CN102880123B - 基于mes工作流的石化企业生产过程控制系统及方法 - Google Patents
基于mes工作流的石化企业生产过程控制系统及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102880123B CN102880123B CN201210308994.4A CN201210308994A CN102880123B CN 102880123 B CN102880123 B CN 102880123B CN 201210308994 A CN201210308994 A CN 201210308994A CN 102880123 B CN102880123 B CN 102880123B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- production
- mes
- link
- information
- procedure
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 473
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 188
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims abstract description 17
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 claims description 29
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 29
- 238000004886 process control Methods 0.000 claims description 28
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 19
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 11
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 9
- 239000000284 extract Substances 0.000 claims description 9
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 7
- 238000013507 mapping Methods 0.000 claims description 7
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 46
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 8
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 6
- 238000005292 vacuum distillation Methods 0.000 description 6
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 5
- 238000013461 design Methods 0.000 description 4
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 4
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 238000013506 data mapping Methods 0.000 description 3
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 2
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 1
- 238000013480 data collection Methods 0.000 description 1
- 238000013499 data model Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 230000010365 information processing Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 238000012797 qualification Methods 0.000 description 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
- Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]
Landscapes
- Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
Abstract
本发明公开了一种基于MES工作流的石化企业生产过程控制系统，包括：MES生产流程模型库，用于存储MES生产流程环节模型以及描述MES生产流程环节模型之间拓扑结构的MES整体生产流程模型；MES生产流程信息数据库，用于存储MES生产流程各个环节的生产执行数据；工作流服务器，调用所述MES生产流程模型库以及MES生产流程信息数据库，以执行MES工作流任务；生产控制端工作站以及数据交互接口。本发明还公开了该基于MES工作流的石化企业生产过程控制系统的控制方法。本发明以图形化的方式为操作工提供全景式生产环节的活动执行信息，能够实现对生产流程进度的实时控制，提高生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及流程工业生产过程控制领域，尤其涉及一种基于MES工作流的石化企业生产过程控制系统及方法。
