钢铁企业制造执行系统产品化架构初探

引 言

    随着我国加入WTO后全球经济一体化进程的加快，钢铁企业直接面临着同国际一流企业在技术、质量、管理、价格及服务等方面的全面竞争，一方面，激烈的市场竞争导致产品价格不断降低，利润空间越来越小，从而迫使企业必须增强内在素质，以降低生产成本；另一方面，客户对产品的质量要求越来越高，合同的交货期也越来越短，对产品品种规格数量的要求越来越多样化；产品品种规格的生命周期进一步缩短，工艺革新的速度也越来越快，企业要求具备灵活的计划和调度生产手段，实现敏捷制造的呼声越来越高；因此，采用先进的管理理念，利用信息化、自动化技术改造传统的钢铁企业，建设钢铁企业的CIMS，是使企业在当今日益激烈的竞争中立于不败之地的发展方向。

    目前，国内相当多的钢铁企业正在进行信息化方面的规划或者建设，有的企业花巨资引进国外的ERP软件产品，或者由一些软件商定制开发ERP系统，但许多企业并没有达到原来预期的效果，甚至是以失败告终，咎其原因可能千差万别，但开发商没有冶金行业背景，尤其是没有一个与过程控制层直接相连的成熟的MES系统的支撑，不能不说是失败的重要原因之一．国外许多组织和研究机构一直在致力于三层架构ERP/MES/PCS的研究.特别是MES软件化产品平台的开发与研究，然而，国内对MES概念和应用的研究却不太多，更不要说有成熟的软件产品。所以，研究和开发MES产品化软件的工作就成为具有重要意义的一项工作。

1、MES在钢铁企业信息系统中的地位

    MES是美国管理界上世纪九十年代提出的新概念，MESA（MES国际联合会）对MES的定义是：MES能通过信息传递对从订单下达到产品完成的整个生产过程进行优化管理。作为企业信息化建设的重要组成部分，MES起到承上启下、前后贯穿的作用，它通过收集生产过程中大量的实时数据，并对实时事件进行及时的反应和处理，来进行生产过程的优化管理，既接收生产实绩数据并反馈生产结果给上一层管理系统（ERP），又把上一层管理系统的生产指令下达到过程控制层（PCS）。如图1所示，上下连通现场控制设备与企业管理平台，实现数据的无缝连接与共享；前后贯通所有产线，实现全过程的一体化产品与质量设计、一体化计划与物流调度、一体化生产控制与管理，从而形成以MES为核心的企业信息系统。

图1 MES在钢铁企业信息化系统中的地位与作用

2、钢铁企业MES功能架构

    在钢铁企业整体信息化系统实施中，MES是整个系统架构的中心环节，其功能架构的设计主要以控制、调度和生产计划为主线，与资源计划ERP、车间层控制系统PCS更紧密地结合，形成实时化的ERP/MES/PCS系统。

3、产品化软件BS-MESware基本设想

    3.1、产品化软件BS-MESware的系统架构
    根据钢铁企业的特点以及宝信公司长期以来从事MES定制化开发的经验，宝信MES产品化软件的系统架构如图3所示。

图3 结构化MES软件产品的系统架构

    3.2、以BS-MESware产品化软件为核心的钢铁企业整体解决方案
    通过MES产品化软件的开发，更加紧密地与ERP、PCS有机地集成在一起，形成钢铁企业信息化系统整体解决方案。如图4所示。

图4 以MES为核心的综合信息系统的整体解决方案