CN112801809A - 一种盐及盐化工行业智能制造一体化管理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种盐及盐化工行业智能制造一体化管理系统，包括：MES制造执行系统，以及与MES制造执行系统连接的PCS过程控制系统、CCTV视频监控系统和ERP企业资源管理系统；所述MES制造执行系统用于对所述PCS过程控制系统、CCTV视频监控系统和ERP企业资源管理系统采集的信息进行归集和处理后执行生产管理。本发明采用MES系统作为核心将盐及盐化工行业现有的PCS、CCTV、ERP等系统联系在一起，实现信息共享并相互指导对方的工作，从而实现整个企业的管理控制一体化。
Description
技术领域
本发明涉及盐及盐化工行业智能制造技术领域，具体而言，涉及一种盐及盐化工行业智能制造一体化管理系统。
背景技术
目前盐及盐化工行业分别采用PCS系统，CCTV视频监视系统,ERP系统应对生产和管理的需要。但是这个方案的不足在于，各独立自动化系统之间是孤立的，它们的信息集成耦合度不足、快速响应能力差、资源配置手段落后、成本管理不够精确，因信息传递受限带来的瓶颈使得生产管理水平无法得到进一步提升。
发明内容
本发明旨在提供一种盐及盐化工行业智能制造一体化管理系统，以解决盐及盐化工行业各独立自动化系统之间的信息集成耦合度不足、快速响应能力差、资源配置手段落后、成本管理不够精确的问题。
本发明提供的一种盐及盐化工行业智能制造一体化管理系统，包括：MES制造执行系统，以及与MES制造执行系统连接的PCS过程控制系统、CCTV视频监控系统和ERP企业资源管理系统；
所述PCS过程控制系统用于采集生产过程监测数据，并将采集的生产过程监测数据发送至MES制造执行系统；
所述CCTV视频监控系统用于采集监控区域视频信息，并将采集的监控区域视频信息发送至MES制造执行系统；
所述ERP企业资源管理系统用于采集企业资源管理基础数据，并将采集到的企业资源管理基础数据发送至MES制造执行系统；
所述MES制造执行系统用于对所述PCS过程控制系统、CCTV视频监控系统和ERP企业资源管理系统采集的信息进行归集和处理后执行生产管理。
进一步的，所述MES制造执行系统包括信息管理模块和功能管理模块。
进一步的，所述信息管理模块包括数据中心、工厂模型和工作流平台；所述数据中心用于对所述PCS过程控制系统、CCTV视频监控系统和ERP企业资源管理系统采集的信息进行归集和处理，从归集和处理后的信息中找到具体业务，并根据工厂模型分配具体业务，而后通过工作流平台将具体业务自动发送至相应的管理岗位进行审批后再由相应的功能管理模块执行业务。
进一步的，所述信息管理模块还包括用户管理及访问控制模块，所述用户管理及访问控制模块用于为不同的用户分配不同的ID以及操作权限。
进一步的，所述信息管理模块还包括运行日志服务模块，所述运行日志服务模块用于记录用户使用痕迹以及所述管理系统中各个系统和模块的运行情况。
进一步的，所述功能管理模块包括生产监控模块、企业资源规划模块、视频管理模块、计划排产模块、生产调度模块、能源管理模块、物料管理模块、质量管理模块、生产统计模块、工艺管理模块、设备管理模块、HSE管理模块、KPI管理模块和WEB及APP管理模块。
进一步的，所述一体化管理系统的网络结构包括内网和外网，在内网中通过交换机连接各个不同子系统，同时在内网各子系统数据服务层之间1:1设置安全隔离网闸；在内外网之间设置硬件防火墙系统。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1、本发明采用MES系统作为核心将盐及盐化工行业现有的PCS、CCTV、ERP等系统联系在一起，实现信息共享并相互指导对方的工作，从而实现整个企业的管理控制一体化。