背景技术
流程企业生产过程工作流技术要解决的是复杂流程生产过程中多个环节的生产协同问题。MES(manufacturing execution system，制造执行系统)是位于生产型企业上层的计划管理系统和现场层的工业控制系统之间的面向车间层的信息执行系统，对从生产订单下达到产品完成的整个生产过程进行生产信息管理及数据处理，包括订单数据下达、生产指令数据下达、生产过程执行监控、现场生产数据采集、数据统计处理及上报等内容。是复杂流程生产过程实现生产信息处理及人机交互的关键。
虽然MES系统在石化企业的引入能够提高生产效率，但是，石化企业存在业务流程较长，各个业务环节前后逻辑关系明确以及业务执行者相对固定等特点，而目前的MSE系统基本上是按照功能模块进行设计的，因此会造成MES各业务流程环节在一定程度上孤立，各个业务环节前后逻辑关系不明确等问题，阻碍了MES系统在石化企业的进一步推广应用。
发明内容
本发明提供了一种基于MES工作流的石化企业生产过程控制系统及方法，将石化企业MES流程各个生产环节之间以明确的逻辑关系相关联，为各个生产环节操作工提供与MES生产流程信息数据库之间的实时生产信息交互。
一种基于MES工作流的石化企业生产过程控制系统，包括：
MES生产流程模型库，用于存储MES生产流程环节模型以及描述MES生产流程环节模型之间拓扑结构的MES整体生产流程模型；
MES生产流程信息数据库，用于存储MES生产流程各个环节的生产执行数据；
工作流服务器，调用所述MES生产流程模型库以及MES生产流程信息数据库，以执行MES工作流任务；
生产控制端工作站，与所述工作流服务器交互通信，给生产流程中各个生产流程环节操作工提供生产实时信息，并通过人机界面反馈操作工执行信息；
数据交互接口，用于使所述工作流服务器与外部应用系统进行数据交互传递。
所述MES生产流程环节模型以信息描述表的方式呈现，针对每一个生产环节建立相应的信息描述表。
所述MES整体生产流程模型是指以生产环节输入输出为库所，以生产环节的生产执行为变迁，以生产环节之间的连接关系为有向弧而构成的petri网库所-变迁模型。
所述MES生产流程数据包括生产环节的活动信息、生产设备信息、生产环节的参考信息及生产环节的输出信息；
活动信息：指生产环节的执行内容，例如在生产过程中，需要对A、B油品进行混合，针对这个生产环节，其内容可以包括：混合操作的时间，混合时需要操作的储罐、泵、阀，以及A、B油品各自的用量等。
生产设备信息：指该生产设备的基本属性数据，例如对A、B油品进行混合时，需要操作的储罐的总容积、可用容积、管路连接关系等。
参考信息：指该生产环节的对生产具有指导意义的辅助信息，例如对A、B油品进行混合时，需要操作的储罐上一生产班次的储罐操作指令以及执行结果。
输出信息：指生产环节完成执行情况，如在对A、B油品进行混合时，可随时向操作工显示油品混合的进度以及储罐、泵、阀等相关设备的即时状态信息等。
在所述的信息描述表中存储了MES生产流程环节模型与所述MES生产流程数据库中生产环节的活动信息的映射关系，根据该映射关系，MES生产流程环节模型可以从数据库中调用该生产环节的相关信息。
所述工作流服务器包括：
MES生产流程加载模块，用于接收外部生产指令数据，根据该外部生产指令数据从MES生产流程模型库中取出相应MES生产流程环节模型以及MES整体生产流程模型；按用户初始化配置，进行实例化，并在MES生产流程信息数据库中保存实例化后的MES生产流程环节模型以及MES整体生产流程模型；
MES生产流程解释模块，用于针对实例化后的MES生产流程环节模型，取出相应的生产环节的活动信息、生产设备信息、生产环节的参考信息及生产环节的输出信息；
MES生产任务分配模块，在MES生产流程解释模块取出的信息中提取所涉及的操作岗位信息，根据岗位信息为相关的岗位配备操作工，并通过所述数据交互接口向操作工发送任务分配通知，以及接收该操作工的回复；
在生产流程实际运行前，会根据MES生产流程数据库中存储的生产环节员工ID，在员工信息数据库中查询到员工通讯方式，向员工发送工作任务通知，并能够接收员工关于任务能否操作的回复，以此为依据做出安排。
MES生产流程执行模块，接收操作工的输入指令，在生产流程信息数据库中保存或者查询生产流程信息；在当前生产环节结束时，进行生产环节跳转，开始执行下一生产环节的任务。
所述查询生产流程信息是指查询已经完成的生产流程信息，进行生产环节跳转时，根据生产环节转换关系(即MES整体生产流程模型中描述的各个MES生产流程环节模型之间的拓扑结构)进行。
在必要时，可以调用外部应用程序完成生产环节分析计算并接收反馈结果，例如使用外部数据库或辅助系统(例如生产计划的仿真优化系统等)。
作为优选，所述工作流服务器还包括操作工信息管理模块，用于与现有的员工信息数据库进行交互，确定操作工并提供给所述的MES生产任务分配模块，同时更新操作工的信息。
所述操作工信息管理模块对员工信息数据库进行访问，查询员工能否承担业务环节任务，即是否可以成为操作工。在员工能够承担任务时将员工ID返回给MES业务任务分配模块，将其确定为相应岗位的操作工，同时，对员工信息进行更新，使得员工在执行该任务时不接受其他任务安排。
作为优选，所述的生产控制端工作站还包括生产流程进度展示模块，用于将生产流程中所有生产环节及各个生产环节之间的连接拓扑关系转化为图形界面，以图形化的方式展示相关生产流程的执行进度。
作为优选，利用库表映射对MES生产流程环节模型、MES整体生产流程模型、工作流服务器以及MES生产流程信息数据库中的数据进行处理。
利用库表映射的方法，可以实现MES生产流程环节模型、MES整体生产流程模型、工作流服务器以及MES生产流程信息数据库中的数据的实时性和一致性。
