圖分類號： 學校代碼： 10055 密級： 碩 士 專 業(yè) 學 位 論 文 中文題目： 統(tǒng)在煤炭行業(yè)中的研究與實現 in 文作者 楊成龍 指導教師 賈春福 申請學位 研究生 培養(yǎng)單位 學科專業(yè) 軟件工程 研究方向 答辯委員會主席 評 閱 人 南開大學研究生院 二一二年十月 摘 要 I 摘 要 煤碳行業(yè)信息化建設是我國信息化建設的重要組成部分，現代工業(yè)自動化技術是實現信息化的關鍵技術之一。由于煤炭行業(yè)的生產環(huán)境復雜多變，行業(yè)個性化特點比較突出，局部生產最優(yōu)安排和整體生產優(yōu)化沖突比較明顯，制造執(zhí)行系統(tǒng) (為廣泛應用于 制造、電力、化工等行業(yè)的自動化技術在煤炭行業(yè)的應用比較匱乏。為了充分利用現代信息化技術，提升煤炭行業(yè)的管理水平和技術水平，結合煤炭行業(yè)自身特點和需求，本文提出了一種 統(tǒng)在煤炭行業(yè)應用的解決方案。 本文針對煤炭行業(yè)的生產工藝和流程，結合煤碳行業(yè)的整體信息化建設水平，及 細的分析了煤炭行業(yè)對 統(tǒng)的需求，構建了煤炭行業(yè)統(tǒng)的基本功能架構和系統(tǒng)總體架構，并對整個系統(tǒng)的總體功能模塊進行了研究與分類。然后詳細介紹了數據采集處理模塊、生產統(tǒng)計管理模塊、設備運行管理模塊、設備績效管理模塊、生產成本管理模塊和數據庫的設計過程，并以 開發(fā)平臺， 010 作為系統(tǒng)開發(fā)工具， 為報表開發(fā)工具，構建了瀏覽器 /服務器（ B/S）模式的系統(tǒng)體系架構。最后以某煤礦為例，在該煤礦的網絡環(huán)境下，對 成了煤炭行業(yè) 統(tǒng)的實現與應用。 經 統(tǒng)在 某 煤炭企業(yè)的應用，本文設計的煤炭行業(yè)的 統(tǒng)切實可行，能夠滿足煤炭行業(yè)生產特點和功能需求，實現了礦山管控一體化的經營模式，起到了生產與經營活動、 優(yōu)化運行、控制與管理的橋梁和紐帶作用，在生產實踐中已經取得了很好的效果，為該領域的信息化建設提供了參考，具有重要的現實意義。 關鍵詞： 制造執(zhí)行系統(tǒng)（ 煤炭行業(yè) 信息化I of is an of s is of of of is of of in is in of In to of of of a in of ES at ES in of ES of in of as 010 as as of of B / S) as an of a of ES ES in to ES in of in is of of a a of of in it a in of 錄 錄 第 1 章 緒論 . 1 題研究的背景及意義 . 1 . 2 . .文章節(jié)安排 . 5 第 2 章 制造執(zhí)行系統(tǒng)（ 述 . 6 . 6 . 7 . .章小結 . 9 第 3 章 . 10 炭行業(yè)對 . 10 統(tǒng)實施的總體目標 . 信息系統(tǒng)集成需求 . 運營效率需求 .統(tǒng)總體功能設計 . 12 產模型 . 系統(tǒng)總體功能設計 .統(tǒng)總體架構 . 21 章小結 . 21 第 4 章 系統(tǒng)功能模塊的詳細設計 . 22 統(tǒng)配置管理模塊設計 . 