隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和城市化進(jìn)程的加快,水泥行業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模也逐年增長。然而,傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式和管理模式已經(jīng)無法滿足生產(chǎn)效率和質(zhì)量的要求。制造執(zhí)行系統(tǒng)(Manufacturing Execution System,MES)作為一種新型的生產(chǎn)管理工具,正在被越來越多的水泥企業(yè)應(yīng)用。星服科技定制研發(fā)的水泥行業(yè)MES系統(tǒng)圍繞水泥熟料燒成及磨機(jī)車間的業(yè)務(wù)流程為重點(diǎn)而展開,MES系統(tǒng)的執(zhí)行有ERP制定的計(jì)劃,并根據(jù)實(shí)時生產(chǎn)信息調(diào)整生產(chǎn)作出調(diào)度,從而將有關(guān)資源利用、庫存情況和生產(chǎn)計(jì)劃的實(shí)時完成情況反饋給ERP系統(tǒng)。
一、水泥行業(yè)生產(chǎn)特點(diǎn)
水泥生產(chǎn)工藝流程中存在著復(fù)雜的串并聯(lián)關(guān)系。從總的工藝流程看,物料是依次通過生料制備、熟料煅燒、水泥粉磨三個串聯(lián)階段。
1、生料制備:石灰質(zhì)原料、黏土質(zhì)原料與少量鐵質(zhì)在破碎、烘干,按照一定的比例調(diào)配后,進(jìn)入生料
磨進(jìn)行粉磨生成料粉。
2、熟料燒成:從預(yù)熱器頂投料,生料粉依次通過多級預(yù)熱器,與熱氣流進(jìn)行熱交換后進(jìn)入分解爐。在分解爐內(nèi)生料經(jīng)過預(yù)煅燒,進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯。還有一部分生料直接進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯,在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)充分煅燒至部分熔融,得到水泥熟料。
3、水泥粉磨:熟料添加適量石膏,有時還有一部分混合材料或外加劑,經(jīng)過配料進(jìn)入熟料磨進(jìn)行粉磨,共同磨細(xì)制成水泥。
與此同時,在水泥生產(chǎn)過程中,依次穿插著各車間的生產(chǎn)調(diào)度、各職能部門的職能管理,乃至企業(yè)級的整體運(yùn)營決策等行為。
二、水泥行業(yè)MES系統(tǒng)功能介紹
水泥行業(yè)MES系統(tǒng)主要包括計(jì)劃分解、質(zhì)量管理、作業(yè)調(diào)度、物料平衡和庫存管理等模塊。詳情如下所示:
1、計(jì)劃排程
以上層ERP系統(tǒng)所下發(fā)的生產(chǎn)計(jì)劃為核心,結(jié)合倉儲管理系統(tǒng)的信息,科學(xué)、合理地分解為不同車間與工段的月、日生產(chǎn)計(jì)劃,并為實(shí)現(xiàn)整個企業(yè)運(yùn)營的全局優(yōu)化奠定基礎(chǔ)。
2、質(zhì)量追溯
以生、熟料化驗(yàn)管理為核心,立足PCS提供的現(xiàn)場實(shí)時信息,結(jié)合水泥連續(xù)生產(chǎn)保證子系統(tǒng)確定的設(shè)備狀態(tài)及工藝狀態(tài)后,對PCS控制系統(tǒng)的生、熟料配料、均化,以及熟料煅燒提出指導(dǎo)建議,最終達(dá)到穩(wěn)定水泥生產(chǎn)質(zhì)量的目的。
3、生產(chǎn)調(diào)度
由于水泥生產(chǎn)中可能出現(xiàn)設(shè)備故障、原燃料成分波動、工況變化等,會導(dǎo)致優(yōu)化分解的產(chǎn)量質(zhì)量設(shè)定無法實(shí)現(xiàn)或不再滿足能耗最小目標(biāo)。因此,需要采集工廠實(shí)際運(yùn)行情況,通過實(shí)時優(yōu)化技術(shù)對各生產(chǎn)過程產(chǎn)量、質(zhì)量設(shè)定進(jìn)行動態(tài)調(diào)整,實(shí)現(xiàn)全流程優(yōu)化調(diào)度,保證綜合能耗最小。通過預(yù)測模型,建立算法,優(yōu)化對生料制備、燒成系統(tǒng)、水泥制備等各環(huán)節(jié)的實(shí)時調(diào)度,科學(xué)、合理地組織與指揮生產(chǎn),實(shí)現(xiàn)本分廠(車間)的局部優(yōu)化。