通过数据交互接口与工作流服务器交互的外部数据一般包括：
1)用于触发生产流程的外部事件及该外部事件所触发的生产流程的执行结果；
2)向操作工下达的生产任务指令及该操作工的回复；
3)可能使用的外部数据库或辅助系统。
本发明还提供了一种基于MES工作流的石化企业生产过程控制系统的控制方法，包括以下步骤：
(1)接收外部生产指令数据，根据该外部生产指令数据从MES生产流程模型库中取出相应MES生产流程环节模型以及MES整体生产流程模型；按用户初始化配置，进行实例化，并在MES生产流程信息数据库中保存实例化后的MES生产流程环节模型以及MES整体生产流程模型；
(2)针对实例化后的MES生产流程环节模型，取出相应的生产环节的活动信息、生产设备信息、生产环节的参考信息及生产环节的输出信息；
(3)在步骤(2)得到的信息中提取所涉及的操作岗位信息，根据岗位信息为相关的岗位配备操作工，并通过所述数据交互接口向操作工发送任务分配通知，以及接收该操作工的回复；
(4)在执行生产环节的活动时接收操作工的输入指令，在生产流程信息数据库中保存或者查询生产流程信息；在当前生产环节结束时，进行生产环节跳转，开始执行下一生产环节的任务。
作为优选，步骤(3)中根据岗位信息为相关的岗位配备操作工时，与现有的员工信息数据库进行交互，在员工信息数据库中确定操作工，并更新操作者的信息。
作为优选，在执行生产环节的活动时将生产流程中所有生产环节及各个生产环节之间的连接拓扑关系转化为图形界面，以图形化的方式展示相关生产流程的执行进度。
本发明以图形化的方式为操作工提供全景式生产环节的活动执行信息，能够实现对生产流程进度的实时控制，提高生产效率。
附图说明
图1所示是本发明基于MES工作流的石化企业生产过程控制系统的系统框架；
图2所示是本发明基于MES工作流的石化企业生产过程控制系统的MES生产流程数据库方案图；
图3所示是本发明基于MES工作流的石化企业生产过程控制系统中的模型-数据映射关系图；
图4所示是本发明基于MES工作流的石化企业生产过程控制系统中的生产过程运行流程图；
图5所示是本发明基于MES工作流的石化企业生产过程控制系统的生产过程流程进度展示示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体事例对本发明进行详细描述。
首先，建立一套本发明提出的基于MES工作流的石化企业生产过程控制系统需要首先建立MES生产流程模型库以及MES生产流程数据库。
建立MES生产流程模型库是指依据企业MES生产流程，建立用于存储各MES生产流程环节模型及MES整体生产流程模型的模型库。
本发明中采用petri网库所-变迁模型对MES生产流程进行描述。矩形是变迁，圆形是库所，连接线是有向弧，变迁表示的是活动即生产环节要执行的任务，库所表示的是生产环节的活动信息、生产设备信息、生产环节的参考信息及生产环节的输出信息，有向弧表示的是库所和变迁之间的连接关系。
此外，还需依据实际生产对各MES生产流程环节的生产执行类别进行描述。生产活动主要分为两种类型：人工执行活动和自动执行活动。人工执行活动是指在该系统提供参考信息和生产设备信息的情况下，主要依靠操作工完成的活动。
在MES生产流程模型库建立阶段，人工执行活动的描述表(如表1)需要填写的内容包括活动ID，活动名称，活动类型，操作工岗位，操作工ID，活动内容描述，活动内容代码，生产设备信息，活动参考信息，参考信息ID，输出信息表单，转换环节ID，转换条件，开始时间和结束时间。
表1
自动执行活动是指在操作工输入相关指令参数后，依靠外部辅助系统自动进行处理的活动。自动执行活动的描述表(如表2)包括活动ID，活动名称，活动类型，操作工岗位，操作工ID，活动内容描述，活动内容代码，生产设备信息，活动参考信息，参考信息ID，自动执行配置参数表，输出信息表，转换环节ID，转换条件，开始时间和结束时间。
表2
在这里需要指出的是上述的生产活动的开始时间和结束时间在设计阶段并不用填写，而是在运行中记录生产活动相关的时间信息。
依据MES整体生产流程模型中各生产环节之间的连接关系，在上述的人工执行活动以及自动执行活动的描述表中的生产环节转换一栏进行描述。
将当前生产环节的直接后续生产环节的活动ID(可以包含多个生产环节)填入表中，并在转换条件中对各个生产环节之间的转换条件进行描述，作为人工执行活动以及自动执行活动时进行路由控制的依据。
建立MES生产流程数据库是指依据MES生产流程模型库，建立相应的MES生产流程数据库用以支持当前生产活动的执行和历史生产流程的查询。本发明以生产流程为中心进行MES生产流程数据库方案设计，MES生产流程数据库设计方案如图2所示。
以生产流程环节活动建立中心表即MES生产流程表1，MES生产流程表1的维度包括MES生产流程中的所有生产流程环节的ID，然后围绕每一个生产流程环节，用相应的生产流程环节活动表进行记录。
以生产环节1为例，生产环节活动1记录的是生产环节1的活动信息，维度上包括了生产流程环节活动1和操作岗位1所包含的信息。其中，生产环节活动1和操作工岗位1通过操作工岗位ID联系在一起，操作工1岗位中记录着每一个岗位相应的操作工ID，通过操作工ID就可以在操作工表中查询到该操作工能否执行任务。此外，生产环节1活动还包括两份参考信息和相应的生产设备信息，分别存于生产环节1参考信息表11、生产环节1参考信息表12、生产设备表中(这里的两份参考信息只是举一个例子，如果一个生产环节需要参考多条信息，则建立相应数目的生产环节参考信息表进行记录)，在执行生产环节活动1时，工作流服务器会自动的从MES生产流程数据库中查询到生产环节1参考信息表11、生产环节1参考信息表12，发送到操作工1辅助操作。生产环节1的输出即生产活动的输出信息保存在生产环节1输出表1中，可以作为下一生产环节的参考信息或者当前生产环节的结果。当然，后续生产环节都会有对应的参考信息、生产设备信息、输出信息、活动信息以及执行人员信息。
