一、概 述

    鋼鐵行業(yè)是我國重要的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，目前共有鋼鐵企業(yè)上百家，鋼產(chǎn)量連續(xù)四年以兩位數(shù)的速度增長，從2000年的1.28億噸猛增到2003年的2.2億噸。但與鋼鐵產(chǎn)量不相匹配的是，從總體上來說，企業(yè)信息化建設(shè)的水平還較低。尤其是在MES系統(tǒng)的研究與應(yīng)用方面，更是遠遠落后于國外先進的鋼鐵企業(yè)。目前，國內(nèi)很多企業(yè)在進行以上ERP系統(tǒng)為標志的信息化建設(shè)的同時，往往忽視了與過程控制層直接相連的成熟的MES系統(tǒng)的支撐，使得ERP系統(tǒng)不能及時地掌握到工廠發(fā)生的實際情況，成為空中樓閣。

    二、鋼鐵企業(yè)MES的特征與核心地位

    MES是美國管理界上世紀九十年代提出的關(guān)于制造業(yè)企業(yè)信息化的新概念，它通過計劃監(jiān)控、生產(chǎn)調(diào)度，實時傳遞生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)，來對生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的各種復雜問題進行實時處理，在信息化中起到了核心關(guān)鍵作用。

    MES最具有行業(yè)特征，不同行業(yè)MES功能差異很大，這是因為MES直接反映底層工藝設(shè)備的特點，至今世界上還沒有一個適合于所有行業(yè)的MES通用產(chǎn)品。

    鋼鐵企業(yè)MES是從企業(yè)經(jīng)營戰(zhàn)略到具體實施之間的一道橋梁，它針對鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)運行、生產(chǎn)控制與管理信息不及時、不完全、生產(chǎn)與管理脫節(jié)、生產(chǎn)指揮滯后等現(xiàn)狀，實現(xiàn)上下連通現(xiàn)場控制設(shè)備與企業(yè)管理平臺，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的無縫連接與信息共享；前后貫通整條產(chǎn)線，實現(xiàn)全生產(chǎn)過程的一體化產(chǎn)品與質(zhì)量設(shè)計、計劃與物流調(diào)度、生產(chǎn)控制與管理、生產(chǎn)成本在線預測和優(yōu)化控制、設(shè)備狀態(tài)的安全監(jiān)視和維護等，從而實現(xiàn)整個企業(yè)信息的綜合集成，從而對生產(chǎn)過程實現(xiàn)全過程高效協(xié)調(diào)的控制與管理。

    三、鋼鐵企業(yè)MES的技術(shù)架構(gòu)

    3.1 鋼鐵企業(yè)MES的系統(tǒng)環(huán)境架構(gòu)

  　寶信MES的系統(tǒng)架構(gòu)如下圖所示，配置了應(yīng)用軟件運行的軟硬件環(huán)境和開發(fā)工具，確定對不同平臺和數(shù)據(jù)庫進行屏蔽的跨平臺運行的技術(shù)方案，并制定了統(tǒng)一的數(shù)據(jù)接口標準。

    系統(tǒng)集成了各種中間件軟件，如：Tuxedo，以及由寶信軟件自主開發(fā)的、用于過程自動化控制的中間件軟件產(chǎn)品Plature99，用于各種不同接口通訊的通訊中間件軟件Xcom、Multilink等，用于安全授權(quán)管理的產(chǎn)品軟件ePass等。

    3.2 鋼鐵企業(yè)MES的軟件功能架構(gòu)

    鋼鐵企業(yè)MES 整體應(yīng)用功能的設(shè)計，要以鋼鐵企業(yè)的行業(yè)特色為背景，要有先進的管理理念貫穿其中，貫徹以財務(wù)為中心、成本控制為核心的理念，貫徹按合同組織組織生產(chǎn)、全面質(zhì)量管理的理念，實現(xiàn)全過程的一貫質(zhì)量管理、一貫計劃管理、一貫材料管理以及整個合同生命周期的動態(tài)跟蹤管理，以縮短成品出廠周期以及生產(chǎn)周期，加快貨款回收，提高產(chǎn)品質(zhì)量和檔次。

    寶信MES由訂單管理、生產(chǎn)管理、質(zhì)量管理、作業(yè)計劃管理、物料跟蹤與實績管理、工器具與軋輥管理、倉庫管理、發(fā)貨管理、歷史數(shù)據(jù)管理等功能模塊組成（見下圖）：

    四、鋼鐵企業(yè)MES的技術(shù)特點

   ·較強的一體化計劃編制功能和實時動態(tài)優(yōu)化功能

   ·具有較強的與ERP系統(tǒng)及PCS系統(tǒng)的集成性

   ·能廣泛適用于鋼鐵企業(yè)各種產(chǎn)線，包括板材、線材、型鋼、鋼管等不同的產(chǎn)線和單制程、多制程、直接熱裝熱送、短流程軋制等各種流程。

   ·滿足敏捷制造的實時性，大量采用實時處理技術(shù)，無論是計劃調(diào)度、質(zhì)量判定還是生產(chǎn)實績收集、成本核算都由生產(chǎn)中發(fā)生的事件觸發(fā)，進行實時拋帳和即時處理。

