MES 生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)在大同煤礦集團(tuán)公司塔山礦的應(yīng)用

丁穩(wěn)峰

為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，最大程度保證井下作業(yè)人員生命安全和國(guó)家財(cái)產(chǎn)免受損失，無(wú)人化、少人化煤礦采掘生產(chǎn)方式正在逐步推廣，采用實(shí)時(shí)、高效、可靠，高度集成化、智能化的煤礦生產(chǎn)管控系統(tǒng)已經(jīng)成為礦井生產(chǎn)建設(shè)的要求和趨勢(shì)[1]。信息化技術(shù)應(yīng)用是實(shí)現(xiàn)這一要求的必備手段。如何提高信息共享度、管理水平、消滅“信息孤島”現(xiàn)象，MES 系統(tǒng)的應(yīng)用可解決上述問(wèn)題。

1 系統(tǒng)介紹

塔山礦的MES 系統(tǒng)是以生產(chǎn)過(guò)程優(yōu)化運(yùn)行、優(yōu)化控制與優(yōu)化管理為核心技術(shù)的功能模型，通過(guò)分布式實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)礦井自動(dòng)化設(shè)備的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)管理與監(jiān)控，通過(guò)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)與關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)整合形成煤礦生產(chǎn)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析上報(bào)，通過(guò)建設(shè)安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)、生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)、考核管理、設(shè)備管理系統(tǒng)等子系統(tǒng)形成面向不同生產(chǎn)崗位的一體化信息系統(tǒng)（見(jiàn)圖1）。

圖1 系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)

塔山礦采用框架設(shè)計(jì)，通過(guò)整個(gè)煤礦生產(chǎn)管理的綜合信息平臺(tái)，連接實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)或非實(shí)時(shí)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)，采集DCS/PLC、智能儀表和觀測(cè)記錄中的生產(chǎn)數(shù)據(jù)[2]，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視、診斷和控制，實(shí)現(xiàn)全礦生產(chǎn)信息的充分共享和資源的優(yōu)化整合，從而為制定生產(chǎn)計(jì)劃與決策管理提供重要的依據(jù)[3]。

應(yīng)用先進(jìn)的SOA 服務(wù)架構(gòu)，B/S 結(jié)構(gòu)結(jié)合C/S 結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，支持分布式部署、集成化管理，實(shí)現(xiàn)了開(kāi)發(fā)平臺(tái)、運(yùn)行平臺(tái)、管理平臺(tái)一體化的技術(shù)架構(gòu)[4]，從而可以與企業(yè)門戶、ERP、OA 等其他系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)無(wú)縫集成，而且為不同業(yè)務(wù)系統(tǒng)提供了一個(gè)統(tǒng)一的技術(shù)架構(gòu)和平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)管理、調(diào)度管理、生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)、設(shè)備管理、水文管理、一通三防、安全管理、考核管理、煤質(zhì)分析等生產(chǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù)的在線查詢和優(yōu)化配置功能。

以塔山礦設(shè)備管理子系統(tǒng)為例。塔山煤礦現(xiàn)有兩個(gè)千萬(wàn)噸級(jí)綜采低位放頂煤工作面和一個(gè)高效綜采工作面，各種大功率、大噸位重型裝備的不斷投入，對(duì)設(shè)備管理的精細(xì)化程度提出了更高的要求。設(shè)備管理包括設(shè)備臺(tái)賬、設(shè)備運(yùn)行管理、設(shè)備預(yù)防性維護(hù)管理、設(shè)備檢查管理、突發(fā)性維修管理。設(shè)備管理模塊主要提供對(duì)關(guān)鍵設(shè)備運(yùn)行狀況監(jiān)測(cè)、設(shè)備編碼維護(hù)、設(shè)備檢修計(jì)劃、設(shè)備異況信息、設(shè)備檢修維護(hù)信息的管理功能（見(jiàn)第11 頁(yè)圖2）。

