以系統(tǒng)模擬圖的方式顯示生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)系統(tǒng)運(yùn)行實(shí)際情況，實(shí)時(shí)觀測(cè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的各項(xiàng)指標(biāo)。數(shù)據(jù)的顯示方式包括模擬量的實(shí)時(shí)數(shù)字顯示，開(kāi)關(guān)量的實(shí)時(shí)狀態(tài)顯示；當(dāng)數(shù)據(jù)超過(guò)規(guī)定的限值時(shí)，可自動(dòng)報(bào)警。 系統(tǒng)提供了多種客戶端數(shù)據(jù)分析工具，可以直接通過(guò)本系統(tǒng)的界面靈活組態(tài)，多樣展示，同時(shí)還可以以VBA方式把數(shù)據(jù)取到微軟的Excel電子數(shù)據(jù)處理軟件中。 生產(chǎn)的關(guān)鍵信息可以通過(guò)本系統(tǒng)貫穿從生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)到企業(yè)經(jīng)理桌面的全廠管理體系，以方便管理者做出更快速更高效的決策，從而獲得更高的經(jīng)濟(jì)效益。 超限額運(yùn)行時(shí)間統(tǒng)計(jì)功能可以查看任意區(qū)間內(nèi)某項(xiàng)指標(biāo)超過(guò)報(bào)警限值上限、下限的次數(shù)以及累計(jì)時(shí)間。 通過(guò)隨時(shí)監(jiān)測(cè)統(tǒng)計(jì)各項(xiàng)和生產(chǎn)工藝相關(guān)的查控指標(biāo)，生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)可以以多種劃分方式進(jìn)行分析?？梢园?、時(shí)間、部門(mén)為單位等建立生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)臺(tái)帳。以圖表的方式顯示日產(chǎn)量、月產(chǎn)量、年產(chǎn)量的變化趨勢(shì)以及產(chǎn)量參數(shù)的同期對(duì)比。 通過(guò)WEB組件，使管理者以及其他具有相應(yīng)權(quán)限的人員可以通過(guò)瀏覽器隨時(shí)監(jiān)控生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，不少于100個(gè)客戶可同時(shí)通過(guò)Web頁(yè)查詢(xún)包括擴(kuò)展后點(diǎn)數(shù)的生產(chǎn)過(guò)程實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)鋼鐵企業(yè)廠區(qū)面積大，涉及的信息點(diǎn)分布面廣，面對(duì)全廠的控制系統(tǒng)、分析站點(diǎn)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等生產(chǎn)信息進(jìn)行集成，系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，信息流量大，對(duì)網(wǎng)絡(luò)的安全性、通訊速度等性能要求很高，為此，在網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，整個(gè)生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)位于全廠網(wǎng)絡(luò)體系的中部，下連采集系統(tǒng)，上連企業(yè)管理網(wǎng)，考慮到各層次網(wǎng)絡(luò)的相對(duì)獨(dú)立性和安全問(wèn)題，為了防止黑客攻擊、人員的非法操作、病毒的侵害，保障系統(tǒng)的運(yùn)行安全，在ERP網(wǎng)絡(luò)與MES網(wǎng)絡(luò)、MES網(wǎng)絡(luò)與PCS網(wǎng)絡(luò)之間配備了兩個(gè)防火墻，實(shí)現(xiàn)了信息單向隔離，即保證了系統(tǒng)的安全性又不影響信息的傳輸。本系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)提供了一個(gè)信息集成的環(huán)境，數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器安裝實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)和關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)，通過(guò)接口機(jī)采集來(lái)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中，為歷史數(shù)據(jù)回滾、質(zhì)量跟蹤等分析提供依據(jù)，并為ERP提供統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，對(duì)于非采集數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)中，與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)共同完成MES的各功能模塊?？蛻舳酥饕惭b在生產(chǎn)車(chē)間控制室、調(diào)度室等生產(chǎn)指揮人員的崗位上，主要實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)指標(biāo)的分解、任務(wù)的下達(dá)、執(zhí)行情況的匯報(bào)等上傳下達(dá)的工作，MES網(wǎng)主要用于生產(chǎn)管理，禁止與InterNet相連接。為加強(qiáng)系統(tǒng)的容錯(cuò)能力，可采取雙服務(wù)器冗余結(jié)構(gòu)，磁盤(pán)陣列可滿足海量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，每臺(tái)服務(wù)器內(nèi)置RAID 5等容錯(cuò)工作方式；核心交換機(jī)采用雙引擎和雙電源，網(wǎng)絡(luò)模塊可在線熱插拔。