各个表中所包含的维度仅是本实施例中所需要的最基本的维度，石化企业当然可以根据企业生产的需要加入其他维度的信息。
在本发明中运用到了员工信息数据库，如图2右上角部分所示，员工信息数据库记录员工的个人信息，岗位信息，工作任务安排和资质，这样生产过程控制系统可以根据员工的工作任务安排做出各个生产环节的任务分配。
大部分的企业已经建立了员工数据库，但是可能没有在数据库中记录了员工的工作任务安排。所以，如果企业没有员工信息数据库，则建立包含以上信息的员工信息数据库；如果已经有了该员工信息数据库，则在现有基础上增加员工的工作任务安排信息。在建立好员工信息数据库之后，就可以与MES生产流程数据库中的操作工ID进行联系完成查询功能。
至此，依据上述方法，创建出本发明提出的基于MES工作流的石化企业生产过程控制系统的MES生产流程模型库和MES生产流程数据库。
图1所示是本发明基于MES工作流的石化企业生产过程控制系统的系统框架。
基于MES工作流的石化企业生产过程控制系统由以下几个部分组成：
MES生产流程模型库，用于存储MES生产流程环节模型以及描述MES生产流程环节模型之间拓扑结构的MES整体生产流程模型；MES生产流程信息数据库，用于存储MES生产流程各个环节的生产执行数据；工作流服务器，调用MES生产流程模型库以及MES生产流程信息数据库，以执行MES工作流任务；生产控制端工作站，与工作流服务器交互通信，给生产流程中各个生产流程环节操作工提供生产实时信息，并通过人机界面反馈操作工执行信息；数据交互接口，用于使所述工作流服务器与外部应用系统进行数据交互传递。
其中，工作流服务器包括：MES生产流程加载模块、MES生产流程解释模块、MES生产任务分配模块、MES生产流程执行模块。工作流服务器还包括员工信息管理模块。
工作流服务器按以下步骤进行工作：
1、接收外部生产指令数据，根据该外部数据从MES生产流程模型库中取出相应MES环节模型及其MES整体生产流程模型；按用户初始化配置，对模型进行实例化，并在MES生产流程信息数据库中保存相应的实例化数据；
2、在生产流程进入实际运行前，工作流服务器会提取出生产环节所涉及的操作岗位信息，根据岗位信息为相关的岗位配备操作工，并通过所述数据交互接口向操作工发送任务分配通知，以及接收该操作工的回复；
3、在每一个生产流程环节进行时，工作流服务器会向操作工发送参考信息。如果该生产环节活动是人工执行的，则工作流服务器会不停的和操作工进行交互，直至操作工提交生产环节执行结果，并确定生产环节结束，在MES生产流程数据库中进行保存。如果该生产环节是自动执行的，则只需要操作工配置好自动运行的参数，工作流服务器就会通过数据交互接口自动调用外部辅助系统进行计算，得出活动执行结果，在MES生产流程信息数据库中进行保存。
4、在生产环节进行时，工作流服务器提取出整体生产流程的进度并由生产控制端工作站进行显示。
5、当生产环节结束时，工作流服务器会根据当前生产环节的转换ID和转换条件确定接下来要执行的生产环节，并跳转至该生产环节。
图3所示是工作流服务器利用MES生产流程模型库与MES生产流程数据库以及员工信息数据库的模型-数据映射关系来保持生产数据的一致性以及实时性。在MES生产流程运行前，工作流服务器会从MES生产流程模型库中取出相应的MES生产环节模型，并根据生产时间和用户配置进行实例化，赋予每一个MES生产环节不同的生产环节活动ID，并在MES生产流程数据库中各个相应的表中记录数据，这些数据的ID和生产环节活动ID保持一致，使得数据与模型间的映射关系简单明确。
对于每一个生产环节活动，处于中心位置的是生产执行活动(图中w)，所以在模型-数据映射中处于核心位置的是生产执行活动信息。生产流程运行前，工作流服务器根据生产执行活动ID确定该生产环节对应的操作工岗位，然后利用岗位信息在员工信息数据库中确定对应的操作工，进行工作任务安排，分配生产环节操作工。
如图3所示，MES生产流程数据库中存储的MES生产流程环节模型包括参考信息(图中r1，r2)、生产设备信息(图中p)和输出信息(图中o)，参考信息、生产设备信息经过处理单元(图中a)处理后，向操作工输出任务安排(图中w)以及输出信息；工作流服务器调用MES生产流程数据库中的MES生产流程环节模型并将其实例化后，得到实例化后的模型，该模型相应包括参考信息(图中r1*，r2*)、生产设备信息(图中p*)和输出信息(图中o*)、处理单元(图中a*)以及向操作工输出任务安排(图中w*)。
生产流程运行时工作流服务器利用生产执行活动ID在MES生产流程数据库中唯一的确定该生产环节的各项参考信息(图中r1，r2)、生产设备信息(图中p)和输出信息(图中o)，将参考信息、生产设备信息发送到生产控制端工作站，生产控制端工作站的操作工通过控制端进行操作，交互信息会对生产执行活动信息进行实时的更新和处理。
生产环节结束时，生产环节的输出信息(图中o)在操作工完成操作时会在输出信息表中自动生成，同时工作流服务器会从生产环节执行活动信息中提取出后继生产环节执行活动ID，推进生产流程到新的环节。通过以上所述的方法，我们通过统一的生产执行活动ID，完成了MES生产流程模型库和MES生产流程信息数据库之间的模型-数据高效的组织和映射，保证了生产数据的一致性和实时性。
在建立完本发明基于MES工作流的石化企业生产过程控制系统投入使用后，生产过程控制系统的运行主要分为三个阶段：生产流程加载、初始化阶段，生产流程运行阶段以及生产流程结束阶段。
1)生产流程加载、初始化阶段
该系统特定的外部触发事件(如公司上层下达了生产订单数据等)会启动MES生产流程。生产流程加载、初始化阶段流程如图4a所示，该阶段主要是利用企业MES生产流程模型库完成对MES业务流程的初始化配置，即模型实例化，并在MES生产流程信息数据库中保存相应的实例化数据。初始化配置的参数是指在整个生产流程运行之前就能确定的参数，如活动ID，某些生产环节执行的时间等。
2)生产流程运行阶段
