5.4化學(xué)品/特種化學(xué)品
化學(xué)與特種化學(xué)工業(yè)的特征在于有各種各樣的工藝、產(chǎn)品和工廠類型。一個給定的工廠可能會采用連續(xù)和半連續(xù)工藝以及典型的批處理工藝，范圍從十到幾百種產(chǎn)品或多種變化配方的產(chǎn)品。
這導(dǎo)致了對相應(yīng)的工廠、需要的自動化和過程的復(fù)雜性有更廣泛的需求。對相應(yīng)MES模塊的要求和實(shí)施也要進(jìn)行變化。
在多品種工廠，如果生產(chǎn)線是柔性的，有可能在同一工廠的不同段并行生產(chǎn)。在單品種工廠，產(chǎn)品變化可能需要設(shè)備或管道變化。各種配料通常使用管道在罐或容器(桶，大袋等)中混合。在這類工廠中，批處理管理軟件，包括模塊化結(jié)構(gòu)配方，協(xié)同過程控制，以及靈活單元分配已成為一種常用標(biāo)準(zhǔn)。
在連續(xù)過程中，產(chǎn)品變化比較罕見。多種配料采用管道或筒倉混合。因此，面向批處理處理和生產(chǎn)記錄通常限制在前序或后序階段。
圖11提供了一種選擇的工廠結(jié)構(gòu)和復(fù)雜等級的概覽。
圖11: 化學(xué)與特種化學(xué)工廠類型
配方控制較多地用于不復(fù)雜的工廠結(jié)構(gòu)，產(chǎn)品的變化有限，例如不同質(zhì)量等級的塑料生產(chǎn)。這簡化了過程參數(shù)的調(diào)整，執(zhí)行結(jié)構(gòu)化和一致性實(shí)現(xiàn)。生產(chǎn)可以用處理單位和生產(chǎn)批次進(jìn)行評估。總之，配方控制提供了運(yùn)行相關(guān)的更好概覽和透明度。
特別有的企業(yè)在多個地點(diǎn)，或者同一地點(diǎn)有多個鏈接的生產(chǎn)工廠，MES工具能夠非常有效地計(jì)劃、監(jiān)視和控制整個供應(yīng)鏈。
5.4.1典型運(yùn)行的一般概述
由于在化學(xué)和特種化學(xué)品領(lǐng)域有不同類型的工廠，典型運(yùn)行過程實(shí)際上是不存在的。然而，在特定運(yùn)行階段的特定元素的規(guī)則可以顯示一般情況。
在一般情況下，第一元素是市場需求分析，然后用它做生產(chǎn)規(guī)劃要求的定義(做工單)。
生產(chǎn)工單來源于規(guī)劃分派，作為運(yùn)行活動，分成各個批次并分配到可用單元。檢查配料的可用性，產(chǎn)品儲存和運(yùn)輸要求的能力也是分派的一部分。對于復(fù)雜的工廠結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)流程，調(diào)度工具用于在計(jì)算機(jī)屏幕上模仿傳統(tǒng)的規(guī)劃委員會，對調(diào)度站提供動態(tài)更新信息。同時，資源的人工分派、分配和監(jiān)視仍常見于不復(fù)雜的環(huán)境中。
產(chǎn)品的多樣性水平越高，從經(jīng)濟(jì)角度來看，系統(tǒng)使用供應(yīng)鏈管理工具就更重要。特別在多產(chǎn)品工廠中，這些工具調(diào)度和監(jiān)視原料供給和庫存，特別要考慮市場可用性和成本。
根據(jù)產(chǎn)品的制造規(guī)范，該規(guī)程按自動(配方)、半自動(配方處理與手動交互)或全手動執(zhí)行。模塊化配方軟件可以作為一個MES模塊或作為控制系統(tǒng)的功能實(shí)施，支持靈活、透明和自記錄運(yùn)行，甚至是復(fù)雜的處理要求和工廠結(jié)構(gòu)。
連續(xù)監(jiān)視半成品或成品的數(shù)量和配料成分和綜合質(zhì)量測量，支持平滑和規(guī)范兼容的生產(chǎn)。這可能需要實(shí)驗(yàn)室專門準(zhǔn)備的分析以及實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)(LIMS)的實(shí)施。LIMS包括了獲取和評估樣品、存儲收集數(shù)據(jù)、并把數(shù)據(jù)傳輸?shù)饺珡S信息系統(tǒng)的指令。