22 據采集與處理模塊設計 . 23 據采集 . 錄 數據捕獲與處理 .產統(tǒng)計模塊設計 . 25 備運行管理模塊設計 . 26 備運行與停機事件管理 . 設備運行 停機時間分析 . 設備運行停機報表 .備績效管理模塊設計 . 35 修維護作業(yè)績效 . 計算實時績效信息 . 分析實時績效信息 . 實時績效信息的可視化 . 38 耗電平衡分析 . 設備用電分析 .據庫設計 . 40 段表 . 審計表 . 數據表 .章小結 . 42 第 5 章 . 43 統(tǒng)運行的網絡環(huán)境 . 43 . 43 . 系統(tǒng)開發(fā)平臺 . 系統(tǒng)軟件體系架構 .統(tǒng)的開發(fā)環(huán)境 . 46 統(tǒng)的開發(fā)工具 . 數據庫的選擇 . 50 統(tǒng)主界面 . 設備運行管理模塊的實現 . 設備績效管理模塊的實現 . 錄 V 產成本管理模塊的實現 .統(tǒng)實施效果 . 74 章小結 . 75 第 6 章 總結與展望 . 76 文總結 . 76 題展望 . 76 參 考 文 獻 . 78 致 謝 . 錯誤 !未定義書簽。 個人簡歷 在學期間發(fā)表的學術論文與研究成果 . 80 第 1 章 緒 論 1 第 1 章 緒論 題研究的背景及意義 隨著社會的進步，現代管理技術和信息化技術都得到了較快的發(fā)展，以金字塔模式而被大家廣為接受的流程工業(yè)的發(fā)展模式也隨之發(fā)生了較大變化，扁平化的流程工業(yè)模式形成并快速發(fā)展，于是研究者開始關注扁平化的流程工業(yè)在工業(yè)自動化高技術中的應用，并逐漸成為研究熱點。 20 世紀 90 年代，對計算機集成生產系統(tǒng)的研究就成為了自動化高技術領域中的研究熱點。 目前，我國煤炭行業(yè)的平均生產效率仍較低、管理方式還比較落后，雖然經過長期的發(fā)展，煤炭企業(yè)生產的綜合機械化和自動化程度均有了很大的提高，如綜采工作面以計算機為核心的電牽引采煤機、電液控制的液壓支架和掘進工作面的連采機、井下設備監(jiān)控系統(tǒng)、井下人員定位系統(tǒng)、井下安全與生產監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)、地面設備監(jiān)控系統(tǒng)等，這些系統(tǒng)獨立運行，在調度室集中監(jiān)視，在煤炭企業(yè)安全生產中發(fā)揮了一定的作用，但是這些昂貴設備綜合利用率較低，重要原因是企業(yè)普遍“重 硬輕軟”。 隨著煤炭企業(yè)設備機電一體化水平的提高，設備結構、性能越來越向大型化、精密化、高效低耗化方面發(fā)展。企業(yè)占用的設備資金也越來越多，設備管理已成為企業(yè)管理的主要內容，設備管理的好壞直接影響著企業(yè)其他各項管理水平。 因 此，我國迫切需要構建一個適用于煤炭業(yè)并運用計算機信息技術的綜合集成系統(tǒng)，利用數據庫技術和計算機網絡技術來實現連接各個應用系統(tǒng)成為統(tǒng)一的整體，實現企業(yè)生產安全的自動化，達到礦山地質、安全、生產管理信息的共享，實現決策支持與優(yōu)化調度，企業(yè)內的溝通交流暢通和各類信息資源的共享。 