【行业方案】矿井MES系统解决方案

MES（ManufacturingExecutionSystem,MES）即执行制造系统。是来源于制造业的一个管理信息化概念。顾名思义，MES系统辅助工厂贯彻和执行生产计划，是以过程数学模型为核心，连接实时数据库或非实时的关系数据库，对生产过程进行实时监视、诊断和控制，完成单元整合和系统优化，在生产过程层（而不是管理层）进行物料平衡，安排生产计划，实施调度、排产及优化。–从传统管理模式向现代化管理模式转变–从小型,分散走向规模化,集中管理–利用信息化手段加强生产管理和分析矿业生产自动化和信息化现状•大型矿业集团具备自动化控制系统•大型矿业集团在过去的几年开始完善信息化系统–EAM设备资产管理具备部分成功应用•关键的生产管理MES系统正处于规划阶段–整合上下层信息系统:从SCADA到ERPMES在煤矿生产中的作用参照国际标准和国内煤炭行业的典型需求，矿井MES解决方案架构在生产管理平台并具备如下功能系统•计划和生产管理•设备管理•安全管理–瓦斯监测情况分析–排水情况分析–危险源情况分析-……•现场管理和信息发布•生产性能分析以上各系统均建立在统一的MES平台服务上，相对独立又紧密集成，用户可以根据功能和实施的需要进行选择，实施所选应用系统共享功能组成所有的功能子系统均可以共享下列系统功能：基础数据管理•业务数据建模•基础数据维护•其他规格参数数据系统接口•SCADA(OPCServer)•其他数据接口应用分析报表•所有功能子系统均具备相关的报表功能系统管理•MES是基于平台化软件的系统，系统管理在各应用中统一完成–系统安全管理–系统维护–审计跟踪–软件许可证管理技术路线MES系统是在法国Schneider的MES平台基础上，参照国际标准并结合冯家塔煤矿业务需求特点,利用现代化的自动控制技术、信息采集处理技术和信息化网络技术等，以矿井安全生产为前提，加强对矿生产现场管理，延用管理信息系统基础数据，同时实现对生产过程中生产、掘进、运输、通风、供排水、供电、洗选、装运等各环节信息的采集和控制，特别注重安全生产信息以及机电设备运行等方面的数据跟踪和信息分析，建立“管─控一体化”的煤矿综合自动化MES系统平台，使得采煤生产可视化、过程可追溯、管理可持续改进，从而提高整体安全生产管理能力，强化煤炭企业安全管理持续优化的能力。Schneider的MES平台Ampla，建立在.NETFrameworks架构之上，是一个完整的SOA（面向服务的架构）的系统解决方案。该方案拥有大量在国际一流矿业企业的应用经验，是一套成熟的、专业面向矿业企业的平台系统。MES平台Ampla数据流概要MS-SQLMS-SQLSCADASCADAReports,Other…–浏览器查询–各生产地生产状况实时显–各生产地生产计划–产品规格管理–物料和生产统计–安全监测数据查询–实时生产状况上报–设备运行状况分析矿井综合自动化MES平台介绍B2MML9B2MMLB2MML9B2MMLB2MML6B2MML7B2MML8Plant2Business信息集成数据库连接器23456789Knowledge/知识Metrics/绩效WebServicesKnowledge/知识Metrics/绩效WebServicesTracking/跟踪Production/生产Quality/质量Downtime/停机Maintenance/维护接口Planning/Recipe计划/配方Cost/成本1245124531.提高企业对生产全过程的监督与控制能力，及时发现生产过程中存在的问2.提高企业生产效率，最大限度地帮助企业有效使用现有生产资源；3.提高生产安全性。通过大量使用工业控制设备与系统，可以减少人工差错与干预，依靠技术手段提高安全性；4.细化管理，降低企业生产成本。5.MES系统为管理者提供良好的工具，来改进和优化管理，降低成本消耗；6、实现管控一体化。将企业业务管理网与各矿监测数据库相连，变原来的“安全、信息孤岛”为现在的“共享平台”，形成了动态管理与闭环监控模式2、系统提供基于商业智能技术的统计分析设备运维、故障、效能统计分析。