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MES在炼钢生产中的应用分析 |
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作者：邹琚 梅江为 吴婷 |
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钢铁企业产品市场竞争激烈、价格波动较大，传统的生产方式通常会造成产品积压、产能无序、生产计划跟不上市场节奏，致使企业竞争力下降．而MES系统可以弥补这方面的缺点，所以现在越来越多的现代企业加快了信息化的进程，越来越多的企业采用了MES作为生产管理的新一代信息系统．在MES系统中通过订单编制生产计划，通过对订单跟踪，及时掌握订单完成率，根据生产情况以及订单交货期和库存可发资源，指导发运部门制定发运计划组织发运．以产品规范、冶金规范为基础．通过质量设计，在产品规范和冶金规范的支撑下，把客户计划需求转化为生产指令传递到相关生产部门进行指导和监控．综合判定合格方可发货，并向用户提供质保书，达到“质保书随货同行”．以库存管理为枢纽．确定钢坯库存的缓冲作用，协调原料与钢铁产品的合理配比，实现成品库存缓解生产计划与物流之问的矛盾．以生产计划与生产管制为核心．遵守“调度指导下的生产”的原则，以调度计划来提高计划执行率，以生产管制来提高计划执行的准确性．
以规范质量标准和成本运营为目标．通过采用PDCA循环，保证质鼍可靠性．通过汇总阶段计划报表，实现过程成本控制．
1 系统组成
对于该企业的生产需求和业务流程，MES产销一体化系统划分为销售、计划、生产、质量、库存等几个子系统，系统结构如图1所示．
主要组成部分功能设计如下：
(1)销售管理：以企业销售部门为主体，实现客户管理、订单管理、结算管理、资源分配及发运管理、价格管理等功能．
(2)计划管理：分为中长期计划、生产订单管理、坯料设计管理、炼钢计划管理、弹扁计划管理、高线计划管理、棒材计划管理等．计划管理原则是根据前期销售情况、设备情况和各产线产能情况召开会议，制定各产线全年、季度的产能计划，录入系统．
图1 系统结构
(3)库存管理：库存管理分为以下几项，仓库基础信息管理、钢坯库管理、弹扁成品库管理、高线成品库管理、棒材成品库管理、炼钢原辅料库管理．保持合理库存，对企业正常的现金流有重要的作用．所以库存管理是MES系统的重要组成部分．
(4)质量管理：根据生产要求，产品从冶炼、轧制、精整到包装等一系列工序进行一贯质量设计．通过质量管理功能可以在生产过程中完整跟踪产品，在各个生产的各个环节对产品进行检测，并随时根据检测数据，判定在生产过程中产品的质量异常，并提供分析报告和检测证明，在产品销售时提供质量保证书．质量管理其模块分为：标准管理、检化验管理、炼钢质量管理、成品质量管理、质量设计、质保书管理．
(5)权限管理：其模块功能是根据部门、岗位、职能来设定用户权限．权限不同，用户看到的界面、拥有的权利不同．在该炼钢企业考虑到各个分厂和部门的地理位置和网络设备情况，决定在各分厂生产现场操作层采用C／S客户机方式并按客户端的分布设置二级服务器．在行政管理层采用B／S方式允许进行信息浏览和查询服务．MES整体系统架构结合实际情况采用了三层结构，后台以核心机房的Oracle数据库服务器和小型机存储系统作为支撑环境，整个系统采用C#开发语言 ．系统网络结构如图2所示．
图2 系统网络结构
这种网络结构的本质在于通过对服务器的地理分布实现负载均衡和减少系统的反应时间．客户机主要实现现场操作，接收、处理用户数据，生成数据库服务请求，并回给用户．客户端不直接读取数据库，所有的业务处理都放在了中间层的应用服务器上，应用服务器有缓存的作用．当数据库结构或业务逻辑发生变化时，只需要修改相关的业务组件，无需改动客户端 ．
2 系统功能特点
2.1 订单转换
在排产会议确定下月排产计划后，销售部门根据市场情况将排产计划量分配到各个片区和子公司．操作人员则依据资源分配量和意向订单量与客户沟通，修改正式订单需求量，并按照排产会议制定的生产轮数将意向订单拆分成多个交货批次，录入不同的交货期．
2.2 采用甘特图进行生产排程
其主要特点是为各分厂生产调度人员进行生产排程，实时监控生产进度，调整作业路线，快速解决生产过程中现场的生产难题．本系统采用多模态甘特图这种图形化方式，大大简化了生产调度人员生产排程和生产实时调度的工作难度，使系统排产方案、调度决策更科学合理，圾大提高了生产效率。
2.3 质量设计
根据订单的牌号、标准号、产品形态、规格、客户参数号等基本信息，系统从标准库中搜索相应的成分、性能与金相、制造、公差等标准，能够完全匹配上标准的订单，设计结果置为合格，由人工对设计结果确认后，将结果返回给订单管理模块；对于未能完全匹配到标准的订单，设计结果置为不合格，同时返回不合格的原因，提交给客户进行人工处理．
2.4 标准管理
制造标准，主要应用于对炼钢和轧钢各岗位的工艺标准统一管理，并形成一套完整的炼钢工艺和轧钢工艺成分标准，主要是用于对内控标准的成分数据进行统一管理，可以按牌号、标准号来进行查询，可以一次性增加、修改同一产品形态、牌号、标准号或同一客户名称等信息下的多个元素标准值、信息工序与工艺参数管理，主要用于对炼钢和轧钢各个工序、工艺参数项进行统一编码管理，同时对各个工序中对应的工艺参数项进行维护，也可以对相应的参数进行过滤查询．
性能与金相标准(国标)，性能与金相标准主要是用于对性能与检测项国家标准的数据进行统一管理，可以按产品形态、牌号、标准号、用途来进行查询，可以一次性增加、修改同一产品形态、牌号、标准号、规格上下限信息下多个检验项目标准值、信息判定顺序管理，主要用于对钢坯成分判定时的牌号改判顺序数据进行统一管理．
3 总结
采用MES系统的目的在于在企业生产过程中提高生产效率、稳定产量、保障质量、降低成本 ．通过采用MES系统不仅能够解决炼钢企业内部生产数据的流通、监控，而且帮助炼钢企业实现从人工粗放式管理到系统精细化管理，将有限的资源合理配置使用以最大程度地实现生产制造效益，同时能够提供及时准确的市场信息给决策层供其进行正确的决策．MES使得企业生产和管理部门有效协调，可以说是提高企业的整体实力和综合竞争力的催化剂 ．在MES系统中创建的大型的基础数据库不仅仅能服务于现在的企业生产，更是为将来的综合的信息化工程奠定了良好的基础。(end)
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(1/10/2013) |
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