2 系統(tǒng)主要功能

2.1 生產(chǎn)管理

生產(chǎn)監(jiān)視是管理者可以隨時(shí)隨地通過(guò)瀏覽器瀏覽查詢有關(guān)生產(chǎn)情況的各種實(shí)時(shí)及歷史數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)了解全公司各個(gè)生產(chǎn)裝置的生產(chǎn)情況。

圖2 設(shè)備管理模塊的具體處理流程

部門生產(chǎn)管理是對(duì)相應(yīng)部門生產(chǎn)技術(shù)參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，對(duì)班組交接進(jìn)行記錄，對(duì)部門的產(chǎn)能消耗進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。主要功能包括：交接班記錄、生產(chǎn)運(yùn)行記錄、產(chǎn)能消耗統(tǒng)計(jì)。

MES 系統(tǒng)根據(jù)錄入和采集的相關(guān)基礎(chǔ)信息進(jìn)行自動(dòng)統(tǒng)計(jì)，生成各班組生產(chǎn)運(yùn)行報(bào)表、各部門產(chǎn)能消耗報(bào)表，為生產(chǎn)部統(tǒng)計(jì)報(bào)表提供數(shù)據(jù)支撐。

2.2 調(diào)度管理

根據(jù)裝置當(dāng)前人力和物資及能源信息和現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)反饋進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)度計(jì)劃；生產(chǎn)調(diào)度管理子系統(tǒng)涵蓋調(diào)度指令的制定、下達(dá)、執(zhí)行、反饋的工作流程，形成調(diào)度匯報(bào)程序，對(duì)調(diào)度指令進(jìn)行電子化管理，跟蹤執(zhí)行情況。信息發(fā)布即將調(diào)度任務(wù)分配到各部門、班組。

2.3 生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)

生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)對(duì)生產(chǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù)的匯總、整合，提供多對(duì)象、多周期的累積、對(duì)比，提供靈活多變的查詢。主要包括如下幾大類型：生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)分析、產(chǎn)品及能耗統(tǒng)計(jì)、重要工藝參數(shù)報(bào)表、部門生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)、公司級(jí)生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)。

2.4 設(shè)備管理

設(shè)備管理系統(tǒng)的建立，使得企業(yè)可以不斷完善設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)項(xiàng)目，逐步建立起良好的設(shè)備預(yù)防維修機(jī)制，提高設(shè)備的保障能力。通過(guò)規(guī)范設(shè)備故障維修管理，建立設(shè)備維修支持系統(tǒng)，提高設(shè)備維修水平。同時(shí)充分利用各種設(shè)備數(shù)據(jù)，對(duì)設(shè)備故障進(jìn)行分類分析研究，提高設(shè)備的檢修效率，指導(dǎo)設(shè)備的采購(gòu)，降低設(shè)備成本，進(jìn)一步提高企業(yè)設(shè)備管理水平。

2.5 水文管理

提供對(duì)地測(cè)部門日常工作地質(zhì)臺(tái)賬記錄、圖紙的管理。臺(tái)賬管理提供對(duì)地質(zhì)臺(tái)賬的維護(hù)管理，圖紙管理提供對(duì)圖紙的查詢、瀏覽、審核流程、版本及權(quán)限控制等的管理。

2.6 一通三防

一通三防是煤礦安全管理的重點(diǎn)。一通三防管理子系統(tǒng)就是要建立各礦通風(fēng)安全信息聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)平臺(tái)，既對(duì)一通三防信息進(jìn)行有效的管理，又實(shí)現(xiàn)對(duì)主要引起煤礦安全事故的瓦斯、火和煤塵的防治工作。包括：礦井通風(fēng)管理、瓦斯防治管理、防滅火管理、粉塵防治管理，能夠?yàn)楦骷?jí)領(lǐng)導(dǎo)提供礦井通風(fēng)安全方面的信息，強(qiáng)化通風(fēng)安全管理，杜絕一通三防事故。

