莱钢数据制造执行系统的开发与应用

1、DMES系统设计思想

    莱钢DMES是莱钢信息化建设最重要的基础。这一理念源于计量管理中“数据就是产品、质量就是准确”和现阶段流行的MES技术，即大规模定制式生产中以订单自动进行生产的基本概念。该平台以实现企业物流、数据流及信息流三流合一为目标，为企业生产、营销和管理决策提供所需的数据信息，是实现数据信息共享的最佳解决方案。该系统覆盖莱钢70多台衡器、1000多个能源检测点和20多个检化验点。根据系统的组成，它包括三个“数据制造”系统：物资计量系统、能源计量系统与质量检验系统。一个“执行”系统：即三个“制造”系统的数据整合处理、发布系统。四个主要功能：数据采集、数据处理、数据发布及质量管理。

    1.1 系统设计原则

    （1）坚持把握全局的观点。系统设计考虑当前开发的系统在整个系统中扮演什么角色、完成什么任务以及与其他同级系统间的关系。
    （2）坚持面向发展的观点。系统设计考虑当前先进计算机技术和单位业务的发展，为系统今后的扩充和功能增强提供方便，保持系统开发的一致性和连贯性。
    （3）系统资源优化整合。用好先前的投资设施，合理优化已有的应用系统，整合已有数据资源，结合管理业务和工序的需要，开发新的应用系统。
    （4）重点突出，分步实施。以生产调度和质量管理为核心，以物资采购和产品销售为重点，公用模块重点开发，数据采集模块先期开发。

    1.2 开发平台设计

    选用Windows2003server作为网络操作系统，SQL Server2000作为数据库开发工具。针对各子模块的功能和用户特点，分别采用了Delphi 7.0、Visual Bacis、Visual C++、MS Visual Studio 6等编程工具以及ASP.net脚本语言作为软件开发工具。系统根据不同类型用户的业务需求特点，采用了C/5（客户机/服务器）与B/5（浏览器/服务器）相结合的体系结构。

    1.3 系统功能设计

    系统功能设计本着实用、安全、先进和可扩展的原则。统一设计、分步实施。依据这样的原则，统一设计数据字典、模块逻辑功能，即数据库结构、数据关系、模块的功能与层次设计。该系统采用快速原型法、生命周期法相结合的方法开发。主要功能设计思想如下：

    （1）数据采集
    采取局部集中、就近上网、无线数传及高速传输的采集方式。各种检测、分析数据和人工录入数据通过控制接口连接到采集站，再通过TCP/IP高速光纤网实时采集到数据库。

    （2）数据处理
    根据用户数据“订单”进行数据规划，制定数据规范，构建数据模型，对数据进行双向处理、传输。对上行的原始数据进行检查、分析与处理，生成规范数据。对形成的控制指令、操作下行传输到控制终端。综合分析、统计数据，提供状况预警和操作指导。

    （3）数据发布
    以“数据需求”为中心，以“数据定制”为模式。原料、财务、烧结、生产、品保及销售等部门可以根据本部门的数据需求自行定制报表格式，上传到应用服务器，提取所需要的数据。进一步为成本核算、质量分析、物流调度、能源平衡及生产控制提供决策服务。

    （4）质量管理
    数据管理的核心是“质量”。通过数据自动筛选、过滤，数据督察、质量分析等手段，提高数据的准确性、稳定性和有效性。

    1.4 系统数据流设计

    根据物资称量、能源检测和质量分析业务，设计系统的数据流图。系统数据就是在数据流图的控制下进行工作的（见图1）。

图1 数据流图

2、DMES系统平台组成与建设

    根据业务范围的划分，DMES由三大部分组成：物资称量、能源计量和质量分析。系统在建设过程中，本着统一规划、分步实施，建设与生产兼顾的建设思路。工程分为四个阶段，第一阶段，建设质量数据采集、分析系统；第二阶段，建设能源计量数据采集、分析系统；第三阶段，建设无人值守远程称量系统；第四阶段，系统整合，建设DMES数据平台。

    2.1 远程值守物资计量系统

    本系统建立覆盖企业所有物资计量点的大型数据库，实现数据的集中计量、储存、处理和实时查询、检索，并实现对各秤点的远程实时视频监控，使全系统达到企业ERP建设的管理要求，并为其他系统提供数据接口。该系统能够每天反映各工序的实际消耗情况和各料场的存货、出货、莱钢整体的收发货物的状况，实现物资消耗日、旬、月、年的自动累加和相互平衡，并实现莱钢物资能力平衡预测。

    在实施过程中，以“流程化”为目标，通过流程整合、业务重组、规范管理、统一编码和全员培训等工作，将原燃物料的运输、储存、计量、结算过程有效地实现了人流、物流和信息流的三流同步。将原料处、生产处、财务处及各相关需求单位的计量业务通过计算机网络系统实现了数据传输、发布和结算的自动进行，简化了周转环节、节约了人力物力，提高了计量效率。