依托信息化技术建设绿色轮胎工厂

1依托信息化技术建设绿色轮胎工厂轮胎企业信息化是通过以信息技术为手段，对所有与企业相关的信息进行采集、传输、存储和分析，使企业的决策层、管理层和执行层的人员都能够及时得到完整、准确一致的信息支持的过程，进而不断提高企业的生产、经营、管理、决策、服务的效率和水平，增强企业对内外环境和市场作出迅速响应的能力，达到降低企业生产成本，提高企业运营效率，增强企业核心竞争力的目标。轮胎企业通过建立信息化系统，可实现轮胎生产过程的自动化、企业管理方式的网络化、领导决策支持的智能化、企业商务运营的电子化，应用现代物流技术、智能技术、柔性系统技术、机器人技术、信息化技术，实现生产全线自动化，从而实现建设轮胎的绿色智能化制造的目标。1、系统设计1.1系统架构1.1.1工厂信息系统总体架构应符合图1.1.1的要求，工厂信息系统的基础设施、PCS、MES和ERP的主要子系统应与工厂工程同步建设。综合信息管理系统企业信息门户办公自动化电子文档管理工厂数据仓库生产运营指挥系统其他系统MES执行层生产计划优化生产统计分析生产调度物料管理能源管理设备管理质量管理产品跟踪操作管理仿真培训绩效管理其他系统PCS控制层分散控制系统/现场总线控制系统DCS/FCS安全仪表系统SIS电视监控系统CCTV数据采集与监控系统SCADA火灾及气体检测系统FGS压缩机组控制系统CCS其他系统一个数据平台实时数据库关系数据库基础设施网络系统（管理信息网、过程控制网）信息系统安全基础软件计算机设备存储与备份系统计算机机房综合布线系统安保系统ERP系统计划层供应链管理人力资源管理生产计划管理财务管理销售管理设备管理健康、安全与环保管理客户关系管理质量管理物质管理其他系统项目管理2图1.1.1工厂信息系统总体架构1.2系统集成1.2.1工厂信息系统集成设计图1.2.1，应以工厂信息系统集成模型为基础，并应满足工厂业务流程的需要。图1.2.1工厂信息管理系统集成模型1.2.2MES应从ERP接收生产计划等信息，并应向ERP提供实际生产等信息。1.2.3MES应向CRM提供客户关心的产品、生产过程等信息，CRM应向MES提供客户使用产品或对产品生产需求信息。1.2.4MES应向SCM提供原料需求、生产能力和产量等信息，SCM应向MES提供实际订货执行状况及产品销售状况。1.2.5CRM应为ERP提供客户信息，ERP应为CRM提供产品和服务信息。1.2.6SCM应为ERP提供市场信息，ERP应为SCM提供库存信息和客户订单信息。2、过程控制系统2.1一般规定2.1.1PCS应设计为用于全厂生产装置、公用工程及辅助设施的集成的自动控制及信息系统，包括DCS/FCS、SIS、CCS、PLC、SCADA、仪表设备管理系统、操作数据管理系统等部分。2.1.2过程控制系统宜采用统一品牌的DCS/FCS作为主控制系统，主控制系统网络应采用冗余、容错的工业级以太网，并应支持TCP/IP协议。2.1.3SCADA及CCTV宜通过Modbus、Profibus或TCP/IP协议与过程控制系统进行实时数据通信。OA/EIP办公自动化/企业信息门户MES生产执行管理系统PCS生产过程控制电子文档管理/数据仓库ERP企业资源计划SCM供应链管理CRM客户关系管理32.1.4过程控制系统宜通过OPC协议与MES系统进行数据通信，并应采用防火墙等网络安全设备进行隔离。3、生产执行系统3.1一般规定3.1.1工厂MES功能模型应符合图3.1.1所示的要求。图3.1.1工厂MES功能模型3.1.2MES设计宜采用图3.1.2所示的逻辑结构。生产计划优化生产调度操作管理物料管理生产统计分析能源管理设备管理产品跟踪绩效管理仿真培训工厂数据集成平台图3.1.2MES逻辑结构生产计划优化生产调度生产统计分析能源管理质量管理设备管理物料管理产品跟踪操作管理绩效管理仿真培训实时数据库43.1.3实时数据库子系统应实现工厂过程数据的自动采集、存储和处理，具备和关系数据库系统的标准接口，具有自身健康监控功能，并支持冗余配置。