2.7 安全管理

安全管理子系統(tǒng)通過(guò)對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)（包括生產(chǎn)數(shù)據(jù)、危險(xiǎn)源監(jiān)控、火災(zāi)報(bào)警、視頻監(jiān)控、安全巡防、環(huán)保數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)），實(shí)時(shí)了解各生產(chǎn)單位的生產(chǎn)情況，避免違規(guī)作業(yè)，確保安全生產(chǎn)。并通過(guò)生產(chǎn)數(shù)據(jù)報(bào)警在調(diào)度中心和相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)的計(jì)算機(jī)中顯示、報(bào)警，通過(guò)應(yīng)急預(yù)案，指揮相關(guān)人員采取相應(yīng)的措施，從而保證設(shè)備、人身的安全。主要功能包括：監(jiān)視裝置運(yùn)行、安全培訓(xùn)教育管理、安全生產(chǎn)檢查管理、安全事故管理、安防裝置臺(tái)賬、危險(xiǎn)源監(jiān)測(cè)、安全應(yīng)急預(yù)案、安全聯(lián)動(dòng)。

2.8 考核管理

根據(jù)各個(gè)部門的實(shí)際情況設(shè)置考核點(diǎn)、考核規(guī)則和考核標(biāo)準(zhǔn)，并根據(jù)已設(shè)置的考核點(diǎn)、考核規(guī)則、考核標(biāo)準(zhǔn)生成考核表，錄入考核表后生成考核結(jié)果，并實(shí)現(xiàn)考核結(jié)果的復(fù)核和審批?？己斯芾砜蓪?shí)現(xiàn)分部門和分項(xiàng)目考核，并可以對(duì)考核歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行按項(xiàng)目、部門、考核點(diǎn)的分類統(tǒng)計(jì)。

2.9 煤質(zhì)分析

煤質(zhì)數(shù)據(jù)采樣、制樣、化驗(yàn)、留樣等過(guò)程，生成煤質(zhì)化驗(yàn)報(bào)告，統(tǒng)計(jì)分析報(bào)表等。

3 結(jié)論

MES 生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)在塔山礦各管理部門和區(qū)隊(duì)的全面使用，一方面通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)信息分析生產(chǎn)環(huán)境、設(shè)備、工程動(dòng)態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，不斷優(yōu)化生產(chǎn)管理；另一方面促進(jìn)管理活動(dòng)面向現(xiàn)場(chǎng)信息，及時(shí)響應(yīng)、高效率組織協(xié)調(diào)，以達(dá)到加強(qiáng)礦井安全生產(chǎn)執(zhí)行過(guò)程的“人、環(huán)境、設(shè)備”各關(guān)鍵因素管控結(jié)合的目的。實(shí)現(xiàn)了煤礦生產(chǎn)運(yùn)行管理信息化，大大提高了煤礦生產(chǎn)管理點(diǎn)多面廣的溝通效率，體現(xiàn)了煤礦多環(huán)節(jié)分散信息的集中共享，更重要的是改變傳統(tǒng)的管理思維方式，為礦井安全生產(chǎn)管理不斷優(yōu)化提供了有力的手段，在確保安全的情況下，實(shí)施精細(xì)化的生產(chǎn)過(guò)程管理，達(dá)到了節(jié)能降耗、降本增效的目的。

[1]李輝，王征.煤礦引入生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)（MES）的必要性[J].中國(guó)煤炭，2006（4）：29-31 .

[2]王隆太，吉衛(wèi)喜.制造系統(tǒng)工程[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版，2008.

[3]鄭稱德、陳曦.企業(yè)資源計(jì)劃[M].北京：清華大學(xué)出版社，2010.

[4]王志新，金壽松.制造執(zhí)行系統(tǒng)MES 及應(yīng)用[M].北京：中國(guó)電力出版社.2006.