2、本发明针对盐及盐化工行业的特点进行优化设置了相应的功能管理模块，使MES制造执行系统提供的功能符合盐及盐化工行业的应用需要。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明实施例的盐及盐化工行业智能制造一体化管理系统原理图。
图2为本发明实施例的盐及盐化工行业智能制造一体化管理系统架构图。
图3为本发明实施例的盐及盐化工行业智能制造一体化管理系统的网络结构示意图。
图4为本发明实施例的MES制造执行系统的结构框图。
图5为本发明实施例的生产监控管理模块的功能结构图。
图6为本发明实施例的企业资源计划模块的功能结构图。
图7为本发明实施例的视频管理模块的功能结构图。
图8为本发明实施例的计划排产模块的功能结构图。
图9为本发明实施例的生产调度模块的功能结构图。
图10为本发明实施例的能源管理模块的功能结构图。
图11为本发明实施例的物料管理模块的功能结构图。
图12为本发明实施例的质量管理模块的功能结构图。
图13为本发明实施例的生产统计模块的功能结构图。
图14为本发明实施例的工艺管理模块的功能结构图。
图15为本发明实施例的设备管理模块的功能结构图。
图16为本发明实施例的HSE模块的功能结构图。
图17为本发明实施例的KPI模块的功能结构图。
图18为本发明实施例的WEB及APP管理模块的功能结构图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例
本实施例的实现原理为：以MES制造执行系统为核心，通过PCS过程控制系统实时采集生产过程监测数据、CCTV视频监控系统实时采集监控区域视频信息、以及ERP企业资源管理系统录入的各类企业资源管理基础数据作为信息支撑，组成一套完整的管理方案，为企业从接受订单开始到制成最终产品的整个生产过程的自动化、智能化、信息化服务。通过整个企业的信息流来支撑企业的信息集成，实现对企业全部生产过程的一体化管控。
一个实施例如图1所示，本实施例提出一种盐及盐化工行业智能制造一体化管理系统，包括：MES制造执行系统，以及与MES制造执行系统连接的PCS过程控制系统、CCTV视频监控系统和ERP企业资源管理系统；
所述PCS过程控制系统，用于采集生产过程监测数据，并将采集的生产过程监测数据发送至MES制造执行系统；所述PCS过程控制系统一般采用DCS系统、PLC系统和智能仪表等实现，以实现对现场生产的检测控制。
所述CCTV视频监控系统用于采集监控区域视频信息，并将采集的监控区域视频信息发送至MES制造执行系统；该CCTV视频监控系统是为了实现生产监视和生产调度，一般采集对企业内重要位置如出入口、重要设备及控制室等监控区域视频信息。
所述ERP企业资源管理系统用于采集企业资源管理基础数据，并将采集到的企业资源管理基础数据发送至MES制造执行系统；该ERP企业资源管理系统是为了实现企业资源管理，一般采集企业在财务、供应链、人力资源等方面的企业资源管理基础数据。
所述MES制造执行系统用于对所述PCS过程控制系统、CCTV视频监控系统和ERP企业资源管理系统采集的信息进行归集和处理后执行生产管理。
一个实施例如图2所示，在整个生产企业中，通过PCS过程控制系统对生产装置的各个主要或重要的工艺参数进行采集后，送入MES制造执行系统；同时，通过CCTV视频监视系统将设置在厂区内的各个摄像头采集的视频信号，以及通过ERP企业资源管理系统将管理部门输入的包括财务、人力资源、供应链等信息，也一并送入MES制造执行系统。通过MES制造执行系统的功能管理模块和信息管理模块，实现前面如生产监控、生产调度等诸多功能，并展示给生产人员或管理人员。由此，本发明采用MES系统作为核心将盐及盐化工行业现有的PCS、CCTV、ERP等系统联系在一起，实现信息共享并相互指导对方的工作，从而实现整个企业的管理控制一体化。