4、物料平衡和庫存管理
主要由供應(yīng)和倉庫管理系統(tǒng)完成,實(shí)現(xiàn)配合生產(chǎn)計(jì)劃進(jìn)行物資發(fā)放(原料礦石、設(shè)備維護(hù)工具、配件)和半成品(生料、熟料)、成品(水泥)的入庫,實(shí)現(xiàn)庫存盤點(diǎn)、調(diào)撥以及物資的日常管理工作,并采用適當(dāng)?shù)乃惴ɑ蚍绞竭M(jìn)行損益管理。
5、設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)管理
指導(dǎo)企業(yè)維護(hù)設(shè)備的工作以保證生產(chǎn)順利進(jìn)行,并產(chǎn)生階段性、周期性和預(yù)防性的維護(hù)計(jì)劃,也提供對緊急問題的響應(yīng)(報(bào)警);保留過去所發(fā)生的事件和問題的歷史記錄有助于處理可能要出現(xiàn)的問題。
6、過程成本管理
根據(jù)采集上來的數(shù)據(jù)或錄入的數(shù)據(jù)進(jìn)行成本的計(jì)算,同時進(jìn)行成本的動態(tài)發(fā)布和監(jiān)控,使成本控制發(fā)生在生產(chǎn)過程中,而不是在生產(chǎn)的完成后,以達(dá)到降低成本的目的;與企業(yè)資源管理中靜態(tài)的資產(chǎn)管理相連接,對生產(chǎn)過程的中間庫存和中間產(chǎn)品動態(tài)信息進(jìn)行管理,提供成本和物流控制與管理的信息支持。
7、其他日常管理
主要完成分廠(車間)數(shù)據(jù)分析、文檔管理及人員調(diào)派等功能。
三、星服水泥行業(yè)MES系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
星服科技定制研發(fā)的水泥行業(yè)MES系統(tǒng)以成本核算為核心,優(yōu)化整個生產(chǎn)過程,能夠收集生產(chǎn)過程中的大量實(shí)時數(shù)據(jù),并對突發(fā)事件進(jìn)行處理,與計(jì)劃層和控制層保持雙向通信能力,從上、下兩層獲取相應(yīng)數(shù)據(jù)并反饋處理結(jié)果和生產(chǎn)命令,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)計(jì)劃調(diào)度與管理。MES系統(tǒng)改變了傳統(tǒng)水泥企業(yè)自動化程度較低的局面,水泥行業(yè)在生產(chǎn)過程中存在著復(fù)雜的串并聯(lián)關(guān)系。從總的工藝流程來看,物料是依次通過生料制備、熟料煅燒、水泥粉磨三個串聯(lián)階段,主要通過一系列的化學(xué)、物理化學(xué)變化最終得到水泥產(chǎn)品。四、MES在水泥行業(yè)的作用
提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量:MES可以對生產(chǎn)過程進(jìn)行全面監(jiān)控和控制,提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量,降低生產(chǎn)成本和能耗。
降低生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)和損失:MES可以對生產(chǎn)過程中的關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控和控制,提高生產(chǎn)過程的穩(wěn)定性和可靠性,減少生產(chǎn)事故和損失。
優(yōu)化資源配置和供應(yīng)鏈管理:MES可以根據(jù)市場需求和生產(chǎn)能力,制定合理的生產(chǎn)計(jì)劃和排程,優(yōu)化資源配置和供應(yīng)鏈管理,提高企業(yè)的競爭力和市場占有率。