MES项目交流介绍(Invensys的软件解决方案)

OperationsManagementSystems

工厂生产运营管理系统1英维思运营管理的产品/解决方案谱系2企业控制系统(InFusion)安全控制SCADA监控工程HistorianHMI平台应用程序生产和绩效应用程序智能移动工作组质量管理绩效衡量批处理,调制器制造执行系统(MES)优化资产绩效培训仿真行业应用程序能源Visualization石油和天然气离散行业其它…PAC控制器现场设备设备和仪器仪表记录器©Invensys10/7/2023Invensysproprietary&confidential33134320工厂生产运营管理需求理解IOM生产运营管理MES系统解决方案IOMMES用户案例IOM生产运营管理MES系统技术特点53需求讨论目录1工厂生产运营管理需求理解©Invensys10/7/2023Invensysproprietary&confidential4由五层模型演变为ERP/MES/PCS三层结构。即：第一层为控制层（PCS）：主要考虑车间（工段）第二层为执行层（MES）：主要考虑分厂（车间、分厂）第三层为管理层（ERP）：主要考虑企业、集团级工厂生产运营管理层次模型

—ISA95结果:经营计划的和实际生产能力脱节未能完全满足需求——瓶颈公司企业经营/业务管理供应商资源管理生产计划供应链管理生产调度ERP企业资源计划经营决策合同管理……客户关系管理由ERP系统控制——事务驱动底层设备/自动化系统工艺设备无线设备测量计量仪器仪表实验室设备DCS/PLC/RTU/ESD/SCADA由PCS系统控制——过程驱动传统的工厂生产运营管理模式企业资源计划（ERP）工艺历史记录操作员日志维修管理绩效管理库存管理巡检质量管理财务

人力资源

供应链管理控制系统（PCS）远程仪表装置

DCS/PLCs

紧急关断系统ESD人工定制程序开发软件包能量管理库房管理调度文档管理集成解决方案可选项计划HS&E管理执行测量/调整物料平衡和数据修正操作员培训工程设计分析在PCS和ERP之间需要大量的运行管理功能MES系统的引入……

©Invensys10/7/2023Invensysproprietary&confidential8集成协作工厂生产运营管理MES系统设备管理生产管理库存管理质量管理文档管理合规管理系统安全管理合规计划合规监控事故报告变更管理文档控制和存储GIS资产管理成本监控移动巡检实验室信息库存优化工艺分析……通讯备份库存组分维修/仓储/采购数据备份ERP(企业资源计划)PCS(过程控制系统)技术管理操作员培训系统质量事故跟踪绩效管理KPI指标体系KPI监控合同管理工艺监视交接班管理工艺监控趋势/报表报警管理ESD监控实时/l历史数据日志管理实时设备状态检测火灾消防CCTV泄漏监测能量平衡灾难备份访问控制预测性模型前瞻性模型生产优化APC库存移动三位数字应急系统物料平衡生产考核计划调度工厂生产运营管理MES系统的引入……MES建设目标MES系统的总体目标：建立以DCS自动化控制为基础，以生产调度优化为核心的管理和控制一体化的集成信息系统。在基于线性规划模型的基础上，生产计划人员可以结合市场情况和生产能力等因素对年、月、旬的生产计划进行优化系统将收集到的实时、完整的生产信息进行处理后分别传送到公司决策层、生产、技术管理等部门，使生产信息得以更广泛的共享，为领导决策提供更客观、更有力的信息支持。利用标准通讯协议采集生产装置、罐区等控制系统数据,并将这些数据与工厂配置信息、设备信息、质量检测信息综合在一起形成统一应用平台。应用平台可与ERP系统集成，并支持先进控制应用。在对管理流程进行调整的基础上，为车间和装置管理提供数据支持。装置和车间管理人员可以根据应用的需求组态应用系统；对目标变量偏差进行跟踪和记录；对指令执行情况、KPI执行情况、班组生产情况和执行记录进行监控；对物料信息进行跟踪采集与管理；生产统计和物料平衡人员可进行装置和全厂范围内的物料平衡和收率计算。©Invensys10/7/2023Invensysproprietary&confidential10IOM生产运营管理MES系统的建设目标第一阶段：生产信息监控系统实时集成生产管理数据、设备管理数据、生产运行数据、安全管理数据等，将工厂生产过程信息整合到统一的数据库中，达到实时监控的目的；通过数据库及相应的通信设施，完成生产管理动态信息的发布、查询等服务。功能范围包括（不限于此）：实时数据采集——数据采集和处理、工艺流程的动态显示、实时数据的采集、记录归档、管理以及趋势图显示，预警和报警；实时数据库——以规范的数据格式实时记录采集的数据到统一的数据库中，提供信息共享的数据网络平台。工艺监控——工艺装置、公用工程、泄漏检测、火灾报警、CCTV、事故报告等。企业信息门户——作为C/S架构系统的补充和延伸，B/S架构的系统能大大扩展信息的共享范围。生产运营管理MES系统的建设目标第二阶段：生产调度管理系统

