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GE智能平臺解決方案在智能工廠建設(shè)中的應(yīng)用
一、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(nèi)MDI(二苯基甲烷二異氰酸酯) 制造龍頭企業(yè)，亞太地區(qū)最大的MDI制造企業(yè)。主要從事MDI為主的異氰酸酯系列產(chǎn)品、芳香多胺系列產(chǎn)品、熱塑性聚氨酯彈性體系列產(chǎn)品的研究開發(fā)、生產(chǎn)和銷售，產(chǎn)品質(zhì)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(fā)展中國聚氨酯工業(yè)的歷史使命，積極響應(yīng)國家發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟和創(chuàng)建節(jié)約型社會的號召，以產(chǎn)業(yè)報國為己任，實施國際化戰(zhàn)略，致力于創(chuàng)建國際一流的化工新材料公司。
目前公司在國內(nèi)有煙臺、寧波、東莞三個生產(chǎn)基地。本期MES項目是基于寧波生產(chǎn)基地二期工程建設(shè)所需，同時圍繞“打造一流化工生產(chǎn)基地”的思想，通過寧波萬華MES 項目建設(shè)，將生產(chǎn)過程管理和業(yè)務(wù)系統(tǒng)緊密結(jié)合，根據(jù)MES 標準模型，結(jié)合GE智能平臺對現(xiàn)有資源進行全面開發(fā)整合，在生產(chǎn)管理的各個環(huán)節(jié)實現(xiàn)數(shù)據(jù)的獲取、處理、存儲、利用和管理，形成具備生產(chǎn)指揮、過程控制、質(zhì)量評估、設(shè)備監(jiān)控和保障、異常預(yù)警和探測、追溯分析、績效評價和決策判斷等綜合能力的統(tǒng)一的生產(chǎn)管理平臺，逐步實現(xiàn)寧波萬華生產(chǎn)過程的數(shù)字化、智能化改造，逐步實現(xiàn)生產(chǎn)從被動指揮到實時調(diào)度轉(zhuǎn)變，質(zhì)量從事后抽檢到在線控制的轉(zhuǎn)變，資源從被動供應(yīng)到主動供應(yīng)的轉(zhuǎn)變，成本從事后核算到過程控制的轉(zhuǎn)變，提高生產(chǎn)效率，保障生產(chǎn)質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本，增強企業(yè)化工產(chǎn)品的競爭力。
二、萬華MES項目的建設(shè)目標及需求
2.1 萬華智能工廠IT建設(shè)總目標
2.2 本期目標要求
以萬華MES應(yīng)用為基礎(chǔ)，通過寧波MES二期建立一個穩(wěn)定可靠、標準統(tǒng)一、工廠應(yīng)用快速復(fù)制的綜合數(shù)據(jù)整合平臺，并為集團公司要求各工廠數(shù)據(jù)總部集中提供堅實的基礎(chǔ)。該平臺將從信息集成搭建開始，實現(xiàn)企業(yè)價值鏈的關(guān)鍵事務(wù)處理，最終為智能生產(chǎn)提供有益幫助。同時，作為企業(yè)三層模型的中間層，有效地承接好生產(chǎn)過程層PCS與經(jīng)營管理層ERP的橋梁關(guān)系；將一般的MES功能同精益生產(chǎn)相結(jié)合，建成精益化的MES平臺。 系統(tǒng)平臺應(yīng)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(fā)、應(yīng)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(shè)范圍包含：寧波萬華工業(yè)園二期工程項目（MDI 、煤氣化、硝苯、電氣）及產(chǎn)成品包裝和相關(guān)公用工程。
2.4 目標描述
本期MES項目將根據(jù)萬華智能化工廠整體建設(shè)目標，結(jié)合寧波工廠的現(xiàn)實情況，實現(xiàn)生產(chǎn)計劃閉環(huán)執(zhí)行、生產(chǎn)監(jiān)控、生產(chǎn)調(diào)度優(yōu)化、物料譜系跟蹤、物料與公用工程平衡、過程質(zhì)量管理、設(shè)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(huán)生產(chǎn)計劃跟蹤：實現(xiàn)從SAP到MES到現(xiàn)場的計劃閉環(huán)執(zhí)行，實時報告工廠的計劃執(zhí)行情況。
生產(chǎn)監(jiān)控：生產(chǎn)狀況實時信息監(jiān)控，可實現(xiàn)基于C/S,B/S兩種方式監(jiān)控工廠的運行參數(shù)，這些參數(shù)包括但不限于工藝數(shù)據(jù)、設(shè)備運行數(shù)據(jù)、HSE數(shù)據(jù)、報警數(shù)據(jù)等。
同步調(diào)度優(yōu)化：結(jié)合調(diào)度策略、物料平衡，各類約束條件，結(jié)合各類事件實時計算最優(yōu)調(diào)度。
物料批次跟蹤：實現(xiàn)從產(chǎn)成品到生產(chǎn)狀態(tài)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(xiàn)生產(chǎn)過程動態(tài)成本控制的目的。
過程工藝質(zhì)量管理：實時計算并報告生產(chǎn)過程的OEE、CP、CPK、PP、PPK等指標。
設(shè)備運維管理：設(shè)備OEE、停機率、設(shè)備實時狀態(tài)監(jiān)控、設(shè)備運維報表自動生成等。
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績效與成本管理：通過事件驅(qū)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(jù)用戶的權(quán)限和所在流程的節(jié)點，實時瀏覽相關(guān)文檔（操作規(guī)程、工藝指標等相關(guān)文檔）
三、解決方案
3.1 系統(tǒng)架構(gòu)
本期MES系統(tǒng)在商務(wù)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(nèi)外知名的化工系統(tǒng)供應(yīng)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給我留下印象最深的是平臺化、精益化的設(shè)計思想。
結(jié)合具體需求，結(jié)合GEIP我們可以輕易的建立一個良好的系統(tǒng)架構(gòu)。
3.2 具體實施方案
結(jié)合萬華的九類大目標，經(jīng)項目組反復(fù)討論，最終確定了如上圖的具體實施內(nèi)容。
四、實施過程
萬華的MES項目現(xiàn)已經(jīng)過藍圖設(shè)計正在進入到系統(tǒng)實現(xiàn)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(tǒng)一思想，明確目標，凝聚力量。相信在可預(yù)期的不久，基于GE智能平臺的萬華的智能工廠第一步必定堅實的邁出。
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五、已實現(xiàn)的部分功能展示
六、智能工廠生產(chǎn)系統(tǒng)模型遠景