完成初始化配置之后，该生产过程控制系统进入了运行阶段，运行阶段流程如图4b所示。在开始之前，工作流服务器通过每个生产环节对应的岗位操作工ID，在员工信息数据库中查询该操作工能否在指定时间内执行任务，如果可以，则将任务分配给该名员工即操作工，如果不能，则安排岗位其他员工执行该项任务。
运行开始后，工作流服务器会按生产流程顺序完成生产环节活动的执行。在操作工登陆该系统的生产控制端工作站，完成身份和权限确认后，工作流服务器首先会向操作工发送任务内容，即操作工交互界面，员工获悉任务后，工作流服务器又会从MES生产流程信息数据库中提取参考信息和生产设备信息发送到生产控制端工作站。
生产环节活动类型分为两种，即人工执行活动和自动执行活动，所以，相应的操作工的任务也不同，如果是人工执行活动，则需要操作工不断和生产控制端工作站交互；如果是自动执行活动，则需要操作工根据参考信息和生产设备信息，配置好自动运行的参数，工作流服务器加载这些参数并通过数据交互接口调用外部辅助系统，操作工有权对操作结果进行评判并能修改参数再次调用外部辅助系统进行计算。
当前环节操作工完成本生产环节的操作时，工作流服务器会自动的根据MES整体生产流程数据模型将将生产流程推进至下一生产环节。
以某炼油厂一套常减压装置生产执行环节为例(见表1)，在该部分生产流程环节实际执行前，工作流服务器会通过生产活动ID即030001_201003100800，进入MES生产流程信息数据库查询到生产环节对应的操作工岗位ID即030001，然后，通过操作工岗位ID查询到对应的多名操作工ID即030001_001，030001_002，030001_003，再通过员工信息管理模块查询到对应的员工工作任务安排信息，如ID为030001_001员工在班次201003100800内可以进行任务安排，则通过任务分配通知接口向该名员工发送任务安排通知，当工作流服务器收到可以执行的回复后，使该名员工成为该生产环节201003100800班次的操作工。如果收到不能执行的回复，则对ID为030001_002的员工完成同样步骤，直至找到可以操作的员工。同样的，也为炼油厂一套常减压装置投入产出校正环节分配好操作工。
在生产任务开始后，ID为030001_001操作工登陆系统完成身份验证，工作流服务器会向030001_001操作工发送生产环节参考信息，即炼油厂一套常减压装置班次生产指令，上一生产班次的校正后投入产出数据，炼油厂一套常减压装置生产方案控制参数表，常减压装置设备参数表，然后030001_001操作工根据参考信息对装置进行操作。
例如，生产指令内规定在班次内要先进行不开轻烃加工方案(OilRefinery_Recipe_A)一段生产时间的生产，然后在11∶35切换到开轻烃加工方案(OilRefinery_Recipe_B)进行班次剩余时段的生产，同时，控制参数表会给出装置控制参数表，上一生产内投入数据表。
此时，操作工就能在这些参考信息辅助下，通过生产控制端工作站任务界面，设置和调整各个控制器的参数对设备进行控制，如设定和调整该装置的料位控制器设定值，工作流服务器会在MES生产流程信息数据库中记录各控制参数，当班次任务完成后，操作工通过生产控制端工作站提交环节执行结果，即装置班次生产数据，但是操作工不能对班次生产数据进行直接的修改，当完成生产数据的提交后，工作流服务器会通过生产转换ID030002_201003100800生产流程推进至炼油厂一套常减压装置班次投入产出校正，进行下一生产环节的执行。
3、生产流程结束阶段
在所有生产流程都执行完之后，还需要对生产流程进行逐个生产环节的检查和对生产流程执行结果进行评价。生产流程结束阶段流程见图4c，其中包括逐个生产环节检查的是信息完整性，如果生产环节信息不完整则通过工作流服务器再次给操作工授权补齐相关信息，当所有生产环节的信息都完整后，整体的生产信息会提交给企业决策人员，企业决策人员会对生产流程执行结果进行评判，如果对生产流程结果不满意，则工作流服务器会提示哪些生产环节后续处理能够进行修改，管理人员会检查这些生产环节，同时会让工作流服务器授权给这些生产环节的操作工，对需要修改的生产环节进行修改并保存修改信息。
如果上游生产环节内容被修改，则这一生产环节的下游环节都必须进行修改。
至此，依据以上所述的方法和流程，实施者就可以依托本发明提出的基于MES工作流的石化企业生产过程控制系统的创建和实施。
此外，当操作工登陆该系统后，工作流服务器会以图形化的方式向员工展示哪些生产环节已经结束，哪些还没有开始，同时正在执行的生产环节有哪些，帮助员工把握自身生产环节在整个生产流程中所处的阶段。
此外，本发明还提供了该基于MES工作流的生产过程控制系统的控制方法，包括以下步骤：
(1)接收外部生产指令数据，根据该外部生产指令数据从MES生产流程模型库中取出相应MES生产流程环节模型以及MES整体生产流程模型；按用户初始化配置，进行实例化，并在MES生产流程信息数据库中保存实例化后的MES生产流程环节模型以及MES整体生产流程模型；
(2)针对实例化后的MES生产流程环节模型，取出相应的生产环节的活动信息、生产设备信息、生产环节的参考信息及生产环节的输出信息；
(3)在步骤(2)得到的信息中提取所涉及的操作岗位信息，根据岗位信息为相关的岗位配备操作工，并通过数据交互接口向操作工发送任务分配通知，以及接收该操作工的回复；
根据岗位信息为相关的岗位配备操作工时，可以与现有的员工信息数据库进行交互，在员工信息数据库中确定操作工，并更新操作工的信息。
(4)在执行生产环节的活动时接收操作工的输入指令，在生产流程信息数据库中保存或者查询生产流程信息；在当前生产环节结束时，进行生产环节跳转，开始执行下一生产环节的任务。
在执行生产环节的活动时将生产流程中所有生产环节及各个生产环节之间的连接拓扑关系转化为图形界面，以图形化的方式展示相关生产流程的执行进度。
本发明所使用的基于petri网的生产进度展示方法如图5所示，当一个生产活动还没开始时，所对应的矩形和圆圈(变迁和库所)是白色的；当生产环节结束时，所对应的矩形和圆圈(变迁和库所)是有阴影的。以图5为例，当前正在进行的生产环节是生产执行和罐检尺，上游的生产环节已经结束，下游的生产环节还没有开始。