2011 年 ，麥肯錫 運用其具有全球性視野的企業(yè) “ 診斷原理，對標世界領先煤炭企業(yè)，以價值鏈的生產運營主線為切入點對 某煤炭企業(yè) 進行診斷后得出， 雖然 該煤炭企業(yè)創(chuàng)造了 74 項全國乃至世界紀錄，工效達到 的 不俗成績 ，但其下屬各煤炭企業(yè)因計劃維修時間、故障停機時間、非設備停機時間 等因素的 影響 ，每日用于例行維護的時間非常多，導致設備綜合運行效率 （ 低于標桿標準 1。另外，下屬各煤炭企業(yè)管理人員從思想觀念到日常管理，粗放式管理的烙印并未完全根除，一些 影響管理效率因素的依然存在，生產效率仍然存在可觀的提升空間。 鑒于煤炭企業(yè)目前存在的問題及麥肯錫的診斷結論， 煤炭行業(yè) 統(tǒng)的研究具有重要的意義。 統(tǒng)在煤炭企業(yè)中的應用，可以實時自動記錄所有生產線停機事件以及將低效運行的設備做出統(tǒng)計，通過數據統(tǒng)計，凸顯故障停機的重點，管理者可以從動態(tài)的統(tǒng)計數據中對停機、影響生產的原因進行全面深入的分析，進而優(yōu)化生產與檢修組織方第 1 章 緒 論 2 式、挖掘生產時間、提高檢修效率，最終實現節(jié)能減排、精益生產 1。 國內外研究現狀 國外發(fā)展 展的 幾個階段 : 圖 術的發(fā)展歷程 第一階段 :專用 P 70 年代 功能作用 : 該系統(tǒng)自成一體，可以針對特定的問題選擇對應的軟件進行解決，其優(yōu)勢就是解決問題具有針對性，實現起來比較方便，比如產品生產過程中的過程控制不完善、較低的設備利用率、產品質量問題、產品庫存過多、制造周期啟發(fā)競爭力等等，其不足就是信息的共享與集成方面欠缺。 第二階段 ： 集成 80 90 年代 功能作用 ： 該系統(tǒng)是針對規(guī)范化、特定的的環(huán)境而設計出來的，具有整體性強、功能多樣，且能夠在一 定的范圍內達到信息共享和集成的優(yōu)勢，比如食品、半導體、配置、航空等行業(yè)，如今已經達到了三層的信息的集成，其功能豐富，能夠同時解決多個問題，是基于先前的 P 統(tǒng)而改進來的，其系統(tǒng)內采用一樣的邏輯數據庫，每一個車間都只有一個產品且構建出了系統(tǒng)的過程模型，所有這些都使得 品快速發(fā)展起來，其不足之處就是對于制造環(huán)境較為敏捷的環(huán)境很難適應，不適合對其進行擴充和修改，缺乏柔性，可重構性、開發(fā)性、模塊化差。 第三階段 ： 傳統(tǒng) T 功能作用：該系統(tǒng)的開發(fā)基礎就是 一階段的軟件系統(tǒng)，具有很大的風險隱患，比如系統(tǒng)的穩(wěn)定性較差，一旦遇到細小的過程改變就極有可能致使系統(tǒng)運行異常，敏捷性第 1 章 緒 論 3 差、重構能力差、缺乏互造作性、可集成性弱、通用性差。 第四階段 :可集成 I 可集成 概念首次正式提出是在 20 世紀 90 年代的一個先進制造研究咨詢報告中出現的，該咨詢報告是由 供給 2。 功能作用：該系統(tǒng)的開發(fā)設計的基礎是 三階段的信息系統(tǒng)，首次在 統(tǒng)內使用了模塊化應用組件技術，即擁有集成 特性，又 具備 P 特性，而且能夠達到三層信息的集成，有一些控制該功能的可重用組件能夠單獨存在。通常會應用范的分布式對象技術構建 架。 可集成 統(tǒng)在進行系統(tǒng)的開發(fā)設計時，使用了效率較高的基礎框架技術，并融入了組件技術、消息機制和面向對象技術的設計理念，實現了系統(tǒng)對關鍵事物的解決能力的提高，且極大地提高了系統(tǒng)的適應性和集成性。 