一、 方案背景
化工行業(yè)是國民經(jīng)濟基礎產(chǎn)業(yè)之一，化工行業(yè)在國民經(jīng)濟中是工業(yè)革命的助手，發(fā)展農(nóng)業(yè)的支持，為工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供重要的原料保障，化學工業(yè)是國民經(jīng)濟的重要產(chǎn)業(yè),化工產(chǎn)品廣泛用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、人民生活等各個領(lǐng)域.為軍事工業(yè)提供軍用化工產(chǎn)品；為人民生活提供各種相關(guān)的日用化學品.國民經(jīng)濟的方方面面都離不開化工產(chǎn)品,化工產(chǎn)品在國民經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)鏈中占有舉足輕重的地位. 隨著其他領(lǐng)域高新技術(shù)的不斷發(fā)展,化學工業(yè)正經(jīng)歷著一場深刻的變革,其重要特征就是精細化工和化工新材料在發(fā)達國家中的比重逐漸提高.因此,化學工業(yè)的發(fā)達程度已經(jīng)成為衡量國家工業(yè)化和現(xiàn)代化水平的一個重要標志。
如今，在面對復雜多變的市場環(huán)境以及節(jié)能環(huán)保的主題之下，化工行業(yè)面臨著越來越嚴峻的生存環(huán)境，因此轉(zhuǎn)換升級成為了化工行業(yè)的必經(jīng)之路。化工行業(yè)具有生產(chǎn)連續(xù)性強、工藝參數(shù)變化多、物料變化復雜、質(zhì)量管理復雜、設備管理繁雜等特點，再加上生產(chǎn)計劃的多變和底層的自動化程度不高，化工行業(yè)MES的實施落地并非一帆風順。
二、化工行業(yè)在生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)面臨的挑戰(zhàn)
化工行業(yè)因為生產(chǎn)加工模式、訂單交付模式不同，在實際企業(yè)經(jīng)營過程中，面臨著諸多挑戰(zhàn)：
1、 生產(chǎn)裝置系統(tǒng)性強
生產(chǎn)裝置大多是連續(xù)性不間斷作業(yè)模式，一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題可能會堵塞后續(xù)的工作流程，上道工序如果出現(xiàn)問題會影響到下道工序的生產(chǎn)，帶來連鎖反應。
2、 工藝參數(shù)變化多
化工行業(yè)的成品生產(chǎn)與生產(chǎn)計劃密切關(guān)注的，而影響化學反應的因素很多，設備、原料、操作都會影響產(chǎn)成品的生產(chǎn)效率，直觀表現(xiàn)為工藝參數(shù)的變化。
3、 數(shù)據(jù)收集困困難
現(xiàn)場流量計、配電間電表、磅秤等分散在現(xiàn)場，每天人工抄寫、傳送這些數(shù)據(jù)很繁瑣，并且及容易出現(xiàn)統(tǒng)計錯誤。
4、 現(xiàn)場單據(jù)多，作業(yè)繁瑣
日常報表有日報、旬報、月報、生產(chǎn)簡況報告等，大部分報表仍然采用人工統(tǒng)計，手段落后、工作量大、準確度難以保證。
5、 生產(chǎn)狀況復雜，現(xiàn)場不易掌控
實際生產(chǎn)過程中，往往有很多不確定因素，如產(chǎn)品的重修返工，材料、半成品的報廢等等，管理人員很難及時掌控現(xiàn)場狀況。
6、 質(zhì)量追溯和質(zhì)量改進缺乏有效的數(shù)據(jù)依據(jù)
化工行業(yè)質(zhì)量檢驗種類多，信息數(shù)據(jù)量大，生產(chǎn)工藝參數(shù)和質(zhì)量分析數(shù)值依靠人工抄表，效率低，占用定員多;檢驗報告需要經(jīng)常送多個部門，檢驗員大部分時間忙于送化驗報告，不便于生產(chǎn)過程分析和工藝技術(shù)管理。
7、 物料變化復雜
