我國是水泥生產大國，受建筑行業和基礎設施建設的影響，國內對于水泥的需求一直很大。過去我國水泥生產企業產能落后，結構老化，也是不爭的事實。水泥生產企業如何**利用MES系統**管理生產流程，提高生產效率，加速結構優化，是國內的水泥生產業界需要共同摸索的。本文只針對MES系統的水泥設備管理一項進行介紹。
現階段，大多數水泥企業在運營中已經應用分布式控制系統(DCS)和信息管理系統(MIS)，基礎自動化程度較高，但生產管理、生產調度以及決策等方面基本還是人工管理，自動化程度較低。企業的生產管理與過程控制之間相互分離，集成程度低，極大地制約了生產管理水平的提高。在CIMS的研究與發展中，對MES還沒有給予足夠的重視，導致針對水泥行業開發的MES軟件幾乎沒有，甚至這方面的研究文獻都很難見到。在具體的研究與實踐中，要實現水泥企業的綜合自動化，必須對水泥行業的具體背景做深入研究與分析”。
1.水泥運營流程
近年來，水泥企業的生產技術逐步向帶分解爐的預熱旋窯生產發展，企業規模也逐漸擴大。因此，本文主要以現代化旋窯干法生產的水泥企業工藝流程來進行分析。從總的工藝流程看，物料是依次通過生料制備、熟料煅燒、水泥粉磨三個串聯階段，主要通過一些化學、物理化學變化實現產品的生產，最終得到水泥產品。但在這單一的生產流程中，局部環節上又同時存在著物料流和能量流的循環、返流現象。
(1)生料制備：石灰質原料、黏土質原料與少量鐵質在破碎、烘干，按照一定的比例調配后，進入生料磨進行粉磨生成料粉。
(2)熟料燒成：從預熱器頂投料，生料粉依次通過多級預熱器，與熱氣流進行熱交換后進入分解爐。在分解爐內生料經過預煅燒，進入回轉窯。還有一部分生料直接進入回轉窯，在回轉窯內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，經過配料進入熟料磨進行粉磨，共同磨細制成水泥。
與此同時，在水泥生產過程中，依次穿插著各車間的生產調度、各職能部門的職能管理，乃至企業級的整體運營決策等行為。
2.軟硬件設計
2.1 硬件環境
根據企業數據處理速度和數據傳輸速度及數據處理量的要求，通常狀況下，企業級別網絡主干線采用光纖介質，以保證系統的傳輸速度和安全性。從系統的可靠性、可擴展性、現有資源的利用角度考慮，采用客戶：渺服務器網絡結構。從技術成熟性和使用普遍性考慮，采用TCWIP和NetBEUI網絡協議。分廠(車間)及部門級網絡應用可采用普通雙絞線為通訊介質，協議仍然采用TCP／IP和NetBEUI協議。底層控制網絡采用專用的現場總線通訊電纜，協議則根據需要可選擇Profibus或FF協議。
2.2 軟件環境
客戶端采用Win98或Win2000操作系統，域控制器和數據庫服務器以及Web服務器采用Win2000 Server操作系統，數據庫采用SQL Server2000。
2.3 系統總體設計
MES系統采用C／S、B／S混合結構，Win2000Sere網絡操作系統Win98或Win2000工作站平臺及PowerBuilder9．0編程軟件和SQL Semer 2000數據庫。其中，客戶機的設置部門根據企業要求確定，根據企業生產物流與信息流，設置生產數據(動態或靜態)采集點，動態建立與企業生產管理及產品相適應的數據庫系統，最終實現企業產品生產、工藝、批次、統計過程控制(SPC)、統計過程診斷(SPD)的綜合與集成，內部網絡采用以太網和C／S構建。
綜合考慮企業需求和兩種設計模式的優缺點，MES系統采用C／S和B／S相結合的系統結構，企業內部的各個部門子系統采用C／S結構，并通過三層結構發布某些需要遠程訪問的生產數據，方便企業高層用戶查詢。采用C／S和B／S的混合設計方式既可以保證企業內部數據的安全性，因走企業生產的大部分數據都是通過局域網寫入數據庫的，只有企業內部經過身份驗證后的合法用戶才可以查詢相關數據。企業內部使用C／S結構也可保證數據的傳輸速度，具有安全、快速的優點。B／S是為了滿足企業高層人員和管理人員在外地也能及時方便地了解企業的情況，也考慮到系統的擴展功能，如添加網上訂購和客戶服務，而這正是B／S結構的優點。