并为矿井量身4、系统提供丰富的诸如仪表盘、图表等生动形象的KPI分矿井MES系统平台体系实现数据采集层：是完成对煤矿各生产和安全系统实现原始数据的采集，同时构架数据存储与支撑平台，由实时、历史数据库存储煤矿各生产和安全系统过程数据；建立关系数据库，关系数据库的数据来源有实时、历史数据库（数据经过精度降低、过滤）与煤矿各生产和安全系统设备一些设备初始资料数据（人工建立）。数据处理层：通过数据平台与应用支撑平台的建设，对关系数据库数据进行信息处理、信息挖掘、信息分析、故障诊断和建立专家系统来实现：数据表示层：综合自动化信息管理平台由Web服务器以IE的界面向企业网进行发布，矿级领导和相关人员可在办公室和在出差的情况下通过身份认证机制远程登陆Web服务器，实时在线了解矿井生产和安全状况，并且数据处理层实现的功能都能以IE界面实现调用。FLT矿井MES系统平台是基于MES原理和体系结构，以经济指标为目标，以生产过程优化运行、优化控制与优化管理为核心技术的功能模型，通过分布式实时数据库系统实现对矿井自动化设备的实时数据采集、存储管理与监控，通过对OPCServer数据与Historian数据进行处理分析，建设安全生产监控系统、生产绩效分析系统、生产过程管理系统等形成面向不同生产岗位的一体化信息系统。矿井MES系统平台安全情况生产情况安全情况生产情况设备运行状况5、……5、……绩效考核7、……•矿井设备层次的组织•特定工艺或对象的应用需求过程信息统计分析功能在矿井MES管理平台上以仪表盘的形式或者报表的形式汇总全矿各生产系统设备运行工况信息并进行分析，如：排水系统各水泵电机电流情况、各水泵流量情况、排水泵轴温以及压力监控情况，排水泵累计运行时间情况等；各生产班皮带机不同时间段煤量统计等情况。固定设备性能检测及分析系统采用开放的、易于二次开发和维护的网络计算平台软件.NET在网上进行计算和分析。数据来源于数据库，计算结果（包括中间值）通过标准接口程序自动进入数据库中。该计算平台包括：采煤机、刮板机等、主巷道皮带等主要设备运行信息监控、在线查询、计算调度、系统设置等功能设备运行功耗与效率统计分析；实时监控矿井生产设备，如：皮带机、风机、电机的运行参数(电流、电压、开停等)和经济性能指标，将计算结果以仪表板、趋势图、棒图和表格等形式显示，使运行和管理人员对整个矿井生产设备的运行状况全面掌握；设备停机分析•故障原因库定义(故障原因故障类别故障结果)•故障原因表与特定设备定义建立对应关系•实时停机事件捕获(根据设备状态发出警告提示)•停机报警设备可用率,性能计算和质量合格率OEE计算和趋势设备运转时间统计与寿命管理通过对矿井生产设备重要部件关键参数的在线计算确定设备寿命损耗情况和老化状态，及时正确的制定检修维护计划，实现状态管理的目的；对矿井生产设备运行过程中参数偏离基准值或设备投停所造成的产能损失进行实时分析,找出矿井产量损失的地点、大小、分布情况和原因，可以使运行人员有目的地调整参数，使矿井产量运行指标逐渐逼近或达到设计值(或最佳值）。生产性能分析生产性能分析主要功能点–生产统计及KPI监控–质量分析–设备效能分析–生产报告–……方案的优势–实现管控一体化。将企业业务管理网与各矿监测数据库相连，变原来的“安全、信息孤岛”为现在的“共享平台”，形成了动态管理与闭环监控模式–实现面向对象设计、组件化构造的系统。应用软件包含众多标准化的商业组件，这些模块可完成多种预定义、组合、安装和运行–系统采用先进的设计思想，利用现代的编程技术，具备了好的可扩充性,可做到跨越任意平台，对接任意系统，真正实现资源的合理利用，为客户节约资源和成本–系统秉承以人为本的设计风格，按照客户的日常业务处理设计直观的可视化图形操作界面。使操作简化易于掌握，可以帮助煤矿行政管理部门进一步的提高工作效率–系统提供数据采集、传输、整理、分析功能。通过先进的处理手段将现场采集的数字信息转化为图形的可视化的报表，实时的记录下来，以备监管部门随时查阅通过以上的分析，我们可以看出，煤矿引入MES系统，可以极大的提升煤炭企业对煤炭生产过程的管理和控制能力。MES提供DCS系统、ERP系统无法实现的生产、调度和管理功能；提供ERP等管理信息系统无法实现的生产数据的获取与分析功能，成为生产和企业管理之间的桥梁，可以为企业带来现实的