基于一期建设好的生产信息监控系统，给管理层提供如下支持和服务（不限于此）：生产计划——根据外购合同、用户的需求计划、货物运输计划及当前库存合理预测并安排原料采购计划、半成品/成品生产计划以及运输协调。生产调度——优化生产调配，使调度人员能制定一个满足合同要求、库存目标及生产操作等约束条件后的最佳调度方案，最终保障购/销总量平衡与稳定。质量管理——对产品质量进行全程管理，对质量事故进行全程跟踪，优化工艺，进一步降低生产成本。设备管理——对相关的生产设施/设备/仪表进行动态和预防/预测性维护管理，保障生产“安稳长满优”运行。操作管理——建立生产操作和班组考核管理，将计划目标下达给操作人员，检测、记录和下达的操作事件，监视生产操作表现和列出各种偏差。绩效管理——根据企业特点，设置KPI指标体系，提供KPI指标管理功能。后期：生产运营MES系统

基于已有的生产调度管理系统，深化如下高级应用（不限于此）：物料平衡装置建模与预测生产优化(APC)模型模拟（实时模型、前瞻性模型、预测性模型）库存优化与库存移动合规计划与合规监控生产运营管理MES系统的建设目标2IOM生产运营管理MES系统解决方案14IPSConfidential整体框架及设计原则英维思工厂生产运营MES系统解决方案整体框架工厂生产运营MES系统整体框架工厂生产运营MES系统设计原则先进性和成熟性高可靠性、高可用性、高维护性规范性和数据一致性开放性和互联性可伸缩性和可扩展性可管理性和可追溯性安全性IPSConfidential关系数据库或者实时数据库日志&说明生产清算帐目绩效监控能量平衡模拟/ARPM/APC绩效管理保管转移储罐监控物料平衡文档控制和存储修正计划修正监控事变报告产品装载/卸载操作者培训模拟器能量平衡实验室信息库存管理库存移动储罐成分实时条件监控维护，仓储和采购可靠性和检查表格报告分传统生产运营管理MES系统－－集成策略分析IPSConfidential初步设计示意网络入口网页、移动办公

质量管理设备管理绩效管理PLCDCSDCSRTU工艺监控DCS……LIMS……ERP系统操作管理计划调度Excel图表报告

InFusionOOSOA架构业务模型架构建设通讯可视化集成配置管理数据库ERP集成GIS系统CCTV一个可视化环境专业应用的分离包罗万象的专业应用接口专业接口的分离高可重用性规模扩展和升级能力高度一致性基于InFusionOOSOA架构的集成具有以下的优点基于InFusionOOSOA架构的集成平台数据库(关系数据库和实时数据库)只是基础架构中的一个组成部分，而不是核心！IOM生产运营管理MES系统－－集成策略能源管理HSE应急指挥物料管理IPSConfidential初步设计示意IOM生产运营管理MES系统－－硬件配置IPSConfidential初步设计示意IOM生产运营管理MES系统－－软件配置IPSConfidential初步设计示意支持各种动态化/图形化终端展现支持多种Web方式的展现支持多种KPI分析方式及组态展现支持中心式监控墙展现IOM生产运营管理MES系统－－丰富的展现手段©Invensys10/7/2023Invensysproprietary&confidential213IOM生产运营管理MES系统技术特点统一命名空间的全企业应用集成基于OOSOA架构的开发和维护过程控制系统PCS的接口方案实时数据库以及数据分析、报表应用可靠性（系统冗余解决方案）统一的命名空间©Invensys10/7/2023Invensysproprietary&confidential22DCSProfibus,HART,FoundationFieldbus,…操作员IndustrialApplicationServerNodeOPCServer调度员厂长IndustrialApplicationServerNode实时数据库车间主任