通過(guò)這些必要的技術(shù)手段，可保證一臺(tái)主機(jī)失敗的情況下，仍能正常繼續(xù)工作。系統(tǒng)的集成方案MES在工廠綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中起著中間層的作用。在其下是底層生產(chǎn)控制系統(tǒng)，包括DCS、PLC、NC/CNC和SCADA或這幾種類(lèi)型的組合；在其上則是高層管理計(jì)劃系統(tǒng)，包括ERP、CRM、SCM。因此攜手上下層、優(yōu)化數(shù)據(jù)流、集成各類(lèi)數(shù)據(jù)、傳遞信息是MES系統(tǒng)的重要作用。建立以實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)和關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)為核心的生產(chǎn)過(guò)程數(shù)據(jù)集成平臺(tái)是MES系統(tǒng)的關(guān)鍵，MES認(rèn)為企業(yè)生產(chǎn)管理決策的數(shù)據(jù)不僅僅來(lái)源于單一生產(chǎn)裝置，而是來(lái)自于整條生產(chǎn)線的、全企業(yè)級(jí)的甚至是跨地域、跨時(shí)區(qū)的協(xié)作制造平臺(tái)。由于生產(chǎn)裝置和生產(chǎn)線控制系統(tǒng)規(guī)模大小不一（單一控制系統(tǒng)從幾十個(gè)I/O到幾千個(gè)I/O）、控制網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、與管理網(wǎng)絡(luò)的接口現(xiàn)有情況不同（軟件的接口和硬件的接口），我們利用先進(jìn)的實(shí)時(shí)歷史數(shù)據(jù)庫(kù)以及相關(guān)軟、硬件接口技術(shù)，快速、高效地從生產(chǎn)線控制系統(tǒng)中直接取得第一手現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并且利用先進(jìn)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)完成海量數(shù)據(jù)的高效壓縮和安全存儲(chǔ)，為建立其他實(shí)時(shí)生產(chǎn)管理系統(tǒng)（如生產(chǎn)成本動(dòng)態(tài)跟蹤系統(tǒng)、生產(chǎn)實(shí)時(shí)調(diào)度系統(tǒng)、設(shè)備故障診斷、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、產(chǎn)能優(yōu)化、質(zhì)量管理、生產(chǎn)過(guò)程可視化等）提供各種在線（如產(chǎn)量、溫度等）或離線（質(zhì)量分析、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)等）的過(guò)程數(shù)據(jù)。從而消除信息孤島，實(shí)現(xiàn)資源共享、集中指揮。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)平臺(tái)不僅能將分散在各生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)信息集成起來(lái)，虛擬成一個(gè)大系統(tǒng)，為管理者全面地實(shí)時(shí)監(jiān)控全企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程提供一個(gè)集成化的平臺(tái)，而且能夠通過(guò)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程數(shù)據(jù)的再次加工處理，提煉出真正對(duì)生產(chǎn)管理、計(jì)劃調(diào)度、經(jīng)營(yíng)決策有用的數(shù)據(jù)，從而在生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理和實(shí)時(shí)過(guò)程控制之間架起一座橋梁，達(dá)到兩者之間的信息交換和緊密集成。和信公司提出了自己的生產(chǎn)過(guò)程數(shù)據(jù)集成方案，此集成系統(tǒng)的示意圖如下所示：根據(jù)鋼鐵企業(yè)特點(diǎn)和具體系統(tǒng)功能需求，在考察研究多家國(guó)外著名廠商產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，通過(guò)性能分析和產(chǎn)品價(jià)格比對(duì)，我們選擇了和信公司的實(shí)時(shí)/歷史數(shù)據(jù)庫(kù)HiRIS，該軟件是用于集成生產(chǎn)過(guò)程信息與高層次應(yīng)用程序的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)平臺(tái)，它使用戶可以訪問(wèn)和集成來(lái)自整個(gè)工廠范圍內(nèi)DCS及PLC的數(shù)據(jù)，它通過(guò)功能極強(qiáng)的分析工具、歷史數(shù)據(jù)管理、圖形化的用戶介面和大量的過(guò)程接口來(lái)訪問(wèn)和集成數(shù)據(jù)。系統(tǒng)功能介紹，它認(rèn)為鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)管理是以均衡物料、安全高效、低耗優(yōu)質(zhì)、優(yōu)化工藝操作為目標(biāo)的。計(jì)劃部門(mén)和調(diào)度室是全廠生產(chǎn)管理的指揮中心，行使計(jì)劃、指揮、協(xié)調(diào)、控制等職能，根據(jù)制定的生產(chǎn)計(jì)劃，通過(guò)計(jì)劃管理子系統(tǒng)、成本控制子系統(tǒng)、調(diào)度管理子系統(tǒng)和質(zhì)量管理子系統(tǒng)，以及安全、設(shè)備等系統(tǒng)的信息反饋，把企業(yè)的產(chǎn)、供、銷(xiāo)各個(gè)環(huán)節(jié)通過(guò)科學(xué)的方法來(lái)實(shí)行有效的、合理的計(jì)劃、組織、控制和調(diào)整，使