Claims (8)
1.一种基于MES工作流的石化企业生产过程控制系统，其特征在于，包括：
MES生产流程模型库，用于存储MES生产流程环节模型以及描述MES生产流程环节模型之间拓扑结构的MES整体生产流程模型；
MES生产流程信息数据库，用于存储MES生产流程各个环节的生产执行数据；
工作流服务器，调用所述MES生产流程模型库以及MES生产流程信息数据库，以执行MES工作流任务；
生产控制端工作站，与所述工作流服务器交互通信，给生产流程中各个生产流程环节操作工提供生产实时信息，并通过人机界面反馈操作工执行信息；
数据交互接口，用于使所述工作流服务器与外部应用系统进行数据交互传递。
2.如权利要求1所述的基于MES工作流的石化企业生产过程控制系统，其特征在于，所述工作流服务器包括：
MES生产流程加载模块，用于接收外部生产指令数据，根据该外部生产指令数据从MES生产流程模型库中取出相应MES生产流程环节模型以及MES整体生产流程模型；按用户初始化配置，进行实例化，并在MES生产流程信息数据库中保存实例化后的MES生产流程环节模型以及MES整体生产流程模型；
MES生产流程解释模块，用于针对实例化后的MES生产流程环节模型，取出相应的生产环节的活动信息、生产设备信息、生产环节的参考信息及生产环节的输出信息；
MES生产任务分配模块，在MES生产流程解释模块取出的信息中提取所涉及的操作岗位信息，根据岗位信息为相关的岗位配备操作工，并通过所述数据交互接口向操作工发送任务分配通知，以及接收该操作工的回复；
MES生产流程执行模块，接收操作工的输入指令，在MES生产流程信息数据库中保存或者查询生产流程信息；在当前生产环节结束时，进行生产环节跳转，开始执行下一生产环节的任务。
3.如权利要求2所述的基于MES工作流的石化企业生产过程控制系统，其特征在于，所述工作流服务器还包括操作工信息管理模块，用于与现有的员工信息数据库进行交互，确定操作工并提供给所述的MES生产任务分配模块，同时更新操作工的信息。
4.如权利要求3所述的基于MES工作流的石化企业生产过程控制系统，其特征在于，所述的生产控制端工作站还包括生产流程进度展示模块，用于将生产流程中所有生产环节及各个生产环节之间的连接拓扑关系转化为图形界面，以图形化的方式展示相关生产流程的执行进度。
5.如权利要求4所述的基于MES工作流的石化企业生产过程控制系统，其特征在于，利用库表映射对MES生产流程环节模型、MES整体生产流程模型、工作流服务器以及MES生产流程信息数据库中的数据进行处理。
6.如权利要求1～5任一所述的基于MES工作流的石化企业生产过程控制系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）接收外部生产指令数据，根据该外部生产指令数据从MES生产流程模型库中取出相应MES生产流程环节模型以及MES整体生产流程模型；按用户初始化配置，进行实例化，并在MES生产流程信息数据库中保存实例化后的MES生产流程环节模型以及MES整体生产流程模型；
（2）针对实例化后的MES生产流程环节模型，取出相应的生产环节的活动信息、生产设备信息、生产环节的参考信息及生产环节的输出信息；
（3）在步骤（2）得到的信息中提取所涉及的操作岗位信息，根据岗位信息为相关的岗位配备操作工，并通过所述数据交互接口向操作工发送任务分配通知，以及接收该操作工的回复；
（4）在执行生产环节的活动时接收操作工的输入指令，在MES生产流程信息数据库中保存或者查询生产流程信息；在当前生产环节结束时，进行生产环节跳转，开始执行下一生产环节的任务。
7.如权利要求6所述的基于MES工作流的石化企业生产过程控制系统的控制方法，其特征在于，步骤（3）中根据岗位信息为相关的岗位配备操作工时，与现有的员工信息数据库进行交互，在员工信息数据库中确定操作工，并更新操作者的信息。
8.如权利要求7所述的基于MES工作流的石化企业生产过程控制系统的控制方法，其特征在于，在执行生产环节的活动时将生产流程中所有生产环节及各个生产环节之间的连接拓扑关系转化为图形界面，以图形化的方式展示相关生产流程的执行进度。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201210308994.4A CN102880123B (zh) | 2012-08-28 | 2012-08-28 | 基于mes工作流的石化企业生产过程控制系统及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201210308994.4A CN102880123B (zh) | 2012-08-28 | 2012-08-28 | 基于mes工作流的石化企业生产过程控制系统及方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102880123A CN102880123A (zh) | 2013-01-16 |
| CN102880123B true CN102880123B (zh) | 2014-08-27 |
Family
ID=47481494
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201210308994.4A Expired - Fee Related CN102880123B (zh) | 2012-08-28 | 2012-08-28 | 基于mes工作流的石化企业生产过程控制系统及方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102880123B (zh) |
