际华高分子材料高科产业园MES方案设计

摘 要：际华高分子材料高科产业园8#车间主要生产各种橡胶塑料制品，主要涉及的产品：给排水球墨铸管橡胶密封圈、热水胶圈、燃汽胶圈等。主要设备有平板硫化机、挤出机等，设备内部使用可编程控制器控制，采用生产过程控制管理信息系统即MES主要是为了对生产全过程管理，实现智能制造。

关键词：MES;实时数据库

一、MES建设目标

MES主要完成8#车间的生产调度、计划管理、资源分配、物料跟踪、工艺管理、质量控制、设备管理、人力资源管理、生产设备数据采集、质量及物料跟踪、安灯系统、生产看板、模具管理功能、能耗计量及智能化集成。

二、MES架构要求

实现公司、车间两级管理架構，MES及其数据库在车间控制室和公司机房分别部署，实现数据同步。要求在公司驾驶舱、生产管理办公室等办公场所均可使用MES（采用B/S架构）。

三、MES实现功能

（一）生产设备数据采集

生产产量及材料计量，包括计重、计数、计长、厚度、液体和流量等;即时查询生产设备状态（运行、暂停或停机）、设备运行参数（运行时间、生产和环境温度、粉尘、气压及湿度等;设备发生故障时，立即报警和记录;以及设备的能耗（水、电、气）计量。

对于智能设备，通过联网和接口读取数据;对于非智能设备通过其机台设备提供的接口智能化。

（二）生产实时监控

系统可集成存储平板硫化机、挤出机流水线等生产设备监控智能化系统运行参数，按照实际工艺现状，在web页面上实时展示平板硫化机、挤出机流水线等生产设备的运行参数，对指定运行参数实现报警功能，对各设备性能进行实时计算，并进行统计分析，完成对各设备产能的采集测算。

（三）工艺管理

对工艺基础信息进行分类，建立并管理物料清单，进行工艺设计、工艺编辑，工艺下发。

（四）质量及物料跟踪

根据对原材料、半成品、成品及不良品的分类制作条形码或RFID标签，给原材料、半成品、成品、不良品快速贴标，对原材料、半成品、成品及不良品的数量、重量和长度等数据追踪，并通过看板实时反馈，进行产品质量、物料跟踪及。

（五）计划管理

建立订单管理，根据客户订单，制定生产经营计划，可手工录入，可支持从ERP中自动转入生产计划;根据生产计划及各设备产能，对车间生产自动排程，支持手动调整。对计划执行情况反馈，对计划执行结果查询分析。

（六）仓库管理

对成品、半成品、原材料等物料以及产品进出库和库存管理，可与ERP接口;

（七）生产看板

信息发布系统与看板系统集成共用，显示当前生产的工序信息和完工信息，包括工艺规程、制品信息、物料信息、完工信息和质量信息等;

按车间生产、设备监控、工况监控等类别，以图形化界面、统计列表等形式，多角度、全方位的实时再现车间现场生产过程。

（八）模具管理

从模具报价、设计、计划、采购、制造、试模、验收、投产、移交到领用、还回、维修和保养直至报废全过程管理。

（九）生产调度

根据生产计划，下发工单到机台，进行工单管理;对生产运行排班工作，进行轮值管理;管理生产调度内容、统计查询调度执行情况;对生产过程记录日志，并进行统计分析、查询;对生产人员考勤、考核、需求等人力资源事务进行管理。

（十）安灯系统

通过声、光、电将生产现场设备信息包括故障报警实时反馈给维修部门，方便维修部门及时维修，保证生产;建立设备台帐，对设备进行管理，包括设备状况、缺陷统计、可用率统计、检修次数、可靠性、维修手册等，以及供应商的查询。

（十一）能耗计量

对水、电、气等能耗进行综合计量，对各项能耗存在的浪费故障进行预警，可提供能耗预测功能，预测能耗未来一周内、一月内、一年内的能耗趋势。

（十二）安全管理

包括安全措施计划制定、修改、查询;生产安全情况录入，统计;以及事故查询分析。

四、MES数据库要求：

（一）实时数据库要求

实时数据库是MES的核心数据库，实时数据库的性能直接影响MES的实时性能，数据的存储展示分析和性能计算、负荷调配都基于实时数据库建设，采用实时数据库为OsiSoft公司的PI实时数据库。

（二）关系数据库要求

采用通用、高性能的数据库管理软件进行系统集成和数据存储，管理软件应具有完善的操作管理功能，按管理层次划分，对不同层次的操作员可设置不同的操作密码和登陆口令、设备控制权限，只有经过受权的操作人员才能对相关的设定参数进行修改，关系数据库采用sql server。

实时数据库数据根据系统要求和设置能自动将关键时间节点迁移到关系数据库;允许用户在不中断系统运行的情况下建立和修改数据库;关系数据库存储历史记录供MES使用的。

五、MES安全性要求：

MES系统的安全特性可以分为物理安全，网络安全，操作系统安全和应用系统安全几个部分。进入MES系统时，必须进行用户名和口令的校验，MES系统具备自诊断和自恢复的功能，从而保证数据的完整和连续性。

参考文献

[1] 《企业系统与控制系统集成国际标准ISA-95》

[2] 《软件工程产品质量GB/T16260.1 -2006》

[3] 《信息分类和编码的基本原则与方法 GB/T 7027-2002》

[4] 《计算机信息系统安全保护等级划分准则（GB 17859-1999）》

作者简介：夏向东，男，汉，1967年12月 研究方向：计算机应用 作者单位名：际华三五一七橡胶制品有限公司计算机中心。