PumpReactor1.Valve.PV工程师站GalaxyValvePumpPlant.Efficiency.PVMachine.RunningTime命名空间1客户端必须对1号标记名服务器寻址命名空间2客户端必须对2号标记名服务器寻址客户端必须知道标记名位于哪个服务器工作站工作站工作站工作站工作站工作站工作站工作站工作站工作站1号标记名服务器2号标记名服务器传统的MES体系结构－－不采用统一命名空间一个命名空间——客户不需要知道标记名/对象位于何处节点可轻松地按照负载需要添加客户机服务器的优点+分布式体系结构集中管理和部署工作站工作站工作站工作站工作站IAE节点工作站工作站工作站工作站工作站IAE节点IAE体系结构——统一的命名空间IOM的MES体系结构－－采用统一命名空间©Invensys10/7/2023Invensysproprietary&confidential253IOM生产运营管理MES系统技术特点统一命名空间的全企业应用集成基于OOSOA架构的开发和维护过程控制系统PCS的接口方案实时数据库以及数据分析、报表应用可靠性（系统冗余解决方案）告警与事件图形符号、操作面板、PID整定界面面板输入/输出逻辑/脚本历史信息安全阀门应用对象对象包含所有配置元素利用面向对象技术（OO）实现系统重用$Valve这个对象对于其它对象来说是一个模板CV101CV102PV101PV102$PV$CV新的模板可从现有模板派生创建企业标准的模板库标准模板的应用保证项目的高效实施，降低扩展的成本通过多级派生，创建、发展并加强企业标准化$ValveCV102CV105CV104CV103CV101变更的应用模板阀位报警阀位报警阀位报警阀位告警阀位告警阀位告警实例自动修改以下内容:属性脚本报警安全机制历史记录的配置变更的自动应用提供业内最丰富图库创建符合企业标准的设备库模板每一个设备,都与总部标准相符,并且只需一次建立,多次引用派生IAE节点IAE节点IAE节点InFusion允许：简单的系统扩展快速方便地重新部署对象以优化系统性能变更的自动传播降低因为变更带来的工程设计成本降低因为变更带来的风险工程师站工作站工作站工作站工作站工作站工作站工作站工作站工作站工作站简单方便的应用维护新工段历史数据库

一工段二工段三工段快速适应业务或负荷的变更操作员站操作员站操作员站操作员站开发发生业务变更©Invensys10/7/2023Invensysproprietary&confidential333IOM生产运营管理MES系统技术特点统一命名空间的全企业应用集成基于OOSOA架构的开发和维护过程控制系统PCS的接口方案实时数据库以及数据分析、报表应用可靠性（系统冗余解决方案）PLC接口方案PLC（SIEMENS、OMRON、GE、AB、Schneider、三菱等等）MES应用服务器MES终端(B/S)WebPortalMES1）通用协议：ModbusPlus、DDE、Suitelink、OPC等2）专用协议：HostLink、Interbus、Profibus-DP、FIPIO、ControlNet、DeviceNet、AS-I、SYSMACNET、DH+,DH485,DH+Bridge,等依据工厂的IT基础设施建设情况，采用不同的通讯方式：

1）工业以太网

2）无线通讯MES终端(C/S)PCSInFusionAccess

——常见PLC设备的IO/DAServer列表硬件软件支持协议AllenBradleyAB1784KTIOServer7.5ABCIPIOServer7.5ABKF2IOServer7.5ABTCPIOServer8.1ABPLC5TAGCreator7.4SST5136IOServer7.6SSTDHPIOServer8.1WWRSLINXIOServer8.1……TCP/IPModbusRS232/485DH+DDE/FastDDESuiteLinkOPC……SchneiderAutomation

MBENETIOServer8.1MBPLUSIOServer8.1MODBUSIOServer7.5……同上……Siemens3964RIOServer8.1PROFIBUSFMSIOServer8.0S5/TI500IOServer8.1S5TagCreator7.4SimaticNetS7IOServer7.5SimaticTICVUIOServer8.1SimaticTIDIRIOServer8.1SimaticTIWAYIOServer7.5SINECH1IOServer7.2SINECL2/FDLIOServer7.5……同上SiemensH1MPIS7PPI……更多的设备连接性……硬件软件支持协议GEFanucGEFanucCCM2SerialGEFANUCEthernetOPCServerGEFanucHostCommunications(HCS)GEFanucPLC(SNP-XandEthernet)OPCServerGEFanucSeriesNinetyProtocol(SNP)GEFanucSNP-XSeries90OPCServerGEFanucSuiteI/OServerandOPCServerGESeries90OPCServer……SNP-XSRTPSNPTCP/IPRS232/485DDE/FastDDESuiteLinkOPC……OMRONOMRONFinsGatewayOmronHostLinkOPCandDDEServer