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基于GE智能平臺的智能工廠建設探索_9

未知 2019-06-17 14:08

1 項目背景

  煙臺萬華聚氨酯股份有限公司系股份制上市公司。我公司是國內mdi(二苯基甲烷二異氰酸酯)制造龍頭企業,亞太地區最大的mdi制造企業。主要從事mdi為主的異氰酸酯系列產品、芳香多胺系列產品、熱塑性聚氨酯彈性體系列產品的研究開發、生產和銷售,產品質量和單位消耗均達到國際先進水平。公司一如既往地肩負發展中國聚氨酯工業的歷史使命,積極響應國家發展循環經濟和創建節約型社會的號召,以產業報國為己任,實施國際化戰略,致力于創建國際一流的化工新材料公司。

  目前公司在國內有煙臺、寧波、東莞三個生產基地。本期mes項目是基于寧波生產基地二期工程建設所需,同時圍繞打造一流化工生產基地的思想,通過寧波萬華mes項目建設,將生產過程管理和業務系統緊密結合,根據mes標準模型,結合ge智能平臺對現有資源進行全面開發整合,在生產管理的各個環節實現數據的獲取、處理、存儲、利用和管理,形成具備生產指揮、過程控制、質量評估、設備監控和保障、異常預警和探測、追溯分析、績效評價和決策判斷等綜合能力統一的生產管理平臺,逐步實現寧波萬華生產過程的數字化、智能化改造,逐步實現生產從被動指揮到實時調度轉變,質量從事后抽檢到在線控制的轉變,資源從被動供應到主動供應的轉變,成本從事后核算到過程控制的轉變,提高生產效率,保障生產質量,降低生產成本,增強企業化工產品的競爭力。

2 萬華mes項目的建設目標及需求

  2.1萬華智能工廠it建設總目標(如圖1所示)

  2.2本期目標要求

  以萬華mes應用為基礎,通過寧波mes二期建立一個穩定可靠、標準統一、工廠應用快速復制的綜合數據整合平臺,并為集團公司要求各工廠數據總部集中提供堅實的基礎。該平臺將從信息集成搭建開始,實現企業價值鏈的關鍵事務處理,最終為智能生產提供有益幫助。同時,作為企業三層模型的中間層,有效地承接好生產過程層pcs與經營管理層erp的橋梁關系;將一般的mes功能同精益生產相結合,建成精益化的mes平臺。

  系統平臺應具有很好的擴展性,無論從深度上還是廣度上都能夠在此平臺上進行很好的擴展,如從深度上,將每一部分都可作為一個單獨的小模塊,使其開發、應用更加深入;同時從廣度上,可以增加新的模塊。

  2.3本期實施范圍

  寧波二期mes建設范圍包含:寧波萬華工業園二期工程項目(mdi、煤氣化、硝苯、電氣)及產成品包裝和相關公用工程,如圖2所示。

  2.4目標描述

  本期mes項目將根據萬華智能化工廠整體建設目標,結合寧波工廠的實際情況,實現生產計劃閉環執行、生產監控、生產調度優化、物料譜系跟蹤、物料與公用工程平衡、過程質量管理、設備運維管理、績效與成本管理、文檔管理等九類大目標,各項目標要求如下:

  閉環生產計劃跟蹤:實現從sap到mes到現場的計劃閉環執行,實時報告工廠的計劃執行情況。

  生產監控:生產狀況實時信息監控,可實現基于c/s,b/s兩種方式監控工廠的運行參數,這些參數包括但不限于工藝數據、設備運行數據、hse數據、報警數據等。



  同步調度優化:結合調度策略、物料平衡,各類約束條件,結合各類事件實時計算最優調度。

  物料批次跟蹤:實現從產成品到生產狀態各個階段的工藝跟蹤和事件回放。

  物料平衡:計算二期裝置、工序的物料平衡,實現生產過程動態成本控制的目的。

  過程工藝質量管理:實時計算并報告生產過程的oee、cp、cpk、pp、ppk等指標。

  設備運維管理:設備oee、停機率、設備實時狀態監控、設備運維報表自動生成等。

  績效與成本管理:通過事件驅動kpi計算,可任意時段及時反映kpi的變化情況。

  文檔管理:按流程建立文檔管理模塊,根據用戶的權限和所在流程的節點,實時瀏覽相關文檔(操作規程、工藝指標等相關文檔)。

3 解決方案

  3.1系統架構

  本期mes系統在商務考察階段,詳細考察了包括西門子、霍尼韋爾、hp、艾默生、osi、羅克韋爾、ge等10多家國內外知名的化工系統供應商。最終選定ge作為本期mes項目的合作伙伴。ge的智能平臺解決方案包平臺化、精益化的設計思想給人留下深刻印象。

  結合具體需求,結合geip我們可以輕易的建立一個良好的系統架構,如圖3所示。

  3.2具體實施方案

  結合萬華的九類大目標,經項目組反復討論,最終確定了如圖4所示的具體實施內容。

圖1萬華信息化總目標圖

圖2 寧波二期mes建設圖

圖3 系統架構圖

圖4 實施方案圖


4 實施過程

  萬華的mes項目現已經過藍圖設計正在進入到系統實現階段,整個團隊早已渡過磨合期,雖然項目實施過程中有著這樣那樣的問題,但整個團隊統一思想,明確目標,凝聚力量。相信在可預期的不久,基于ge智能平臺的萬華智能工廠必定堅實的邁出第一步。

5 已實現的部分功能展示

  portal功能展示,如圖5所示。

  pulse功能展示,如圖6所示。

圖5 portal功能展示

圖6 pulse功能展示

圖7 智能工廠生產系統模型圖


6 智能工廠生產系統模型遠景

  通過智能平臺的功能支持,mes系統的實施開啟了萬華建設智能工廠的第一步。從節能、減排、降耗、增效、智能生產優化等多方面給萬華帶來超值的roi,如圖7。

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