生產(chǎn)加工高度的連續(xù)性，各個工序之間通過物料流和能量緊密的聯(lián)系起來。一旦生產(chǎn)計劃改變，整個生產(chǎn)系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)的生產(chǎn)狀況都會隨之變化。
并且化工材料會隨時間的變化而產(chǎn)生變化，甚至完全變成另外一種物料，造成庫存成本增加。
8、 生產(chǎn)環(huán)境要求高
化工行業(yè)對于生產(chǎn)環(huán)境的要求非常高（防污、排污、環(huán)境標準等），政府、客戶對企業(yè)會進行不定期的檢查，對于現(xiàn)場的環(huán)境采集（污水檢測、灰塵檢測等）缺乏有效的數(shù)據(jù)支持。
因此，加強各個生產(chǎn)段的現(xiàn)場管理勢在必行，只有提升各個生產(chǎn)段的現(xiàn)場管理水平，才能早日實現(xiàn)生產(chǎn)能力和水平的提升。將制造執(zhí)行系統(tǒng)（HuaZhi MES）技術(shù)引入到化學工業(yè)行業(yè)的生產(chǎn)過程管理中，解決其實際生產(chǎn)中存在的問題，將會極大提高企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場管理水平。
HuaZhi MES制造執(zhí)行在系統(tǒng)自動化的基礎上，顯著提高工廠的智能化水平，降低人為因素的影響，便捷、“傻瓜式”的操作將大大降低人力成本，可幫助企業(yè)整合供應鏈，實現(xiàn)集成化的車間管理模式，提升車間自動化執(zhí)行能力；打造精益化、可視化的自動化生產(chǎn)車間，提高生產(chǎn)透明度和生產(chǎn)效率，構(gòu)建數(shù)字化工廠，進而實現(xiàn)智能制造。
三、HuaZhi MES化工行業(yè)解決方案
伴隨工業(yè)4.0、智能制造、智能工廠概念的普及，以及大數(shù)據(jù)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)的發(fā)展和應用，全球制造業(yè)都在不斷的尋求業(yè)務創(chuàng)新，化工行業(yè)也部例外。
化工行業(yè)正向全面數(shù)字化方向邁進，其新的發(fā)展方式主要表現(xiàn)為智能制造系統(tǒng)（MES）的開發(fā)和推廣應用，向制造智能化發(fā)展。MES系統(tǒng)是自動化生產(chǎn)線必備的生產(chǎn)線自動控制系統(tǒng)之一，能夠擺脫繁重的人工抄寫錄入工作，減少人為差錯，提高生產(chǎn)線的工作效率，并為產(chǎn)品及生產(chǎn)線的數(shù)據(jù)統(tǒng)計提供準確而詳細的資料，是大型企業(yè)提高車間工作效率，優(yōu)化工藝流程，加強質(zhì)量檢測和售后維修與服務的最好工具。
針對我國化工行業(yè)信息化發(fā)展的現(xiàn)狀，做為SAP的金牌合作伙伴的中科華智，憑借在眾多項目實施中沉淀了雄厚的技術(shù)和項目經(jīng)驗，專業(yè)提供智能數(shù)字化工廠一體化解決方案。
中科華智化工行業(yè)MES方案即包含工廠建模、業(yè)務建模等頂層設計，也深入生產(chǎn)計劃、生產(chǎn)資源（設備、模具、物料、人員、周轉(zhuǎn)器具等）、過程管理（防呆、防錯、追溯）、質(zhì)量管控、物料拉動等業(yè)務環(huán)節(jié)，并且在軟件層面集成上下游業(yè)務系統(tǒng)（ERP、SRM、CRM、WMS等），硬件層面集成WCS、SCADA、DCS等控制系統(tǒng)，除此之外，系統(tǒng)還可以安燈系統(tǒng)、AGV小車等現(xiàn)代化設備實現(xiàn)數(shù)據(jù)聯(lián)動和集成，打破企業(yè)中各個系統(tǒng)的信息孤島。從而使它形成了一個信息交換的橋梁，使企業(yè)管理者能夠?qū)崟r地掌握生產(chǎn)信息，進行生產(chǎn)決策，助力企業(yè)精益生產(chǎn)、敏捷制造，迅速體現(xiàn)投資收益，滿足未來成長要求。
1、 生產(chǎn)計劃與排程