  　在具體實現(xiàn)上，具有以下技術(shù)特點：

   1）建立產(chǎn)品規(guī)范體系和冶金規(guī)范體系,真正實現(xiàn)按用戶需求進行產(chǎn)品設(shè)計：

  　為貫徹一貫質(zhì)量管理理念，需要建立產(chǎn)品規(guī)范管理體系及冶金規(guī)范管理體系；產(chǎn)品規(guī)范支持銷售系統(tǒng)訂貨處理，并規(guī)范產(chǎn)品的品名、標準、牌號、表面特性等，確保從合同到標簽、質(zhì)保書的統(tǒng)一引用。建立企業(yè)產(chǎn)品規(guī)范管理體系及冶金規(guī)范管理體系，是實現(xiàn)一貫質(zhì)量管理的關(guān)鍵技術(shù)。

    2）自動的合同處理與設(shè)計技術(shù)：

    合同處理在產(chǎn)品規(guī)范系統(tǒng)和冶金規(guī)范系統(tǒng)的支持下，自動對銷售下發(fā)生產(chǎn)的用戶合同進行產(chǎn)品的質(zhì)量設(shè)計和生產(chǎn)設(shè)計，設(shè)計合同的加工工藝途徑及合同產(chǎn)品從材料準備、生產(chǎn)、檢驗、發(fā)貨、出廠等全過程的工序工藝控制參數(shù)、檢化驗要求等作業(yè)指令，以及各工序的物料重量和合同的工序欠量，實現(xiàn)全自動的合同處理技術(shù)。

    3）產(chǎn)品質(zhì)量判定的自動處理技術(shù)：

  　冶金規(guī)范對于產(chǎn)品的最終放行條件作了規(guī)定，對于同一種產(chǎn)品，可以針對不同的用戶、不同的用途分別制定不同的放行條件，真正體現(xiàn)了按用戶進行質(zhì)量管理模式。

  　 根據(jù)質(zhì)量設(shè)計結(jié)果的放行標準和對產(chǎn)品的檢化驗實績，實現(xiàn)對產(chǎn)品實物的自動質(zhì)量判定。

    4）實時動態(tài)的合同執(zhí)行進程跟蹤管理技術(shù)：

    根據(jù)合同處理結(jié)果及生產(chǎn)實績的實時合同拋帳作業(yè)，對合同各工序生產(chǎn)欠量進行動態(tài)平衡，實時監(jiān)控合同進度，動態(tài)反映合同的欠量、通過量，合同跟蹤從銷售、質(zhì)量、生產(chǎn)、出廠直到財務(wù)結(jié)算為止，真正實現(xiàn)實時動態(tài)的合同跟蹤。

    五、鋼鐵企業(yè)MES未來的發(fā)展趨勢

  　走產(chǎn)品化的道路，從信息集成、事務(wù)集成發(fā)展到智能集成型的MES，滿足可集成性、可配置性、可適應(yīng)性、可擴展性和可靠性的要求是鋼鐵企業(yè)MES今后的發(fā)展趨勢。具體表現(xiàn)在以下幾個方面:

    1） 通過軟總線技術(shù)的研究，進一步加大MES系統(tǒng)與周邊系統(tǒng)的可集成性，使其可以與各種廠家、各種類型的周邊系統(tǒng)平滑地連接。

    2）在鋼鐵企業(yè)MES解決方案的基礎(chǔ)上，進一步拓展成為流程行業(yè)整個系統(tǒng)地解決方案，為建成中國自己的具有獨立知識產(chǎn)權(quán)的流程制造業(yè)MES而努力。

    3）融入了一些冶金企業(yè)及流程行業(yè)的專有關(guān)鍵技術(shù)，如一體化計劃、全面質(zhì)量管理技術(shù)、動態(tài)成本控制技術(shù)、設(shè)備故障監(jiān)測與分析等，以滿足解決生產(chǎn)現(xiàn)場各種復雜問題的需要。
    4）通過面向?qū)ο蠹夹g(shù)、組件技術(shù)的應(yīng)用，大大增強鋼鐵企業(yè)MES的可裁減性與適應(yīng)性。

    5）向下拓展，進一步增強與操作設(shè)備的集成，加入如冶金模型庫及設(shè)備級控制指令等， 成為流程制造業(yè)自動化綜合系統(tǒng)的完整解決方案。

    六、結(jié) 論

    鋼鐵企業(yè)冶金過程是一個離散和連續(xù)混合的生產(chǎn)過程，產(chǎn)線長、工序多、設(shè)備復雜，完全靠人工的方式進行管理和控制幾乎是不可能的，因此，鋼鐵企業(yè)MES 的實施就顯得尤其重要。開發(fā)出適應(yīng)于我國鋼鐵企業(yè)的MES軟件產(chǎn)品，實現(xiàn)PCS－MES－ERP的緊密集成，進而提出我國流程行業(yè)MES的技術(shù)規(guī)范與實施標準來，對提升我國流程行業(yè)信息化的水平，增強與國際先進企業(yè)的競爭力，都具有著重要的意義。

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