一个实施例如图3所示，所述一体化管理系统的网络结构包括内网和外网，在内网中通过交换机连接各个不同子系统，同时在内网各子系统数据服务层之间1:1设置安全隔离网闸，实现横向纵向双重安全防护；在内外网之间设置硬件防火墙系统，以保证目前的一体化管理系统的被合法访问，保证一体化管理系统的内网不被攻击。
一个实施例如图4所示，所述MES制造执行系统包括信息管理模块和功能管理模块。
所述信息管理模块包括数据中心、工厂模型和工作流平台；所述数据中心用于对所述PCS过程控制系统、CCTV视频监控系统和ERP企业资源管理系统采集的信息进行归集和处理，从归集和处理后的信息中找到具体业务，并根据工厂模型分配具体业务，而后通过工作流平台将具体业务自动发送至相应的管理岗位进行审批后再由相应的功能管理模块执行业务。具体地：
所述数据中心，由实时数据库和关系数据库组成，用以存储工厂模型和运行数据；所述运行数据可以选择时间期限，包括动态数据和历史数据，其中动态数据作为事务操作的数据存储，历史数据用于支持查询、分类、过滤、筛选、检索等操作。
所述工厂模型，为根据企业自身情况，建立符合ISA95标准，统一共享的工厂模型、业务模型以及数据接口服务。
所述工作流平台平台，把全企业各个管理岗位的审批业务全部集中到统一的工作流系统窗口中，实现审批流程计算机化，进行可视化流程跟踪和监控、支持业务功能与工作流的灵活绑定、支持会签、可设定工作流过程时限并对工作流程进行权限管理。
所述信息管理模块还包括用户管理及访问控制模块，所述用户管理及访问控制模块用于为不同的用户分配不同的ID以及操作权限，可完成用户注册、角色配置、权限配置、用户角色授权、系统登录认证等操作。
所述信息管理模块还包括运行日志服务模块，所述运行日志服务模块用于记录用户使用痕迹以及所述管理系统中各个系统和模块的运行情况，可自动形成日志，并能对日志进行检索、删除等操作。
所述功能管理模块包括生产监控模块、企业资源规划模块、视频管理模块、计划排产模块、生产调度模块、能源管理模块、物料管理模块、质量管理模块、生产统计模块、工艺管理模块、设备管理模块、HSE管理模块、KPI管理模块和WEB及APP管理模块。由此针对盐及盐化工行业的特点进行优化设置了相应的功能管理模块，使MES制造执行系统提供的功能符合盐及盐化工行业的应用需要。
一个实施例如图5所示，所述生产监控管理模块，用于对PCS过程控制系统、CCTV视频监控系统和ERP企业资源管理系统等子系统实时采集的数据进行存储，并在客户端按权限进行流程图浏览、趋势图浏览、报警浏览等操作。通过所述生产监控管理模块，能够实现现场控制室生产人员对生产过程的监测控制，以及各办公室企业管理人员对现场生产情况的掌握，从而实现集中管控。
一个实施例如图6所示，所述企业资源计划模块，用于通过ERP企业资源管理系统采集的企业资源管理基础数据执行企业资源管理，包括：财务管理、物流管理和人力资源管理等。通过所述企业资源计划模块，能够对企业的财务、供应链、人力资源等全进行方位的管理。
一个实施例如图7所示，所述视频管理模块，用于对CCTV视频监控系统采集的监控区域视频信息以及PCS过程控制系统采集的生产过程监测数据进行统一展示和操作。包括现场视频监控图像和实时生产数据监视。通过所述视频管理模块，可有效加强生产调度人员对生产现场的监控，同时也是企业形象展示的窗口。