Families Citing this family (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103365271B (zh) * | 2013-06-28 | 2015-06-17 | 浙江大学 | 一种基于石化企业生产装置的物料输送控制方法 |
| EP2871548B1 (en) | 2013-11-06 | 2017-07-19 | Siemens Aktiengesellschaft | Method of producing a pharmaceutical product using a MES |
| CN103679401B (zh) * | 2013-12-31 | 2018-01-12 | 浙江中控研究院有限公司 | 一种流程控制方法、服务器、客户端及系统 |
| CN104850067B (zh) * | 2014-02-17 | 2018-03-30 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 一种实时派工方法及系统 |
| CN104268263A (zh) * | 2014-10-09 | 2015-01-07 | 中冶南方（武汉）信息技术工程有限公司 | 全流程冶金生产过程控制系统构建平台及构建方法 |
| CN104331767B (zh) * | 2014-10-28 | 2018-05-18 | 江苏云道信息技术有限公司 | 用于离散制造企业生产过程控制的多系统协同系统及方法 |
| CN105488251A (zh) * | 2015-11-13 | 2016-04-13 | 中国人民解放军国防科学技术大学 | 一种分布式飞行器仿真平台及其实现方法 |
| CN105302105B (zh) * | 2015-11-30 | 2018-04-17 | 广州普朗克工业设备有限公司 | 智能日化生产线在线控制系统 |
| CN106126511B (zh) * | 2015-12-30 | 2019-11-05 | 宁夏巨能机器人系统有限公司 | 一种用于智能生产线的数据库管理系统及其数据管理方法 |
| CN106292580A (zh) * | 2016-08-10 | 2017-01-04 | 深圳市益普科技有限公司 | 一种智能集成式半导体制造执行系统 |
| CN107730103B (zh) * | 2017-10-01 | 2021-08-31 | 苏州中科蓝迪软件技术有限公司 | 空间数据处理流程控制方法 |
| CN109146125A (zh) * | 2018-07-02 | 2019-01-04 | 中化能源科技有限公司 | 一种油品加工效益测算方法、系统和可视化系统、方法 |
| EP3608736B1 (en) | 2018-08-09 | 2023-11-01 | ABB Schweiz AG | Apparatus comprising a process control system and at least one process module, related method and data storage medium |
| CN109599000A (zh) * | 2018-12-24 | 2019-04-09 | 深圳兆鼎科技有限公司 | 一种基于mes的教学与演示系统 |
| CN110069042B (zh) * | 2019-03-15 | 2020-09-01 | 中车工业研究院有限公司 | 生产流程工序的控制方法、装置、软件系统及控制系统 |
| CN110501987B (zh) * | 2019-09-10 | 2021-02-09 | 浙江中控技术股份有限公司 | 一种数据交互方法及装置 |
| CN114524119B (zh) * | 2020-11-22 | 2023-09-19 | 广州宁基智能系统有限公司 | 柔性化定制纸皮包装生产方案 |
| CN112486117B (zh) * | 2020-11-26 | 2021-12-24 | 深圳乐豆互联网工业科技有限公司 | 基于自动化识别数据输入的服装加工方法 |
| CN112967038A (zh) * | 2021-03-17 | 2021-06-15 | 深圳市泰祺科技有限公司 | 一种生产流程可编辑控制方法及系统 |
| CN113127449A (zh) * | 2021-04-25 | 2021-07-16 | 东北大学 | 一种铝/铜板带材生产全流程数据仓库构建方法 |
| CN113283747B (zh) * | 2021-05-24 | 2022-08-12 | 福州国电远控科技开发有限公司 | 基于mes的生产信息管控方法及装置 |
| CN114978887A (zh) * | 2022-05-12 | 2022-08-30 | 盐城鸿石智能科技有限公司 | 一种mes系统的客户端参数配置系统及方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2469366A1 (en) * | 2010-12-27 | 2012-06-27 | Siemens Aktiengesellschaft | Controlling JIT item production via kanban cards |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7904192B2 (en) * | 2004-01-14 | 2011-03-08 | Agency For Science, Technology And Research | Finite capacity scheduling using job prioritization and machine selection |
-
2012