會給整個 用領域提出了一個信息交換和分布式對象模型 (如圖 1 2)，呈現出了發(fā)展中 技術模型。從模型中可看出，這種 技術模型中，功能邏輯中的知識管理，產品數據管理，工作流管理等均可被分離出 3。在面向對象的應用中，通過對象請求代理 (例如使各個軟件商的對象間的信息互操作信息共享。每一個對象均能應用自身的方法和功能進行數據的操作，執(zhí)行系統(tǒng)的各個功能。 每個系統(tǒng)都有各自的通信機制，數據模型，數據庫和處理邏輯。然而 此系統(tǒng)就不容易隨技術的更新而進行升級。為了 達到同外部系統(tǒng)的集成，通常采用通信機制技術，聯機分析處理 (術和應用編程接口 ( 術，從某個方面來看，這些技術實際上也是 核心功能部分。其中，外部應用系統(tǒng)的插入及調用應用 方式，而外部環(huán)境進行數據交換和應用電子數據交換 (都會降低整個系統(tǒng)的重構性，極難根據業(yè)務過程的改變而進行動態(tài)變化和 功能配置。為了消除這一不足，越來越多的學者開始專注于 研究 3。 但是該系統(tǒng)的優(yōu)勢就是能夠較容易的達到各個系統(tǒng)的集成和廠商間的集成，可以實現客戶化，且其擴展性較好，重構性較好，是當下 發(fā)展方向。 第五階段 ： 智能第二代解決方案 (I) 該階段的重點目標就是為企業(yè)的生產管理提供方便，采用在各個設備中配置智能，從而實現生產的自動化，確保過程狀態(tài)的精準和數據記錄的完善。 以智能的斷開和聯結，控制系統(tǒng)具有人工 智能 3。 第 1 章 緒 論 4 圖 集成 架 國內發(fā)展 我國早在 20 世紀 70 年代到 80 年代的工廠主要是采用自動化生產模式，在隨后的 10年里，發(fā)生了轉變，成為以信息化管理為主，直到 21 世紀初，仍然是以上兩種模式為主，并出現了 漸被廣泛應用，之后由開發(fā) 向推廣普及主。 開發(fā)設計研究仍然只是局限于體系結構、內涵和思想方面，開發(fā)出的應用系統(tǒng)功能單一 2。于海斌等人針對可集成的 術體系進行了深入探討；宋海生等人研究了網絡聯盟企業(yè)中 基于 分布式生產單元 件體系的結構；張書亭、周華、楊建軍等人依據構建敏捷制造企業(yè)的車間生產管理系統(tǒng)的設計思想，分析和探討了制造執(zhí)行系統(tǒng)的應用及功能特點，提出可以運用先進的軟件和 想輔助構建敏捷車間的系統(tǒng)，他們還試圖創(chuàng)建出基于全能體概念的 架結構，從而解決 敏捷性問題，并指出這種系統(tǒng)具有分布式和集中式控制相結合、動態(tài)性、自適應性、虛擬性、自治性等特點；“九五”期間，受國家 863 計劃的資金支撐，北京航空航天大學、東南大學、南京理工大學等單位在 論與應用系統(tǒng)開發(fā)方面進行了一定的 研究，如陳杰、夏敬華等人提出面向敏捷制造的車間先進管理控制系統(tǒng) (試圖構建車間級的敏捷制造系統(tǒng)?？傮w看來，國內大多是在軟件開發(fā)和軟件建模方面研究了 是對 息本質及其運動規(guī)律的系統(tǒng)深入研究還很少。在產品的應用方面，如食品、煙草、石化、冶金等行業(yè)已有應用，但仍屬先行者。盡管如此，像浙大中控的 會發(fā)展成為有前途、有影響、 有規(guī)模、相對成熟和成型。