批處理運(yùn)行的同期評估由特定的MES模塊支持。這些模塊處理、顯示、記錄批次、分析和處理與配方和工廠結(jié)構(gòu)有關(guān)的數(shù)據(jù)。
生產(chǎn)調(diào)度要求：
a)分析市場對特殊產(chǎn)品類或產(chǎn)品的需求。
b)解釋該工廠產(chǎn)品潛在用戶的可能應(yīng)用。
c)調(diào)整產(chǎn)品特性(典型參數(shù)，等級)，并為生產(chǎn)制造需求(數(shù)量)。
d)評價(jià)訂單數(shù)據(jù)(盈利能力，交付日期，設(shè)備分配沖突)并在必要時提供替代者。
e)配料的規(guī)劃和采購。
f)設(shè)備能力的調(diào)度和分配。
g)維護(hù)規(guī)劃，包括維護(hù)工作調(diào)度和基于工作時間的備件采購。
h)運(yùn)輸規(guī)劃(存儲、罐容量、運(yùn)輸路線)。
生產(chǎn)準(zhǔn)備要求：
a)生成內(nèi)部生產(chǎn)工單，包括數(shù)量和質(zhì)量規(guī)范。
b)根據(jù)產(chǎn)品要求變更配方(規(guī)程，參數(shù))。
c)生產(chǎn)單元調(diào)度(生產(chǎn)線，單元，容器)。
d)基于生產(chǎn)單元的能力把生產(chǎn)劃分為個別批次。
e)調(diào)度配料和如果需要，訂購更多的配料。
f)基于需要的資格調(diào)度生產(chǎn)人員。
g)作為計(jì)劃生產(chǎn)預(yù)估分派備件。
生產(chǎn)執(zhí)行要求：
a)從生產(chǎn)準(zhǔn)備和調(diào)度接收生產(chǎn)工單(配方，設(shè)定點(diǎn)，指令等)。
b)按照產(chǎn)品靈活性標(biāo)準(zhǔn)(可變配方)和經(jīng)濟(jì)的考慮(能源消耗，質(zhì)量和產(chǎn)量)在線運(yùn)行過程。
c)使用自動配方或手動制造規(guī)程監(jiān)視和控制過程。
工廠自動化和使用控制系統(tǒng)組件處理功能的實(shí)現(xiàn)程度明顯受本地偏好、現(xiàn)有自動化基礎(chǔ)設(shè)施，或特殊公司或產(chǎn)品相關(guān)的約束。執(zhí)行系統(tǒng)日益轉(zhuǎn)化進(jìn)一個綜合性物流和技術(shù)系統(tǒng)，需要縱向和橫向集成，以及ERP，接收，生產(chǎn)，庫存，實(shí)驗(yàn)室，運(yùn)輸，成為MES定義的任務(wù)。
d)過程的穩(wěn)定性和安全性。
作為原則或偏好，安全相關(guān)功能和基礎(chǔ)自動化需求不在MES中實(shí)施，而在基礎(chǔ)控制系統(tǒng)架構(gòu)中執(zhí)行。為了附加的安全，這個架構(gòu)可以使用冗余系統(tǒng)。
e)在容器中監(jiān)測液位。
f)產(chǎn)品質(zhì)量數(shù)據(jù)(實(shí)驗(yàn)室，線內(nèi))的采集，可能導(dǎo)致運(yùn)行參數(shù)或各自規(guī)程的調(diào)整：
- 在運(yùn)行中獲得樣品后，實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行分析;
-使用專用分析儀在線分析;
- 指標(biāo)計(jì)算。
生產(chǎn)評估要求：
a)處理和分析數(shù)據(jù)采集和存檔，包括生產(chǎn)要求(如配方)。
b)生產(chǎn)數(shù)據(jù)和性能指標(biāo)的分析。根據(jù)過程或規(guī)程的類型，該分析可基于過程單元，批次標(biāo)識符或過程數(shù)據(jù)。
c)為公司合規(guī)，為產(chǎn)品跟蹤記錄過程和批次數(shù)據(jù)。
d)把分析結(jié)果反饋到工廠調(diào)度和產(chǎn)品規(guī)范(配方)。
e)把選定的反饋信息傳送給企業(yè)規(guī)劃。
5.4.2MES功能支持運(yùn)行
資源管理
定義管理
詳細(xì)調(diào)度
分派
執(zhí)行管理
數(shù)據(jù)收集
跟蹤
分析
