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概述
隨著我國(guó)鋼鐵企業(yè)的高速發(fā)展，越來越多的企業(yè)意識(shí)到信息化在企業(yè)運(yùn)作過程中的作用。典型的鋼鐵行業(yè)信息化模型可分為：過程級(jí)的自動(dòng)化控制系統(tǒng)（PCS）、生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)（MES）以及上層的企業(yè)資源規(guī)劃系統(tǒng)（ERP）三個(gè)層次。MES是企業(yè)上層ERP與底層設(shè)備自動(dòng)控制系統(tǒng)之間的、面向車間層的管理系統(tǒng)。因此，企業(yè)提高信息化成效，必需重視MES技術(shù)和應(yīng)用。本文研究了國(guó)內(nèi)鋼鐵企業(yè)MES系統(tǒng)的現(xiàn)狀和發(fā)展方向，并穿插介紹了浙大中控MES系統(tǒng)在鋼鐵行業(yè)的應(yīng)用。
行業(yè)特點(diǎn)
從2000年至今，我國(guó)已成為世界最大的鋼鐵生產(chǎn)與消費(fèi)的國(guó)家。隨著我國(guó)加入WTO，我國(guó)鋼鐵企業(yè)將面臨來自全世界范圍內(nèi)行業(yè)對(duì)手的競(jìng)爭(zhēng)壓力，國(guó)際鐵礦石價(jià)格也逐年走高，進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)的中國(guó)鋼鐵企業(yè)在產(chǎn)品質(zhì)量、品種結(jié)構(gòu)、能源消耗、資源利用、環(huán)境保護(hù)、服務(wù)手段、管理模式、市場(chǎng)份額等方面都面臨巨大挑戰(zhàn)。形勢(shì)要求我們加快采用現(xiàn)代信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及與之相適應(yīng)的現(xiàn)代管理方式來改造和提升傳統(tǒng)鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)管理方式，從而推動(dòng)鋼鐵產(chǎn)業(yè)的優(yōu)化和升級(jí)，走出一條科技含量高、經(jīng)濟(jì)效益好、資源消耗低、環(huán)境污染少、人力資源優(yōu)勢(shì)得到充分發(fā)揮的新型工業(yè)化路子。
系統(tǒng)介紹
作為專業(yè)從事工業(yè)自動(dòng)化軟件和企業(yè)信息化軟件平臺(tái)的產(chǎn)品研發(fā)、資訊和項(xiàng)目實(shí)施的高科技公司，浙江中控軟件技術(shù)有限公司一直在面向現(xiàn)代制造型企業(yè)的MES系統(tǒng)領(lǐng)域進(jìn)行著積極的研究和探索。
根據(jù)我國(guó)鋼鐵冶金行業(yè)信息化現(xiàn)狀及其特點(diǎn)，中控軟件提出了“整體規(guī)劃，分步實(shí)施，重點(diǎn)突破”的信息化建設(shè)指導(dǎo)思想。幫助企業(yè)尋找到最適合的信息化建設(shè)道路，以最小的投入創(chuàng)造最佳的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。企業(yè)可以按照規(guī)劃逐步深入，也可以根據(jù)企業(yè)的現(xiàn)實(shí)狀況，優(yōu)先采用更為適合的系統(tǒng)，解決主要的問題。在系統(tǒng)實(shí)施時(shí)，將根據(jù)整體規(guī)劃，預(yù)留相應(yīng)的接口和拓展空間，避免企業(yè)出現(xiàn)“信息孤島”，也避免由于企業(yè)缺乏整體規(guī)劃，造成的功能迭代、資金浪費(fèi)。
浙大中控是國(guó)內(nèi)首個(gè)提出“兩庫(kù)三層”企業(yè)信息化建設(shè)模型的公司，從上圖可以看出，MES系統(tǒng)的正常運(yùn)行需要依賴于兩個(gè)支撐系統(tǒng)：網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，因此MES系統(tǒng)的建設(shè)是一個(gè)循序漸進(jìn)的過程，首先把兩個(gè)支撐系統(tǒng)建設(shè)起來，然后再建設(shè)MES系統(tǒng)的具體內(nèi)容。由于目前國(guó)內(nèi)鋼鐵企業(yè)已經(jīng)具備了良好的基礎(chǔ)自動(dòng)化系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，因此，實(shí)施MES第一步的任務(wù)是：建立全廠級(jí)別的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)和關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，解決連續(xù)工業(yè)生產(chǎn)過程中存在著大量實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的處理、存儲(chǔ)和集成問題，為上層的應(yīng)用提供真實(shí)可靠的數(shù)據(jù)源。