一个实施例如图8所示，所述计划排产模块，用于依据经营计划层的计划排产制定详细计划排产的管理活动。以企利润最大化或综合产能最大化为目标，考虑生产企业的生产能力和可用资源，建立从需求到生产、库存和采购的计划排产优化模型，并采用数学规划方法，依据计划排产优化模型对计划排产优化排产，以达到资源的最佳利用。包括：生产计划编制、生产计划优化、生产计划跟踪等细分功能。通过所述计划排产模块，能够根据集成的人员、设备、物资、仓储、订单等信息流科学安排生产，避免非正常因素影响造成停工停产，可以缩短制造周期，减少库存量。
一个实施例如图9所示，所述生产调度模块，用于将排产的生产计划分解为作业计划，并发出生产调度指令，同时监控生产实时状态与协调、平衡各项生产资源并动态指挥生产；动态监控生产装置的开停工状态；监控人工录入数据状况；监视生产数据自动采集状况；汇总生产、销售情况，形成生产调度日报等报表。包括生产装置作业计划、运输作业计划、生产调度指挥、生产监视、生产报表等细分功能。通过所述生产调度模块，能够规范调度流程，实现无纸化办公，便于归档查询，提高对生产现场的调度能力，缩短事故处理时间，减少事故损失。
一个实施例如图10所示，所述能源管理模块，用于对生产所需的蒸汽、电、水、煤等能源介质，从数据采集、过程控制、消耗分析、优化管理等全过程进行管理，包括：能源计划管理、能源实绩管理、能源统计分析、能源优化等细分功能。通过所述能源管理模块对生产装置供能情况和用能情况以及管网损耗的统计分析，能够及时发现问题，找出节能空间，进行节能改进。
一个实施例如图11所示，所述物料管理模块，用于对生产装置内的桶、池、罐等原料和半成品的储存设备进行现场储存装置管理、存放的仓储进行仓储管理、专门针对辅料的管理、以及物料的平衡管理。通过所述物料管理模块能够实时掌握生产装置中的储桶以及仓库的库存动态，合理进行生产安排及仓库使用，使得库存盘点效率提升，库存周转率提升，库房人员配备减少。
一个实施例如图12所示，所述质量管理模块，用于对生产过程和结果进行协调、指导、质量测量跟踪以及进行质量报告。包括标准与方法管理、化验分析操作管理、质量报表与分析、质量跟踪与追溯等细分功能。通过所述质量管理模块，基于全面质量管理的思想，建立完整的质量保证体系，从原料、半成品到成品全程质量跟踪、记录、分析、追溯，确保产品质量稳定、品质合格。
一个实施例如图13所示，所述生产统计模块，用于通过分类汇总一段时期原料及物料的投入产出数据，外联检化验数据、进出厂数据、销售数据、库存数据等内容，自动生成各类统计报表，以为生产管理提供及时、完整和准确的生产实绩反馈信息，实现生产运行系统的闭环管理。包括：原料统计、产品产量统计、半成品统计、投入产出统计、技经指标统计等。通过所述生产统计模块，能够更好的用于指导生产，并使得数据录入时间、数据完整性、统计分析工作效率等综合提升。
一个实施例如图14所示，所述工艺管理模块，用于为操作人员提供关键控制参数，并生成工艺运行实际报告等管理功能。包括：工艺卡片管理、工艺技术管理、工艺事件管理等。通过所述工艺管理模块，能够管理所有工艺指标、配方，为工艺的调整与优化提供支撑。
一个实施例如图15所示，所述设备管理模块，用于计划、协调和跟踪维护设备和相关资产，支持运行、保养、巡检、检修等生产设备管理。包括：设备专业管理、设备运行保养管理、设备巡检、设备检维修管理等。通过所述设备管理模块，能够完善设备维护保养项目和周期，建立良好的设备预防维护机制，规范设备维修流程，加强对设备的监控和分析，保证设备运行在正常状态，确保设备完好率及可用率，以及对周期性、预防性或者主动性的设备维护。
一个实施例如图16所示，所述HSE模块，用于对整个生产企业生产的职业健康、安全、环境保护进行综合管理。管理内容应包括HSE体系管理、HSE风险管理、HSE执行管理、环境监控、HSE应急与事故管理、HSE培训管理等。通过所述HSE模块，能够加强对危险源、污染源的实时监控，规范制度流程，避免违规作业，确保安全生产。