有關于 章 緒 論 5 的自主產品研發(fā)也是處于初始階段，雖然僅僅有少部分的國內 司展開了對國外的相關模式的模仿，但還是能夠總結出中國工業(yè)企業(yè)在 面的經驗，不過大多數產品還是以實驗室產品，還不具備大規(guī)模生產的商品化能力 ; 隨著車間自動化水平的不斷提高和 發(fā)展以及行業(yè)和經濟規(guī)模的發(fā)展，對車間生產管理的敏捷化、智能化和集成化的需求，將會促進相當部分的 商同制造型企業(yè)、自動化廠商緊密合作或者合并，在未來的幾年內， 商極有可能會如雨后春筍般出現，其實施手段和技術也必將日趨成熟， 極大地推進國內 品在我國深層次的應用。 文章節(jié)安排 第一章緒論，介紹課題的研究背景及意義、國內外關于 研究現狀。 第二章制造執(zhí)行系統(tǒng)（ 述，從 基本概念入手，介紹了 集成模型和通用模型。 第三章 統(tǒng)的總體方案設計，分析了煤炭行業(yè)對 統(tǒng)的需求，在此基礎上，結合煤炭生產經營的特點，提出了系統(tǒng)的總體設計方案，給出了系統(tǒng)要實現的總體功能模型和系統(tǒng)總體架構。 第四章系統(tǒng)功能模塊的詳細設計，對 統(tǒng)總體功能分析的基礎上，詳細梳理了各模塊要實現的具體功能，完成了系 統(tǒng)各功能塊的詳細設計。 第五章 統(tǒng)的系統(tǒng)的實現與應用，分析了系統(tǒng)運行的網絡環(huán)境，搭建了系統(tǒng)開發(fā)的平臺和體系架構，介紹了系統(tǒng)的開發(fā)工具和數據庫的選擇，展示了系統(tǒng)主要功能模塊的實現，并對 統(tǒng)的實施對實際生產過程起到的成效進行了說明。 第六章總結與展望。第 2 章 制造執(zhí)行系統(tǒng)（ 述 6 第 2 章 制造執(zhí)行系統(tǒng)（ 述 基本概念 美國先進制造研究機構 將 義為“面向車間層的管理信息系統(tǒng)、位于底層工業(yè)控制和上層計劃管理系統(tǒng)之間的”，為管理、 操作人員提供計劃的執(zhí)行、跟蹤以及所有資源（客戶、需求、物料、儀器、人等方面）的當前狀態(tài)信息。 制造執(zhí)行系統(tǒng)協(xié)會 定義是：“ 過信息傳遞，對從訂單下達到產品完成整個生產過程進行優(yōu)化管理。當工廠里面有實時事件發(fā)生時， 用當前的準確數據對它們進行指導和處理，并對此及時做出反應、報告。這種狀態(tài)變化的迅速響應使得 善物料的流通性能，減少企業(yè)內部沒有附加值的活動，提高工廠及時交貨活動，有效地指導工廠的生產動作過程。 通過雙向的直接通訊在企業(yè)內部和整個產品供應鏈中提供有 關產品行為的關鍵任務信息 5?！?于 定義強調了以下三點： （ 1） 要與控制層和計劃層進行信息傳遞和交換，根據企業(yè)的連續(xù)信息流來實現企業(yè)的信息集成。 美國國家標準研究院（ 予 定義為：為了優(yōu)化管理活動在接受訂貨到制成最終產品的整個過程，搜集軟件、硬件的各種狀態(tài)和數據信息。 （ 2） 要具備實時收集生產過程的數據的功能，并對此數據進行一定的處理與分析。 （ 3） 化的是工業(yè)的整個車間的制造過程，并不僅僅是針對某一個生產瓶頸進行的優(yōu)化。 由此可知，盡管對于 定義各種意見不一，但有以下幾點共識還是普遍得到認可的： （ 1） 集自接受訂貨到制成最終產品整個過程的數據和狀態(tài)信息，從而為管理活動的優(yōu)化服務。