系統(tǒng)從ERP系統(tǒng)獲取生產(chǎn)計(jì)劃信息，通過管理工序的規(guī)程和作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)用戶訂單做出質(zhì)量設(shè)計(jì)并計(jì)算新需要的材料并提出申請(qǐng)，基于此確定鐵水需求量和必要的鐵水預(yù)處理計(jì)劃，編制焦化、燒結(jié)、煉鐵、煉鋼、軋鋼計(jì)劃，根據(jù)這些計(jì)劃發(fā)生相應(yīng)的制造命令和取樣檢化驗(yàn)命令。系統(tǒng)還收集各工序的生產(chǎn)實(shí)績(jī)、收集中間產(chǎn)品庫(kù)及成品庫(kù)的庫(kù)存實(shí)際狀況，完成全過程的質(zhì)量判定,根據(jù)生產(chǎn)實(shí)績(jī)和質(zhì)量判定以及調(diào)度系統(tǒng)發(fā)來的直接指令，對(duì)作業(yè)計(jì)劃做出動(dòng)態(tài)調(diào)整。為了保證制造的正常運(yùn)行，MES還對(duì)在線運(yùn)轉(zhuǎn)的工藝設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控，向PCS收集生產(chǎn)實(shí)績(jī)和檢驗(yàn)化驗(yàn)結(jié)果�？傊�，我們的目標(biāo)是幫助鋼鐵企業(yè)實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)計(jì)劃以及生產(chǎn)過程中的料、工、費(fèi)信息進(jìn)行有效的跟蹤，準(zhǔn)確及時(shí)反映，加強(qiáng)對(duì)各部門資產(chǎn)管理的力度，實(shí)現(xiàn)對(duì)資產(chǎn)的動(dòng)態(tài)跟蹤管理，最終提高鋼鐵企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力和企業(yè)效益。
系統(tǒng)特點(diǎn)
中控鋼鐵行業(yè)MES成功地將鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的控制系統(tǒng)與上層管理系統(tǒng)連接起來，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的有機(jī)結(jié)合，幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)管理和精確管理，為鋼鐵企業(yè)實(shí)現(xiàn)全面自動(dòng)化和信息化打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。具有以下特點(diǎn)：
1. 實(shí)現(xiàn)全廠產(chǎn)線數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)收集、分析、存儲(chǔ)和發(fā)布，為上層應(yīng)用提供了統(tǒng)一的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)平臺(tái)；
2. 從客戶訂單中獲取生產(chǎn)任務(wù)，從現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)獲取產(chǎn)線加工能力，安裝實(shí)際情況進(jìn)行計(jì)劃排產(chǎn)和優(yōu)化調(diào)度工作，達(dá)到對(duì)生產(chǎn)進(jìn)行總體優(yōu)化。
3. 充分利用產(chǎn)線實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，對(duì)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘，分析企業(yè)生產(chǎn)和管理瓶頸，優(yōu)化操作流程和生產(chǎn)工藝參數(shù)，提升關(guān)鍵績(jī)效指標(biāo)。
4. 加強(qiáng)生產(chǎn)過程管理，實(shí)行動(dòng)態(tài)質(zhì)量管理，提高產(chǎn)品質(zhì)量。
5. 優(yōu)化產(chǎn)能，增加生產(chǎn)裝置的有效運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間，提高工作效率，提高資產(chǎn)利用率，降低企業(yè)的資金成本。
6. 實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品整個(gè)生命周期的質(zhì)量監(jiān)控，提高產(chǎn)品命中率，避免不合格品進(jìn)入市場(chǎng)，降低企業(yè)質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)。
7. 為企業(yè)上層管理人員和生產(chǎn)管理人員提供產(chǎn)品生產(chǎn)流程的實(shí)時(shí)總貌圖，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)可視化界面。
8. 強(qiáng)大的自定義報(bào)表功能，用戶可以根據(jù)需求自己組態(tài)和制定報(bào)表內(nèi)容和表現(xiàn)形式，并且可以導(dǎo)出成多種格式的文本，增強(qiáng)決策能力。
9. 提供多種數(shù)據(jù)交互接口，與外圍系統(tǒng)可以無縫連接，徹底解決企業(yè)信息化孤島局面。
應(yīng)用效果
通過MES系統(tǒng)的實(shí)施，企業(yè)實(shí)現(xiàn)鐵－鋼－軋橫向數(shù)據(jù)集成和相互傳遞，實(shí)現(xiàn)管理－計(jì)劃－生產(chǎn)－控制縱向信息集成，同時(shí)，整合生產(chǎn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)為數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)，采用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，為生產(chǎn)管理控制提供了決策支持，結(jié)束了“企業(yè)信息化孤島”的格局，真正做到了鋼鐵企業(yè)的“三流”合一，為鋼鐵企業(yè)產(chǎn)銷一體化打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
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