通過有效的計劃編制和產(chǎn)能詳細調(diào)度，在保證客戶產(chǎn)品按時交付的基礎上，使生產(chǎn)能力發(fā)揮到最大水平。對于按訂單生產(chǎn)的企業(yè)，隨著客戶訂單的小型化、多樣化和隨即化，該模塊成為適應訂單、節(jié)約產(chǎn)能和成本的有效方式，并支持訂單取消、產(chǎn)品改制、加裝等生產(chǎn)計劃的臨時調(diào)整。
2、 生產(chǎn)過程控制
通過接口技術(shù)、網(wǎng)絡技術(shù)、WEB技術(shù)，將生產(chǎn)線的動態(tài)實時信息呈現(xiàn)到管理層的桌面，幫助生產(chǎn)管理人員實現(xiàn)對企業(yè)生產(chǎn)的動態(tài)監(jiān)控與評估。
根據(jù)生產(chǎn)工藝控制生產(chǎn)過程，防止物料的錯投、亂投，可通過連接設備控制系統(tǒng)實現(xiàn)自動投料控制，實時統(tǒng)計車間采集數(shù)據(jù)，監(jiān)控在制品、成品和物料的生產(chǎn)狀態(tài)和質(zhì)量狀態(tài)。
3、 資源協(xié)調(diào)平臺
讓生產(chǎn)決策人員快速結(jié)合生產(chǎn)狀況（生產(chǎn)訂單、排程、庫存、BOM、產(chǎn)能、環(huán)境檢測等）作出平衡企業(yè)利益和客戶的最佳規(guī)劃和決策，在第一時間協(xié)調(diào)資源（人員、物料、設備等），提升了各個部門的協(xié)作能力。
4、 數(shù)據(jù)采集
主要采集兩種類型的數(shù)據(jù)，一種是基于自動識別技術(shù)(BarCode)的數(shù)據(jù)采集，采集方式主要有：PDA、RFID、PC、安卓平板等終端進行采集，另一類是基于設備的儀表數(shù)據(jù)采集，實時捕獲數(shù)據(jù)文件，測試程序整合，機臺連線處理等 。
通過對關(guān)鍵物料、投料信息、設備運轉(zhuǎn)效率、產(chǎn)品生產(chǎn)進程、質(zhì)量信息（良品/不良品信息）、測試數(shù)據(jù)、檢測結(jié)果、維修情況、抽檢情況、不合格品、包裝信息、產(chǎn)品物料出入庫信息等數(shù)據(jù)的采集，實現(xiàn)全程的產(chǎn)品的追溯和物料的追蹤。
5、 質(zhì)量管理
基于全面質(zhì)量管理的思想，對從供應商、原料到售后服務的整個產(chǎn)品的生產(chǎn)和生命周期進行質(zhì)量記錄和分析，并在生產(chǎn)過程控制的基礎上對生產(chǎn)過程中的質(zhì)量問題進行嚴格控制。能有效地防止不良品的流動，降低不良品率。
6、 線邊庫和物料管理
針對車間線邊庫的管理，在MES中也進行了詳細的管控。通過拉動式看板或者物料超市的方式實現(xiàn)原材料或半成品倉庫和車間線邊庫的領(lǐng)料協(xié)同。
7、 資源管理
技術(shù)、員工和設備是化工制造企業(yè)的三大重要資源，HuaZhi MES 把三者有機地整合到制造執(zhí)行系統(tǒng)中，實現(xiàn)全面的制造資源管理。
8、 質(zhì)量追溯
通過條碼或二維碼，掃描出入庫。把生產(chǎn)工單和材料批次信息關(guān)聯(lián)起來，實現(xiàn)產(chǎn)品的正向追溯、反向追溯或者關(guān)聯(lián)追溯。在追溯的過程中，對于車間的人、機、料、法、環(huán)、測等生產(chǎn)要素都可以做為追溯細節(jié)錄入MES系統(tǒng)中去。未來在追溯過程中，就可以追溯到以上的生產(chǎn)要素。
9、 第三方系統(tǒng)集成
ERP/WMS系統(tǒng)接口：本系統(tǒng)可實現(xiàn)與SAP 、ORACLE、用友、金碟等主流ERP系統(tǒng)無縫集成，也可根據(jù)用戶需求提供二次開發(fā)，滿足成長型企業(yè)個性化管理的需求。
10、 車間看板
四、HuaZhi MES給化工行業(yè)帶來的價值
HuaZhi MES解決方案將為化工行業(yè)的車間管理帶來哪些價值呢？
中科華智作為國內(nèi)領(lǐng)先的企業(yè)數(shù)字化綜合解決方案提供商，致力于把先進信息技術(shù)、最佳業(yè)務實踐普及到客戶的管理與業(yè)務創(chuàng)新活動中，用數(shù)據(jù)定義制造企業(yè)，構(gòu)建數(shù)字工廠，實現(xiàn)智能制造。
