摘要： 本文对MOX公司生产管理系统（MOX－MES）在化肥企业的应用情况进行了总结，该系统采用了最新的软件技术和通讯技术，从实时监控、生产计划与统计、质量管理、设备管理、安全环保几个方面对化肥生产进行全面的监测控制，为某化工股份公司的生产管理提供一个有效的平台，为生产的长周期稳定运行提供了保障。该系统功能强大、技术先进、性价比高，是一个好的生产管理平台。 1 前言 某化工股份有限公司是规模较大的民营化肥企业，现在合成氨生产能力达到64万吨，年产尿素100万吨。企业下属绵阳分公司、德阳分公司、射洪分公司三个公司，公司总部在德阳市内。绵阳公司下属一分厂、二分厂，一分厂有两套合成氨装置和一套尿素装置，二分厂有一套合成氨装置和一套尿素装置；德阳公司有三套合成氨装置和四套尿素装置及一套三聚氰氨装置，射洪公司有一个生产编织袋分厂。面对企业的不断发展，生产装置越来越多，地域越来越分散，企业管理人员需要掌握的信息要求越来越多，但企业在未采用MES系统之前，采用电话、文件共享和人员传递文件的管理方式，效率低下，了解的信息不及时也不全，所以有时生产出现一些异常情况不能及时地发现,严重的时候出现事故导致生产装置停车.主管生产的厂长需要了解生产运行状况必须到现场去,大量宝贵的时间浪费在路途之中.化肥生产是在高温、高压、易燃、易爆的环境下进行，需要操作人员判断处理问题的能力比较高，但实际上由于中国的历史情况，操作人员的文化水平普遍偏低，分析和解决问题的能力较弱，事故隐患较多。面对这种现状，公司领导决定采用先进技术加强生产管理，以信息化的手段来改善目前的状况，达到稳定生产、消耗降低的目的。 2 系统配置 该公司自动化水平起点较高，控制系统数量多，型号杂，公司各分厂控制系统型号如表：
绵阳一分厂和二分厂距离三公里，德阳公司和总部距离五公里，绵阳和德阳距离七十公里，系统要求将这些DCS的数据传送到相应的管理人员，同时要求将各分厂的生产消耗统计数据、产量统计数据、产品、原料及中间品的质量分析情况、设备管理数据能及时反映到企业管理人员，另外企业管理人员的生产指令也能下达到相关的人员。 MOX自动化（中国）有限公司推出了面向企业生产管理系统的企业信息化管理软件-MOX MES生产管理系统。这一系统基于DCS、PLC、智能仪表、常规仪表等系统中的大量的生产工艺实时数据和生产原料、能源、产品产量的统计数据及设备监控数据，通过对这些数据的收集、传送、存储、加工分析的应用，为企业的生产管理提供有效的生产管理手段。同时，该系统可以与ERP、MRP、SCM等上层管理系统无缝连接，为这些系统输送基于实时数据的综合生产信息。系统不仅仅是实时数据的上传，重点还在于结合不同行业的生产特点对这些数据的整合与应用，为企业提供一套完善、实用的生产管理工具。
MOX－MES在该化工企业的项目采用B/S架构,配置十一台网关机，采集三个分厂的十四套DCS系统数据。在绵阳一分厂和二分厂通过电信的网络连接在一起,然后通过电信的网络将数据送往德阳的服务器中,德阳的数据服务器通过电信网络接入Internet,公司总部通过Internet浏览服务器数据，下达生产指令。在网络安全方面，配置三台防火墙，第一台配置在一分厂数据往外发布的地方，第二台配置在德阳数据往服务器输送的地方，第三台配置在服务器往外发布数据的地方，另外在每套DCS往服务器出配置网关机，对服务器和DCS进行隔离，保障DCS的安全性，系统配置具体如图一所示。
图 一
公司、分厂、车间各级生产管理人员可以通过计算机按照定义的权限，浏览和输入自己的信息。
3 系统实现的功能 系统采用OPC、DDE、API等通讯技术和微软.net编程技术和B/S架构，系统主要包括实时监控、生产计划与统计、质量管理、设备管理、安全环保五大功能模块。具体如下： ⑴、实时监控 检测各分厂各装置的工艺参数和工艺流程，并能查询历史趋势和报警统计。 ⑵、生产统计 统计查询及生产原料消耗和产量的统计分析。 ⑶、能源管理 实现水、电、汽等公用工程的统计分析 ⑷、质量管理 统计分析生产过程中原料、中间产品及产品的质量情况 ⑸、罐区管理 氨罐检尺管理，按班定时检尺，监控液氨储量。 ⑹、安全环保 通过对安全环保数据的纪录和监控，加强安全环保意识 3.1实时监控功能 通过OPC、DDE、API技术,将生产装置的控制系统中的数据采集到数据服务器中，压缩保存到实时数据库中。系统以流程图、趋势图、数据表的形式将生产各装置的工艺数据展示给各级生产管理人员,生产管理人员可以根据自己权限浏览不同系统、不同分厂、不同地域的控制系统数据，可以浏览公司、分厂、装置各级总貌的综合重要数据，也可以浏览各操作单元详细流程单元的数据；通过实时趋势和历史趋势让生产管理人员查询分析生产操作的情况，生产管理人员可以查询三年的数据趋势。