- 2012-08-28 CN CN201210308994.4A patent/CN102880123B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2469366A1 (en) * | 2010-12-27 | 2012-06-27 | Siemens Aktiengesellschaft | Controlling JIT item production via kanban cards |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| 冯毅萍等.流程工业MES体系结构及模型设计.《化工自动化及仪表》.2006,第33卷(第1期),第1－5页. |
| 周泽伟等.基于虚拟现实的流程工业过程模拟仿真系统.《计算机工程与应用》.2011,(第10期),204－216页. |
| 基于虚拟现实的流程工业过程模拟仿真系统;周泽伟等;《计算机工程与应用》;20110401(第10期);1－5页 * |
| 流程工业MES体系结构及模型设计;冯毅萍等;《化工自动化及仪表》;20060210;第33卷(第1期);204－216页 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN102880123A (zh) | 2013-01-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102880123B (zh) | 基于mes工作流的石化企业生产过程控制系统及方法 | |
| Yoon et al. | Smart Factory Information Service Bus (SIBUS) for manufacturing application: requirement, architecture and implementation | |
| CN105404949B (zh) | 一种自定义流程的系统及其方法 | |
| CN103530231A (zh) | 一种基于业务流程控制的应用程序测试方法及系统 | |
| CN109472442B (zh) | 一种工单的自动化处理系统和方法 | |
| CN113258669B (zh) | 一种基于配网检修的网络化智能调度方法及终端 | |
| CN105577475A (zh) | 自动化性能测试系统及方法 | |
| CN105260248A (zh) | 一种可动态调整的任务调度系统和调度方法 | |
| CN113448693B (zh) | 一种数字化工厂saas云平台 | |
| Barlatt et al. | Ford motor company implements integrated planning and scheduling in a complex automotive manufacturing environment | |
| CN115719207A (zh) | 超自动化平台系统 | |
| He et al. | ISA-95 tool for enterprise modeling | |
| Zou et al. | A cross-disciplinary model-based systems engineering workflow of automated production systems leveraging socio-technical aspects | |
| CN117591079A (zh) | 一种企业级一体化经营管理系统的设计构建方法 | |
| Moser et al. | Examining the PASS approach to process modelling for digitalised manufacturing: results from three industry case studies | |
| US20120203587A1 (en) | Integrated engineering and workflow system for engineering and executing workflows of mechatronic objects | |
| Calà et al. | Migration strategies towards the digital manufacturing automation | |
| Arnould | Using model-driven approach for engineering the system engineering system | |
| CN116777380A (zh) | 一种项目集成统筹管理方法和装置 | |
| CN117032106A (zh) | 一种液压柱塞泵修理mes与ietm数字化工艺集成系统及其使用方法 | |
| CN116128212A (zh) | 基于bpmn的城轨车站运营场景编排方法及系统 | |
| CN203562016U (zh) | 工程建造工票管理系统 | |
| US20150153722A1 (en) | Asynchronous generation of a production request for the production of a product according to a customer request | |
| CN110555218A (zh) | 生产模型更新系统、装置、方法和计算机可读介质 | |
| Adam et al. | Managing inter-organizational business processes using an architecture for M-business scenarios |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20140827 Termination date: 20200828 |