3.1 需求分析
水泥生產屬于典型的流程制造，生產過程中，物料呈連續變化狀態通過整個生產流程。水泥生產的關鍵設備如生料磨、預熱器、回轉窯、水泥磨等都是以串聯的方式運行，一旦主要設備出現故障，就會造成全線停產。因此對設備進行**的維護和管理是水泥企業生產活動的一個重要方面，也是保證生產能順利進行的關鍵。
以下是對設備管理系統的終端用戶和客戶調研后編寫的，他們對設備管理子系統的需求主要有：
(1)系統應該能夠提供整個設備使用周期的管理，包括設備采購、設備安裝調試、設備潤滑保養、設備故障診斷、設備點檢維修、設備報廢。
(2)系統應該可以提供對設備的備品備件進行管理。
(3)系統應該可以提供對設備基礎資料的管理，包括技術參考資料、設備供貨廠商、設備購置廠商。
3.2 子系統設計
(1)前期管理：主要是依據合同對設備采購活動進行管理，包括供貨商、訂貨數量、單價、保修期限等信息。另外，還包括設備安裝與調試，這是設備前期管理的重要部分，直接關系著設備能否正常使用，生產能否順利進行。
(2)資產管理：包括設備臺帳管理，設備移裝調動和設備變動情況。其中，設備臺帳記錄了設備的基本信息、備品備件信息、技術參數信息以及驅動其運行的電機功率信息，是對設備進行管理的基礎檔案。
(3)使用管理：要保證設備的正常運行，對設備進行巡檢，對故障、事故進行統計是必不可少的，設備使用管理正是完成這一功能。巡檢人員通過填寫巡檢記錄，將巡檢的主要內容及發生的情況記錄在案，并依次生成設備運行過程中的設備故障表和事故表，并依此對設備運行時間進行統計。另外，對進行巡檢的人員信息進行管理。
(4)保養潤滑：設備保養潤滑是延長設備使用壽命的重要手段。設備管理人員要根據設備運行情況制定相應的保養計劃并進行保養，同時，對設備保養過程中的潤滑劑信息和潤滑標準進行備案。
(5)故障診斷：建立設備故障診斷專家系統，操作人員依據故障現象，利用專家系統得出故障原因，維修方法。
(6)點檢維修：在確定了設備的主要故障之后，要對設備進行維修。現場工作人員根據設備故障信息，生成維修工單交給維修部的工程師，由維修工程師完成維修工作。另外，為了使設備盡可能少的出現故障，還要定期對設備進行點檢，排除發生故障的可能性，生成點檢記錄，以備日后統計和管理使用。
(7)備件管理：主要對設備的備品備件的庫存情況進行管理，一旦發現備件庫存不足的情況，及時通知管理人員進行采購。
(8)資料管理：主要管理設備的技術參考資料和設備的供應廠商。將設備運行使用情況和廠商售后服務狀況進行集中管理，對供應商的信譽、產品質量、供貨能力等方面進行評估，結果寫入供應商檔案，作為今后訂貨時的參考。
3.3 子系統實現
客戶端用戶界面分為菜單區、工具欄區、導航窗口區、工作區幾個部分。其中工具欄和導航窗口提供了用戶進入某個模塊的具體功能的快捷途徑。根據用戶的個人習慣，工具條可以停靠在用戶窗口的頂部、底部、左側和右側，也可以浮動在窗口中。工具欄可以是單獨的按鈕的形式，也可以是按鈕加文字的更為直觀的形式。另外MES系統是多文檔的工作模式，用戶在使用時可以打開多個窗口以便于對不同的工作進行處理和對所需數據進行查詢。
結合水泥企業應用實際需要，采用PowerBuilder9．0和SQL Server 2000數據庫技術設計開發適合水泥企業MES系統，有助于不斷完善水泥企業MES，可擴展性好并提高MES系統的執行效率，節省原料和能源量消耗，提**率并降低產成品庫存量，提高產能。制造執行系統(MES)研究開發和應用在國內還處于起步階段，選擇MES開發工具，對節省開發成本、縮短開發時間和提高開發效率意義重大。同時，該系統還可以用于流程工業及離散型制造行業，為企業實施信息化工程服務，具備顯著的市場競爭優勢。乾元坤和科技編輯，http://www.qykh2009.com/prodetail_15.html。
資訊來源：
乾元坤和科技
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