煤矿为什么要引入生产执行系统（MES）？

1 MES系统在煤矿的适用性

MES全称生产执行系统(Manufacture Execute System)。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。

长期以来，我国煤矿企业的管理机构一般是这样设置的：矿务局、矿、井(区)、队、班组这样一种塔式结构。在生产管理模式上，局生产管理部门负责局、矿生产布局，生产发展中、长期规划，生产系统改造完善，设备更新改造等工作；矿生产管理部门负责生产发展规划、生产系统改造完善的实施和日常生产组织管理工作。

在我国，煤炭企业信息化建设模式一般有两种情况：一种是以实时监控为核心的生产监控系统（DCS）；另一种是以ERP为代表的管理信息系统。然而，在过程自动化与管理信息化之间存在数字鸿沟，导致无法将管理同生产紧密结合，ERP等管理系统的应用效果大打折扣，甚至导致ERP系统实施失败。生产制造执行系统（MES），正是打通这一瓶颈不可或缺的手段

根据以上的分析，西部世纪软件认为，MES系统在矿一级的生产单位，比ERP、DCS系统更适合其管理重点。这是因为：

首先，ERP系统并不适合于煤炭采掘企业。ERP系统的概念来源于制造企业，关键在于订单拉动生产，全面配置资源，使得高效生产、成本最低。特别适合于复杂的离散生产作业，通过物料编码(POM)系统，将订单分解成若干个零件，进行采购或生产计划。但是，煤炭采掘完全不同于离散制造，不存在订单分解问题；也不同于流程制造业的配方分解。这样，整个ERP系统的强项就发挥不出来。

其次，DCS系统也不能解决煤炭企业生产的问题。DCS系统全称离散控制系统(Distrubition Control System)。从字面意思来理解，就是将各种单独的控制单元集成在一起进行控制，例如电厂的总控。DCS系统的缺陷是仅仅将各种设备的控制集成在一起，与生产作业计划本身缺乏联系。需要人工来将生产作业计划分解成调控指令，在DCS系统中实现控制作业。

对于煤炭采掘企业，显然，ERP不能解决生产执行的问题，DCS也不能解决生产执行的问题。MES系统是合适的选择。

MES在煤矿综合自动化系统中起着中间层的作用——在长期计划的指导下，MES根据底层控制系统(DCS)采集的与生产有关的实时数据，对短期生产作业的计划调度、监控、资源配置和生产过程进行优化。那么，MES依靠哪些技术、模块实现这一目标？尤其是与经营管理、控制系统如何实现协作呢？

2 MES的主要功能

作为一种计算机辅助生产管理系统，MES重要使命就是实现企业的连续信息流。它包含了许多功能模块。通过实践，MESA（MES国际联合会）归纳了十一个主要的MES功能模块，包括工序详细调度、资源分配和状态管理、生产单元分配、过程管理、人力资源管理、维护管理、质量管理、文档控制、产品跟踪和产品清单管理、性能分析和数据采集等模块。后来又添加了第十二个功能模块：物料管理功能。

这些功能模块来源于制造企业。有很多模块对于煤炭采掘企业并不适用。因此，我们提出，对于煤炭采掘企业来说，MES系统应该包括如下主要功能模块：

1) 基础信息管理。对煤炭生产执行系统所使用到的基础信息进行维护。具体内容包括设置系统默认值、维护基础信息、预设审批流程、维护工作面信息。

2) 生产计划管理。具体内容包括制定生产计划、调整生产计划和分解生产计划。

3) 生产组织管理。具体内容包括施工设计书管理、施工通知单管理、施工措施管理、总结验收管理。

4) 生产过程管理。具体内容包括班前会记录管理、值班台帐管理、停产损失管理、损失量管理、产量管理。

5) 一通三防管理。具体内容包括维护通灭工作调度值班台帐、维护一通三防安全检测信息、维护一通三防安全检测信息。

6) 工程数据管理。具体内容包括采煤工作面数据管理、掘进工作面数据管理、地测工程数据管理。

7) 生产调度管理。具体内容包括：生产例会管理、产量管理、调度管理、生产日报管理。

8) 生产信息查询。可以实现通过选择一个日期、工作面（巷道）、区队、矿来对其关联的查询做记录浏览，其中工作面和巷道均可图形化显示。同时还可以查询生产计划、施工通知单、施工验收记录、值班台帐、停产损失记录、通灭工作调度值班台帐、一通三防安全检测信息、采煤（掘进）工作面数据、工作面数据、日采煤产量、日掘进进尺、调度日报等信息。

9) 报表管理。管理的报表大类有生产信息报表、生产季报、生产月报、一通三防季报等。

10) 综合分析管理。采用同比/环比/趋势分析等方法对生产情况进行分析，并将分析结果以图形（饼图、折线图、柱线图、等）和表格的方式显示出来。

11) 技术文档归档管理。对生产技术管理中的技术文档进行归档的管理。

12) 与其他井下安全检测系统集成。为了满足不同用户对生产安全的系统需求，提供了与其他软件公司的井下安全监测系统集成的功能，例如与井下三维可视化系统、KJ95系统的集成，从而满足用户对生产过程中井下和井上部分的全方位监控。

13) 信息报警管理。可以通过设置报警条件来对符合条件的情况进行报警，并借助RTX等成熟的信息平台，快速地将报警信息发送到相关人员，以保证信息传递的时效性。

通过上述这些模块有效协作，MES在煤矿综合自动化系统中起着中间层的作用。在MES下层，是底层生产控制系统，包括DCS、PLC、NC/CNC和SCADA或这几种类型的组合；在MES上层，则是高层管理计划系统，包括ERP。