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济钢中厚板产线MES分析与设计

2008/8/8    来源:e-works    特约撰稿人:岳临萍      
关键字:作业管理  MES  ERP  
济钢中厚板产线MES是济钢MES生产制造执行系统一个子系统,是位于上层的计划管理系统与底层的工业控制之间的面向车间层的管理信息系统,为ERP和控制系统提供关键的联结,本文结合济钢中厚板产线的信息化建设情况,针对中厚板产线MES的设计实施,深入研究了钢铁企业分厂级MES的特点、功能、关键技术以及成功实施的条件。根据济钢中厚板生产线实际状况,提出了适合的实施策略、系统方案和体系结构,采用自顶向下的设计思想定义了系统管理软件的各个功能模块。

1. 钢铁行业MES国内外发展现状

    进入21世纪后随着信息技术、网络技术的飞速发展,企业管理对信息化的需求也在不断地扩大。为了取得任何有价值的突破,必须用信息化带动新型工业化的发展,建立以ERP(企业资源规划)、MES(制造执行系统)和PCS(过程控制系统)三层架构为基础的企业综合自动化系统,将市场、制造商、供应商和合作伙伴的相关业务都列入企业管理的范畴,是实现产业链各利益方多赢的必然途径。

    很多钢铁企业都在建设ERP系统,实践中人们发现ERP系统并不像原来期望的那样能一揽子解决企业复杂生产管理问题,它更不能适时集聚或发散实时的生产过程信息,ERP系统如同空中楼阁,既不能很好运行,也没有达到企业资源优化的目标。上层管理信息化系统与下层执行自动化系统欠缺一个有机的链接单元。需求推动进展,解决这个问题的MES生产执行系统应运而生。

    国际制造执行系统协会MESA给出MES定义:MES是对从下订单到生产出最终产品的生产过程进行曲优化的信息系统。钢铁企业在实施信息化过程中,MES是不可或缺或不可逾越的生产自动化与管理信息化之间的重要桥梁。从生产实际看,MES的最有效的功能是数据采集与传递,采集生产现场中的各种随机实时的数据信息,例如加热炉的各控制点温度、投料数量、正在轧制的钢板厚度等等。

    1962年,英国RTB 钢铁公司建成生产控制级系统,将生产管理和过程控制衔接起来,成为早期钢铁企业MES 系统。20世纪六七十年代,美国麦克劳斯钢厂建成热轧生产控制级系统。我国的台湾中钢公司开发了蕴含着MES 的整体产销系统。欧洲的钢铁企业,如蒂森克虏伯、奥钢联使用了欧洲专业公司开发的制造执行系统套装软件。韩国的浦项、日本的新日铁以及我国的宝钢都开发出了钢铁工业制造执行系统。武钢、攀钢等建成了重点生产线的MES。

    随着计算机技术应用于钢铁生产管理的发展,近些年国外出现了专门应用于生产执行的生产执行系统(MES),也称产销一体化系统,使得钢铁企业生产管理可以实现1级计划管理,即生产部计划可以集中作到炉次、浇次、轧次,分厂只须作业执行。目前,国内宝钢、武钢最先引进国外MES,实现了一级生产计划管理,取得了明显经济效益。鞍钢也正在开发产销系统。沙钢、酒钢首先进行机构改革,撤消分厂,现场只设作业长,也是为了全面引进国际先进的一级生产管理模式。不管是先进行机构改革,还是先上产销系统,其发展方向是确定的,即最终实现一级生产计划管理模式。

2、济钢MES系统概述

    济钢是我国十大钢厂之一,是国家500强企业之一,济钢ERP系统是以MRPII(制造资源计划)为核心,并结合济钢实际管理组织情况开发的一套集生产、库存、成本及销售为一体的集成化管理信息系统。系统功能覆盖市场分析预测、工程数据管理、生产计划管理、物料需求计划管理、采购供应管理、生产能力分析、在制品工时工序管理、原材料及成品库存管理、客户定单管理、质量管理、售后服务管理、办公自动化等等,对企业进行动态协调,使企业处于全面受控状态。

    但由于缺乏MES系统的有效链接,ERP信息形若孤岛,与各生产厂内部的L1/L2信息不能进行无缝链接和有效组合,直接影响信息化手段的显性效能和潜力,在生产执行和管理方面存在有以下几个缺憾问题:

    1、 与总公司ERP系统没有好的数据接口,计划还需人工输入和下达;数据采集只限于L3,在分厂内部进行管理,没有实现资源的公司级共享。

    2、 系统数据不准确,经常出现实物库存与电脑库存严重不相匹配的情况,使生产数据的统计产生一些混乱,有关财务的数据因此无法有效使用,只能采用人工录入方式补充进行。

    通过开发MES,可以提供基础自动化系统、过程自动化系统无法实现的车间级调度管理功能;提供ERP等管理信息系统无法实现的生产数据的获取与分析功能,成为车间生产和企业管理之间的桥梁,可以为企业带来现实的或潜在的经济效益,包括:确切掌握生产状况,提高交货准确度,达成产销配合;正确掌握生产状况及不良品之追踪,降低生产成本;对产品生产数据进行管理,方便进行品质追踪,提高产品服务质量;有效避免不良操作,提高生产效率;有效利用生产设备,充分利用产能;能正确快速制订生产决策,提升企业竞争力。济钢ERP系统与MES及各分厂二级PCS控制系统的关系如图1所示:

图1 ERP系统与MES及各分厂PCS关系图

责任编辑:孙亚婷
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