对于生产工艺报警值进行统计，统计报警的最大值、最小值和报警时间累计值，以便对操作情况进行考核，也可以对这些报警进行打印。 3.2生产计划与统计 生产计划与统计模块包括主生产计划和物料需求计划和生产绩效管理 ●主生产计划 根据销售合同和预测等情况，确定下周期的市场毛需求量，即需要什么和需要多少，主要是出厂产品合同与预测的组合；结合实际生产情况数量（在下个计划周期开始时已经生产的来的产品）和预计可用库存,确定净需求量。根据净需求和和生产能力和生产批量，确定计划产出量根据规定的提前期和成品率计算得出计划投入量。确定计划投入量后，需要核算关键工序的能力，看主生产计划是否可行。 ●物料需求计划 根据主生产计划的投入量和物料清单（生产某种产品需要的原料及其配比）以及各物料的库存情况（可用库存、已分配库存、计划接受量、安全库存等），计算出各物料的需求计划并生成采购计划和生成订单。 ●生产绩效管理 1） 生产记录的数据包括：投入产出、化工辅料、公用工程（油、水、电、气等）、重要工艺参数、质量指标、安全环保指标、交记录等。
2） 装置生产统计按照时段和类别统计：时段包括：日统计、周统计、月统计、年统计、自定义时段统计、同期对比统计等；统计类别包括:投入产出、化工辅料、公用工程、工艺参数、质量参数、安全参数、环保参数、交记录等 3） 生产报表包括：生产日、周、月报（含技术经济指标分析）、质量分析报表（日、周、月）、动力消耗统计分析周、月报等。系统提供报表生成工具，用户可根据自己的需要定义/生成自己的报表，加入报表库，像系统报表一样进行管理使用。
3.3质量管理 实验室分析系统LIMS对实验室数据进行管理,为统计过程控制提供了离线数据源，是质量管理的基础。包括化验室的人员、设备、采样、样品、化验方法、化验流程、化验单管理等内容，化验室提供准确、可靠的化验、分析数据，从而保障产品的质量。
统计过程控制（SPC）包括控制图、排列图和直方图。采样统计学方法来分析生产数据。
3.4能源管理 能源管理主要对企业内部水、电、汽等公用工程资源的管理，为工艺生产正常运行提供监控与管理。它与生产调度系统系统密切结合,完成生产与能源的协调管理。 能源管理统计各部门、各车间能源消耗状况；监控设备运行耗能状况；提供产品能源单耗、各工序能耗、大耗能设备的能源利用实时监控等等，目前主要是统计全厂电力消耗。
3.5氨罐检尺管理 该公司有2个1000立方米的球冠储存液氨，每个班结束时系统自动完成检尺，包括检尺高度、温度、密度、自动计算出体积和重量。
3.6安全环保 安全环保主要是将安全环保的安全连锁信号、环保监测数据（如氨氮排放监测）接入系统，是各级管理人员能及时了解生产中的安全事故隐患和环保排放情况，及时采取措施，杜绝生产事故和污染环境的事件，保证企业的正常生产。
3.7网络通讯功能 该系统采用三层网络通讯。 底层控制系统和网关机采用TCP/IP通讯，通讯协议支持OPC、DDE、API、ODBC等协议，也支持485 MODBUS、CDT、101等规约。 网关机到服务器采用TCP/IP通讯，主要采用OPC协议。 服务器到客户端采用B/S架构，通过WEB方式发布、接受数据。 3.8网络安全 为保障网络的安全，在控制系统和服务器之间配置网关机，网关机采用双网卡，控制系统和服务器分成不同子网，在网关机到服务器之间加装防火墙，服务器和外部网之间再加一道防火墙，防止外部黑客的入侵。在内部网安装防病毒软件，制定完善的安全管理措施，防止病毒入侵。
4 应用效果 该系统自投运以来，运行稳定可靠，几乎无需维护。系统具有稳定性好、维护简单、操作方便、可靠性高、技术先进、扩展性好等优点。 由于该厂装置较多、地域分布广，信息量大，需要访问的管理人员比较多，所以该系统比较适合企业。经过一段时间的运行，效果比较理想。现总结如下： （1） 提高了工作效率，极大方便了各级管理人员了解生产运行情况； （2） 生产数据都进入到计算机系统中，能监督操作工认真负责地在岗操作。 （3） 系统投入小，达到了很好的稳定生产的作用,使生产成本下降了0.1%-1%，按我公司年产100万吨尿素能力计算，一年带来经济效益170万元左右； （4） 对操作工的操作有了一个科学的量化的考核依据； （5） 有效地避免了事故和意外事件的发生。 （6） 为生产管理提供一个有效的平台,使企业管理效率进一步提高，有效改善了企业形象。 本系统的使用，为企业管理提供一个信息平台,使生产更加平稳、生产成本进一步下降事故进一步减少，带来巨大的经济效益和社会效益。