它注重的是當前視角，即精準的實時數據。 （ 2）從對實時的要求來分析，假若控制層要求的實時的時間系數是 1，則 時間系統(tǒng)就是 100， 時間系統(tǒng)就是 10。 （ 3） 整個企業(yè)信息集成系統(tǒng)中起到承上啟下的作用，是管理活動與生產活動信息溝通的紐帶。 第 2 章 制造執(zhí)行系統(tǒng)（ 述 7 框架模型 集成模型 企業(yè)信息集成模型分為 3 層。 計劃層：承擔企業(yè) 全面管理，以 主，包括 。 執(zhí)行層：承擔工廠級協(xié)調 /跟蹤發(fā)現并監(jiān)控趨勢的執(zhí)行層 控制層：承擔工廠生產控制的控制層 括先進控制、實時數采等。 在三層企業(yè)集成模型中， 于中間層，起到了非常關鍵的承上啟下的作用，它承擔著生產管理的各個方面，同時還要與上下兩層的系統(tǒng)進行信息溝通。 統(tǒng)在企業(yè)信息系統(tǒng)集成中起到了信息集線器的作用， 為生產制造系統(tǒng)的核心為其他應用系統(tǒng)提供生產現場的實時數據，同時它也從其他系統(tǒng)獲取需要的數據。其他分系統(tǒng)之間有功能重疊的 關系，例如， 都有人力資源管理， 者都具有文檔控制功能， 也同樣有調度管理等。各系統(tǒng)重疊范圍的大小與工廠的實際執(zhí)行情況有關，但每個系統(tǒng)的價值又是唯一的。 對企業(yè)三大資源（物流、資金流和信息流）進行全面集成管理的企業(yè)級管理的信息系統(tǒng)。它以財務管理為核心，包括銷售管理、采購管理、庫存管理、計劃管理、設備管理、人力資源管理等相關功能模塊。 供實際生產數據，如成本、周期時間、產出和其他生產數據。自動化控制系統(tǒng)包括 布式數控），以及其他計算機化控制裝置， 控制系統(tǒng)提供一定時間內使整個生產設備以優(yōu)化方式進行生產的工藝規(guī)程、配方和指令等 5。自動化控制系統(tǒng)向 供實時數據。 作用是將 接起來，對采集的數據進行分析處理，完成數據和信息交換，使得數據采集系統(tǒng)采集上來的數據可以有效地為企業(yè)的 統(tǒng)利用，實現信息系統(tǒng)無縫集成，提高系統(tǒng)整體效率。 風險評估可以幫助識別 務動作中存在的薄弱環(huán)節(jié)和潛在的威脅，避免業(yè)務中斷的發(fā)生。 企業(yè)信息化實質上是將企業(yè)的所有業(yè)務過程和管理過程計算機化 和網絡化，通過各種網絡、信息系統(tǒng)加工生成新的信息資源，使企業(yè)資源合理配置，以利于企業(yè)做出生產要素組合優(yōu)化的決策，提供給各層次的人們觀察、洞悉各類動態(tài)業(yè)務中的一切信息，并能求得最大的經濟效益，適應瞬息萬變的市場經濟競爭環(huán)境。 通用功能模型 身也是各種生產管理功能軟件的集合， 過其各成員的實踐歸納了 11個主要的 能模塊，包括數據采集、產品跟蹤和產品清單管理、文檔控制、質量管第 2 章 制造執(zhí)行系統(tǒng)（ 述 8 理、維護管理、人力資源管理、過程管理、生產單元分配、性能分析、狀態(tài)管理和資源分配、工序詳細調度 5。 各模塊的功能簡述如下： （ 1）數據采集（ 織、搜集和監(jiān)視來自物料、工序信息、底層控制操作數據、機器以及人員的信息。這些數據可通過各種自動獲取或者車間手工錄入的方式來獲取。 （ 2）質量管理（ 據工程目標來分析產品加工過程的質量、跟蹤和實時記錄，從而確保產品的質量控制，并由此找到生產中需要留意的問題。 （ 3）過程管理（ 于實際產品和計劃制造活動來指導工廠的工作流程。這一模塊 的功能實際上也能夠通過質量管理生產單元分配來實現。在此是作為一個單獨的系統(tǒng)來實現的。 （ 4）維護管理（ 過活動指導及監(jiān)控來確保機器和其他資產設備的正常運轉，最終達到工廠的生產目標。它根據歷史維修事件的記錄為新問題的解決提供幫助，提供了有日程管理及生產能力的裝備，并實時跟蹤對工具的維修行為的指示情況。 （ 5）勞工管理（ 分為單位提供的員工狀態(tài)（缺勤、工時等）的信息數據，基于業(yè)務需求，工作模式，職員資歷的改變來指導人員的工作。 （ 6）性能分析（ 實際制造過程測定的結果同之前的客戶的要求、企業(yè)制定的目標及歷史記錄進行比較分析。其在線顯示出的報告亦或者是輸出的報告可以起到提高輔助性能的作用。執(zhí)行分析結果包括標準遵守的測試值、日程遵守、生產單元的周期、資源可靠性及資源費用。 （ 7）產品清單管理和產品跟蹤（ 據監(jiān)視工件在各個時間段的狀態(tài)（警報狀態(tài)、生產狀態(tài)）與位置來獲得各個產品的詳細的歷史記錄，這一記錄可以用來追溯各個產品的最終運用狀況并為用戶 進行推薦。 （ 8）文檔控制（ 發(fā)和管理與作業(yè)指示、處方、設計、工藝流程或產品相關的信息，而且還搜集記錄同工作和環(huán)境相關的標準信息。 （ 9）生產單元分配（ 過生產指令將加工命令或者物料輸送到某一加工單元并開始工步或者工序的操作。分配信息需要依據現場發(fā)生的事件來執(zhí)行作業(yè)的實時變化順序來提供的。 （ 10）資源分配和狀態(tài)管理（ 蹤勞動者、物料等的工作狀態(tài)和剛剛完工的情 況，提供資源的詳細歷史，指導物料、工具、儀器設備和勞動者等資源如何協(xié)調地進行生產。 （ 11）工序詳細調度（ 提供以生產單元表述的優(yōu)先順序、計劃生產時間及生產方案，并能根據有限的資源能力的作業(yè)調度和排序，實現對車間功能的優(yōu)化。 第 2 章 制造執(zhí)行系統(tǒng)（ 述 9 出了 通用模型，沒有區(qū)分是離散行業(yè)還是流程行業(yè)，但因每個行業(yè)的流通與生產流程各不相同，還有其特定的行規(guī)，行業(yè)不同則其對 要求和著重點也是完全不一樣的。 章小結 本章從 基本概念入手，介紹 了 集成模型和通用模型。第 3 章 統(tǒng)的總體方案設計 10 第 3 章 統(tǒng)的總體方案設計 本章以某礦井群為例，在煤炭企業(yè)市場調研的基礎上，分析礦山企業(yè)的特點，結合企業(yè)發(fā)展的長遠目標，針對現有 品并不適合采掘企業(yè)現狀，給出該礦井群 統(tǒng)的總體設計方案，并確定了系統(tǒng)的體系結構。 炭行業(yè)對 統(tǒng)需求分析 統(tǒng)實施的總體目標 針對煤炭企業(yè)當前存在的問題 ,并考慮企業(yè)的發(fā)展及系統(tǒng)升級的要求 ,通過實施礦山采掘設備效能管理系統(tǒng)需達到如下目標 : （ 1）通過信息化手段， 掌握設備動態(tài)情況，保障設備運行的高可靠性，使得 故障停機時間與計劃檢修時間之和最小，保證正常生產時間并使之最大化， 以提高產能穩(wěn)定性和設備 利用率 ，使 設備負荷趨于均衡 ，實現均衡生產； （ 2） 