3.1.4生产计划优化子系统，应依据企业生产计划，并根据工厂模型和约束条件，采用线性规划等数学方法，建立计划排产模型，进行自动排产，制定并优化年、季、月、旬或更短周期生产计划，提供与其他系统集成的接口。3.1.5生产调度子系统应提供监督生产操作、控制生产作业进度，完成生产过程分析，协调公用工程，管理工厂物流作业，指挥处理生产故障，建立用于生产调度业务管理、分析与报表的功能，提供与其他系统集成的接口。3.1.6物料管理子系统应建立设备和全厂的物料平衡模型，对收集的各种生产过程原始数据进行校正，提供自定义和发布报表及信息查询，预留与其他系统集成接口。3.1.7生产统计分析子系统应实现对生产过程数据、生产计划数据和历史数据的统计与分析，对生产过程进行跟踪统计分析，对关键工艺流程系统进行监测、报警及故障诊断，计算生产成本，提供反映工厂生产状况的统计分析报表，预留与其他系统集成接口。3.1.8操作管理子系统应由操作指令、操作指导、操作监视、事件监视和操作日志等组成，依据工艺流程、作业计划及生产活动现状，形成操作指令并下达给操作岗位，实时监视操作指令的执行结果以及与目标值之间的偏差，并作出相应的预警提示。3.1.9设备管理子系统应实现设备运行状态的监控以及负荷核算与状态评估等，提供自定义和发布报表及信息查询，预留与其他系统集成的接口。3.1.10能源管理子系统应依据工艺设备对能源的要求，对全厂的水、电、汽、风等公用工程资源的生产和消耗数据进行收集、平衡和统计管理，优化公用工程生产计划，提供报表生成及信息查询功能，预留与其他系统集成的接口。3.1.11绩效管理子系统应对生产过程的KPI进行计算、记录和监视，并应与计划KPI进行对比，报告实际绩效，提供不同级别的成本考核功能，提供自定义和发布报表及信息查询，预留与其他系统集成的接口。3.1.12仿真培训子系统应提供多工况下开车、停车、正常操作、异常操作、事故设置与处理、设备故障与处理、紧急状况处理等的操作培训，具备对操作人员的考核功能，预留与DCS等控制系统的接口。3.2MES应用成熟度3.2.1初始级：及时反馈生产计划完工情况；应用了质量管理系统，够对生产过程中的质量进行实时的把控；清晰知道生产任务的详细进度；对关键件的追溯管理。3.2.2规范级：对设备、人员等自动化数据采集；对设备实时状态管理；初步优化生产计划并指导生产；实现了生产作业过程的管理；建立完善的生产追溯管理体系。3.2.3精细级：优化生产计划，并建立了与其他资源的集成关系；实现对技术文件、物料、设备、工艺工装、人员、能源等与生产任务单的集成化管理；建立了生产现场多方面的预警管理与电子看板管理体系。3.2.4优化级：实现了设备与能力计划部分集成；能够根据车间员工的资质、生产能力等因素，自动化进行生产排产；在能源上，能够对能源进行优化，降低能源成本。53.2.5智能级：应用了适用于自动化生产的设备，包括数控机床、机器人、自动寻址装置，存储装置，柔性自动装置等；应用自动化控制和管理技术，实现生产系统仿真及动态调度等。4、经营管理系统4.1一般规定4.1.1经营管理系统应ERP、CRM和SCM组成。如图4.1.1所示的逻辑结构。4.1.2经营管理系统各子系统应集成设计，并应提供与生产执行系统和综合信息管理系统的集成接口。4.2设计要素4.2.1账务管理子系统应包括财务会计、管理会计和资金管理等，能与物资管理、销售、生产计划、项目管理等子系统集成。4.2.2物资管理子系统应对物资的流入、流经以及流出活动进行管理，应包括采购管理、库存管理和仓库管理等，应能与销售、财务管理、生产计划等子系统集成。4.2.3销售管理子系统应对企业内外部资源进行组织和规划，并应对产品销售与分销过程进行业务管理和跟踪监控，对进行销售统计分析，能与物资管理、生产计划、财务管理、质量管理等子系统集成。