一个实施例如图17所示，所述KPI模块，用于对各类生产中的关键指标(如质量、能耗、物耗等)进行量化评价，为生产KPI绩效的定量考核和持续改进提供支持。包括KPI指标模型、KPI指标管理、KPI绩效计算和KPI绩效发布等。通过所述KPI模块管理KPI绩效考核，减少人为干扰因素，可靠性和透明性高，调动员工积极性。
一个实施例如图18所示，所述WEB及APP管理模块，用于使相关人员可以通过各类移动终端在任何有网络的地方访问系统，并收到最新的报警提醒、会议提醒、消息推送等。APP支持IOS和ANDROID。包括：远程系统访问对重要生产数据的实时浏览、报警提醒、会议提醒、消息推送等。由此通过所述WEB及APP管理模块能够为人员及时掌握生产情况或处理意外事件提供支撑。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种盐及盐化工行业智能制造一体化管理系统，其特征在于，包括：MES制造执行系统，以及与MES制造执行系统连接的PCS过程控制系统、CCTV视频监控系统和ERP企业资源管理系统；
所述PCS过程控制系统用于采集生产过程监测数据，并将采集的生产过程监测数据发送至MES制造执行系统；
所述CCTV视频监控系统用于采集监控区域视频信息，并将采集的监控区域视频信息发送至MES制造执行系统；
所述ERP企业资源管理系统用于采集企业资源管理基础数据，并将采集到的企业资源管理基础数据发送至MES制造执行系统；
所述MES制造执行系统用于对所述PCS过程控制系统、CCTV视频监控系统和ERP企业资源管理系统采集的信息进行归集和处理后执行生产管理。
2.根据权利要求1所述的盐及盐化工行业智能制造一体化管理系统，其特征在于，所述MES制造执行系统包括信息管理模块和功能管理模块。
3.根据权利要求2所述的盐及盐化工行业智能制造一体化管理系统，其特征在于，所述信息管理模块包括数据中心、工厂模型和工作流平台；所述数据中心用于对所述PCS过程控制系统、CCTV视频监控系统和ERP企业资源管理系统采集的信息进行归集和处理，从归集和处理后的信息中找到具体业务，并根据工厂模型分配具体业务，而后通过工作流平台将具体业务自动发送至相应的管理岗位进行审批后再由相应的功能管理模块执行业务。
4.根据权利要求3所述的盐及盐化工行业智能制造一体化管理系统，其特征在于，所述信息管理模块还包括用户管理及访问控制模块，所述用户管理及访问控制模块用于为不同的用户分配不同的ID以及操作权限。
5.根据权利要求3所述的盐及盐化工行业智能制造一体化管理系统，其特征在于，所述信息管理模块还包括运行日志服务模块，所述运行日志服务模块用于记录用户使用痕迹以及所述管理系统中各个系统和模块的运行情况。
6.根据权利要求1所述的盐及盐化工行业智能制造一体化管理系统，其特征在于，所述功能管理模块包括生产监控模块、企业资源规划模块、视频管理模块、计划排产模块、生产调度模块、能源管理模块、物料管理模块、质量管理模块、生产统计模块、工艺管理模块、设备管理模块、HSE管理模块、KPI管理模块和WEB及APP管理模块。
7.根据权利要求1-6任一项所述的所述的盐及盐化工行业智能制造一体化管理系统，其特征在于，所述一体化管理系统的网络结构包括内网和外网，在内网中通过交换机连接各个不同子系统，同时在内网各子系统数据服务层之间1:1设置安全隔离网闸；在内外网之间设置硬件防火墙系统。
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