通過實施MES(生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng))，可以實現(xiàn)車間生產(chǎn)計劃和調(diào)度、生產(chǎn)任務查詢、生產(chǎn)過程監(jiān)控、智能數(shù)據(jù)采集、質(zhì)量檢測與控制、物料跟蹤、原輔料消耗控制、車間考核和管理、統(tǒng)計分析、人力資源和設備管理等功能，徹底幫助企業(yè)改善生產(chǎn)現(xiàn)場管理的暗箱操作。提高企業(yè)生產(chǎn)自動化程度，替代和節(jié)省大量手動作業(yè)流程，縮短了產(chǎn)品的制造周期。同時，實施信息采集和反饋，消除由于信息不對稱而造成的各種生產(chǎn)過程延誤，從而使生產(chǎn)管理人員能在生產(chǎn)車間外實時掌握第一手生產(chǎn)信息，對突發(fā)狀況做出快速反應，使產(chǎn)出與計劃結(jié)合更加緊密。
基于數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)產(chǎn)生的大量綜合匯總報表，向客戶提供了產(chǎn)品生產(chǎn)過程人、機、料、法數(shù)據(jù)和產(chǎn)量、良率等匯總數(shù)據(jù)，通過SPC數(shù)據(jù)分析則勾畫了制程狀況的藍圖。使客戶能夠準確、方便的了解產(chǎn)品數(shù)據(jù)。 通過對生產(chǎn)現(xiàn)場的實時監(jiān)控與預警，預防問題的發(fā)生，降低產(chǎn)品維修和重工數(shù)量。并提供大量電子報表，節(jié)省了各種通訊費用，實現(xiàn)工廠無紙化生產(chǎn)作業(yè)，隨之降低了人力與其它生產(chǎn)資源的使用。
HuaZhi化工行業(yè) MES系統(tǒng)以節(jié)能減排、再利用、再循環(huán)為標準，可實現(xiàn)可循環(huán)、可持續(xù)的生產(chǎn)制造管理，將化工企業(yè)打造成為規(guī)模和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)合理、管理水平先進、資源和能源消耗低、環(huán)境污染小、生產(chǎn)效率高、可持續(xù)發(fā)展、產(chǎn)品在國內(nèi)外市場競爭力強的能源和資源節(jié)約型綠色工廠。
有形效益
1、消除紙上作業(yè)和因紙上作業(yè)所產(chǎn)生的相關(guān)錯誤，實現(xiàn)無紙化辦公，提高現(xiàn)場管理人員生產(chǎn)力；
2、確切掌握生產(chǎn)狀況，提高交貨準確度，理順物料流程，實現(xiàn)產(chǎn)能最大化;
3、實施監(jiān)控促使生產(chǎn)過程透明化，強化生產(chǎn)溝通協(xié)同及精細化管理;
4、以條形碼或二維碼追蹤產(chǎn)品批次、序號等，收集完整資料，提高產(chǎn)品之服務水平;
5、基于訂單、生產(chǎn)資源的交互和反饋，為企業(yè)建立柔性化的生產(chǎn)機制;
6、全面的能源監(jiān)控、分析、改進體系，持續(xù)優(yōu)化能源利用率，;
7、上層人員對于現(xiàn)場的控制、溝通更容易，對于即將發(fā)生的問題和未來加工的作業(yè)監(jiān)控更易;
8、建立面向HSE的風險管控體制，讓企業(yè)生產(chǎn)更加安全、可靠
9、全流程的物料管理，實現(xiàn)全程追溯、高效協(xié)同;
10、及時的數(shù)據(jù)采集可以使規(guī)劃和排程有更佳效果。
無形效益
1、提升企業(yè)品質(zhì)形象以獲取客戶的認可和青睞。
2、能實時準確的制定生產(chǎn)決策，異常情況處理;
3、公司競爭力的提升。
★直接提升制造交付能力;
★讓生產(chǎn)以及物流環(huán)節(jié)透明、透明、更透明;
★盡可能地追根溯源;
4、及時、準時、實時地把握變化，隨需應變。
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