建立科學、合理設備管理指標體系 ， 建立科學合理的煤炭生產設備運行管理指標體系，自動計算關鍵性能指標 在保證設備運行高可靠性的前提下，降低運營成本，包括：設備使用費及折舊費、備件及材料費、維修成本 、電耗、水耗、工資及福利費等； （ 3） 通過持續(xù)改善實現精益生產， 采用基準比對（橫向：相同地質條件、各礦井、各區(qū)隊 /班組、同類型設備等，縱向：歷史數據及趨勢）方法，總結、提煉全 礦區(qū)最佳生產實踐，在各礦井、各生產區(qū)隊之間實現知識共享， 提高資產利用率 ，提高全公司的績效和競爭力，實現礦井群的生產運營模式創(chuàng)新。 息系統(tǒng)集成需求 目前，煤炭行業(yè) 信息化系統(tǒng)發(fā)展突飛猛進，企業(yè)己經擁有如 質安全管理系統(tǒng)等信息系統(tǒng)，這些系統(tǒng)都己經在企業(yè)中得到了很好的應用，甚至成為了煤炭行業(yè)的行業(yè)標準。本文研究的設備效能管理系統(tǒng)，作為 統(tǒng)中的組成部分，為了充分發(fā)揮系統(tǒng)的作用，需要將設備效能管理系統(tǒng)與其他信息系統(tǒng)有機地集成起來，從而避免企業(yè)“信息孤島”現象的發(fā)生 7。 煤炭行業(yè) 統(tǒng)，應該是一個符合煤炭行業(yè)特點的集成架構，采用統(tǒng)一的標準，保證業(yè)務的完整性，具備安全性、可靠性。伴隨著礦井群區(qū)域自動化的實施，為建立數字礦區(qū)安全生產實時數據集成提供平臺，保障基礎數據的一致性和可視化。從整個礦區(qū)的角第 3 章 統(tǒng)的總體方案設計 11 度出發(fā)，對來自生產現場實時數據進行統(tǒng)一有效的管理 準化、存儲，其范圍包括生產過程信息、故障信息、用電信息、設備運行信息、設備狀態(tài)信息、井下人員信息、安全監(jiān)測監(jiān)控信息；構建統(tǒng)一的、覆蓋全公司的實時數據庫和歷史數據庫，實現實時數據向關系型數據的轉化，搭建控制系統(tǒng)與信息系統(tǒng)的橋梁；降低企業(yè) 礎設施的總體持有成本（ 營效率需求 （ 1）如何提高煤炭行業(yè)綜采面回采周期內的效率 綜采工作面的生產組織和管理，也就是一個綜采面回采周期內的效率，缺乏有效的管理手段和系統(tǒng)支持?，F狀是領導只能聽取口頭匯報，依靠以往的經驗和感性認識來指揮生產。 建立高產高效綜采工作面，需要有 2 個方面的技術保障：提高系統(tǒng)運行可靠性和設備運行效能。影響工作面效率的因素除過采礦地質因素和技術因素之外，還有： 1）故障影響。包括設備的機電故障、頂板故障、片幫、瓦斯超限等。 2）輔助作業(yè)的時間影響。主要包括 ：采煤機進刀時間、機頭機尾的移置耗費時間、端頭維護占用的時間、班首班末的準備 （ 2）如何實現煤炭產量逐年遞增、成本逐年遞減的目標 企業(yè)運營的目標是： 優(yōu)化資源配置，提高生產效率，降低投資及運營成本， 實現效率、效益最大化， 增強企業(yè)競爭力 。 作為煤炭行業(yè)，產量的逐年遞增，成本逐年遞減是一個盈利模式。隨著信息化的快速發(fā)展，走出投資驅動模式，借助信息化實現企業(yè)的精細化管理，通過將 企業(yè)的戰(zhàn)略目標具體化和量化并定義到信息化管理系統(tǒng)中去 ，對績效的執(zhí)行情況進行監(jiān)控和管理，是實現產量逐年遞增、成本遞減的有效手段。 （