4.2.4生产计划管理子系统应制定各种资源计划并跟踪执行，包括销售及运作计划、主生产计划、物料需求计划、能力需求计划和生产计划及生产活动控制，能与物资管理、销售、财务管理等子系统集成。4.2.5设备管理子系统应对设备维护计划及维护任务有关的活动进行管理，包括设备基础资料管理、预防性维护计划、检维修管理、备品配件管理和资产管理，能与物资管理、财务管理等子系统集成。ERP项目管理销售管理物资管理财务管理人力资源管理SCM供应链管理生产计划管理质量管理健康、安全与环保管理设备管理CRM客户关系管理图4.1.1经营管理系统逻辑结构64.2.6质量管理子系统应对质量计划、检验和控制的有关活动和信息进行管理，并应提供各类质量信息的查询、监控、分析与决策，包括质量计划、质量检验、质量控制、质量证书、质量通知、质量问题沟通与处理和质量文件管理与控制，能与物资管理、销售等子系统集成。4.2.7项目管理子系统应对企业总投资预算范围内的各具体投资项目进行管理，并应进行投资结构划分和预算分解，应对计划进行控制，包括投资结构及预算、项目定义及工作分解、采购管理、进度管理、成本控制、项目验收及决算管理和统计分析管理，能与财务管理、人力资源管理、物资管理等子系统集成。4.2.8人力资源管理子系统应分析、监控组织结构、人员、薪酬等相关信息和人力资源关键绩效指标，包括组织结构管理、人事管理、薪酬管理和统计分析与报表管理，能与财务管理、生产计划管理等子系统集成。4.2.9健康、安全与环保管理子系统应对生产过程中事关安全、健康、环保管理的活动和信息进行管理，包括安全管理、职业健康管理、环境保护管理、应急管理和统计分析与报表的管理，能与安保系统、电视监控系统等集成。4.2.10SCM子系统应以市场需求驱动原料供应、生产计划、生产调度、物流配送优化、用数学模型预测市场需求和价格走势，确定合理库存，平衡供应和需求，包括市场需求预测、原料采购与供应优化、原料配送优化、生产优化、库存优化、产品配送优化和供应商管理。4.2.11CRM子系统应通过完善业务功能，优化工作流程，改善企业与客户之间的关系，包括市场营销、销售管理、客户服务。5、综合信息管理系统5.1一般规定5.1.1综合信息管理系统应包括OA、EIP、电子文档管理、工厂数据仓库、生产运营指挥等子系统。5.1.2综合信息管理系统应与MES、ERP等系统集成设计。5.2设计要素5.2.1OA子系统应根据具体的办公业务流程和职能划分，包括公文管理、电子邮件、个人事务管理、办公资源管理、行政事务管理、公共信息管理和OA系统应支持远程访问。5.2.2EIP整合企业内部和外部多种信息，提供用户访问信息的单一入口，与企业的各种业务系统进行无缝集成，提供统一的信息展示平台，具备良好的安全机制，支持统一身份认证。5.2.3电子文档管理子系统对工厂全生命周期内产生的所有种类文件进行组织与管理，并提供基于文件的协同工作平台，支撑工厂建设与运维管理。1文件的分类组织、存储、共享、查询、浏览、版本控制、上载、在线审核与批注等基本功能。2文件的发布与分发和交换与传递功能。3工作流管理、通信与讨论、交付与档案管理、计划与进度检测和安全访问控制与审计功能。4支持与MES、经营管理系统、工厂数据仓库、OA、EIP等的集成。75.2.4工厂数据仓库子系统对描述工厂及其组成元素的相关数据、文件和逻辑与物理模型进行组织和管理，基于工厂结构建立工厂数字模型、提供协同工作平台、支撑工厂建设与运维管理。1工厂数据仓库系统管理工厂建设期间和运营维护期间的各种工厂数据和文件，提供工厂各管理岗位综合信息查询平台。2数字模型实现工厂数据在更广泛业务基础上的紧密关联，将工厂当前状况以视图的形式全面实时地展现给各级决策/管理者。3根据主题表、数据源、数据抽取规则定义，对由数据、文件、模型构成的异构数据源进行筛选、转换、加工、一致性检查，并支持抽取、导入，发布、更新等管理功能。宜具有“智能交付”功能。4对描述工厂的数据、文件和逻辑与物理模型进行分类组织与存储管理，并进行有机关联管理。5支持分