在經濟全球化過程中，我國鋼鐵企業(yè)不斷面臨著同國際一流企業(yè)在技術程度、質量管理、價錢及其服務等方面的競爭。采用先進的管理理念、應用信息化、自動化技術改造鋼鐵企業(yè)，建立鋼鐵企業(yè)綜合自動化系統(tǒng)，是使企業(yè)在當今日益劇烈的競爭中立于不敗之地的發(fā)展方向。特別是進入21世紀后隨著信息技術和網絡技術的不斷發(fā)展，企業(yè)管理對信息化的需求也在不時地擴展。管理信息化和過程自動化是鋼鐵企業(yè)技術發(fā)展的趨勢，是鋼鐵企業(yè)在國際競爭中立于不敗之地的有力武器。

　　企業(yè)單純的業(yè)務管理信息化現(xiàn)已不能滿足公司管理精密化的請求，如何將管理延伸到作業(yè)現(xiàn)場，提升企業(yè)的質量、本錢、交貨能力，是企業(yè)關注的焦點。

　　鋼鐵企業(yè)冶金過程是一個離散和連續(xù)混合的產出過程，產線長、工序多、設備復雜，全依托人工的方式賴管理和控制的難度非常大。尤為突出的是由于缺乏生產計劃形成的宏觀消費失控，以及調度系統(tǒng)不完善最終導致的實時監(jiān)控紊亂等。要使經濟效益提高，鋼鐵企業(yè)的生產管理方式應由粗放型向集約型轉變。[3]因而，鋼鐵企業(yè)MES的實施就顯得特別重要。而目前國內在MES產品化軟件研討與設計方面與國際先進程度相差較大，深化研討MES技術、開發(fā)適合發(fā)展潮流、低投入、適用于我國鋼鐵企業(yè)應用需求的MES軟件產品具有十分重要的意義。

　　MES 作為一種生產模式，把制造系統(tǒng)的計劃和進度安排、追蹤、監(jiān)視和控制、物料流動、質量管理、設備的控制和計算機集成制造接口（CIM）等一體化去考慮，以最終實施制造自動化戰(zhàn)略。

1 寬厚板MES系統(tǒng)介紹

　　寬厚板生產工藝較為復雜，機組多，生產管理環(huán)節(jié)比價多，在世界主要的寬厚板生產廠都建立有MES生產管理系統(tǒng)，完成從訂單開端的生產組織、作業(yè)方案、物料跟蹤、質量控制及產品發(fā)貨等全過程的系統(tǒng)管理。

2 寬厚板MES功能

　　寬厚板生產線共分為下面幾個部門：生產部：根據生產部指定的生產訂單，制定各個產線的生產計劃并下發(fā)給各個生產線，指導生產。調度室：對各個產線的作業(yè)實績進行指示，并對質量實績進行跟蹤、處理各種異常，對統(tǒng)計生產實績、質量實績，生成生產快報。化驗室：對原料、中間產品、最終產品的各工序成分進行化驗，指導生產控制。品質部：對全廠的各條生產線的質量跟蹤、質量判定、標準制定、出具質保書。

　　寬厚板生產線包括以下幾個區(qū)域：

　　（1）煉鋼

　　（2）連鑄

　　（3）加熱爐

　　（4）軋線

　　（5）剪切線

　　（6）檢化驗

　　（7）板坯庫

3 物料跟蹤與實績管理的功能

　　物料跟蹤與實績管理，實時反映在各個工序機組物料的產出信息，對采集的數據進行即時析處理，提高加工活動的效率和量。物料跟蹤及實績管理實時收集各生產工序的來自于過程控制計算機（或人工錄入）的生產實績信息，為MES其他模塊的正常運轉提供準確實時的基礎的生產實績數據，滿足用戶實績查詢的各項需求，實時反映各生產工序具體的運轉狀態(tài)和物料狀態(tài)信息。

　　物料跟蹤與實績管理，其主要目的是對物料及庫存進行動態(tài)跟蹤與管理，為后續(xù)的倉庫管理、質量管理、發(fā)貨管理提供基礎數據；實時掌握庫存信息，從而降低庫存、確保物流暢通。[8]

　　對一張經過軋制和剪切后的鋼板來說，材料與合同的匹配關系是“多對多”的，即一個材料對應多個不同尺寸規(guī)格的合同。所以，當鋼板產出后，如何以整張鋼板為主鍵進行物料跟蹤和實績管理，這是系統(tǒng)設計的一個難點和關鍵技術。為此，系統(tǒng)將引入材料命令和目的材料的概念，使物料在成品未產出之前，先設計出最終的目的材料，并以此為主鍵，進行一貫的合同跟蹤和材料跟蹤。

　　生產實績管理主要是通過收集來自于過程控制計算機（L2）的生產實績信息，包括物料加工信息、質量控制參數、檢化驗實績、工序成本信息等；同時對生產過程狀態(tài)（比如設備運行狀態(tài)、加工指令、計劃狀態(tài)等）、加工過程中的物料信息進行全程跟蹤，以了解其在生產過程當中的加工情況、尺寸重量變化情況、質量情況、工藝控制情況等。

　　寬厚板MES系統(tǒng)管理的生產實績主要有：

　　1）連鑄實績

　　2）板坯切斷實績

　　3）板坯精整實績

　　4）板坯加熱、軋制實績

　　5）厚板剪切、檢查實績

　　6）厚板精整實績

　　物料跟蹤與實績管理的主要功能包括：

　　1）各種生產實績的接收與處理

　　2）材料與合同信息的更新

　　3）生產實績報表生成與打印

　　為了避免通信接口故障帶來的信息處理失敗，系統(tǒng)同時具備生產實績的后備輸入、后備修改、后備刪除等功能。

4 系統(tǒng)需求分析與設計

　　在寬厚板的制作過程中，寬厚板的鋼種繁多，產品尺寸等方面定制水平較高，生產工藝路徑臨時發(fā)生調整的余地比較大，可能出現(xiàn)的問題和風險很多，與眾不同的生產特點決定了它獨特的業(yè)務功能和管理方式，從下發(fā)生產計劃到生產過程控制再到成品入庫和發(fā)貨都需要各部門的密切協(xié)作，所以對寬厚板MES 系統(tǒng)中各個模塊之間數據的完整、實時和準確要求很高，保證各模塊之間的數據完整性和一致性的是系統(tǒng)面臨的關鍵問題，事務處理中間件提供了一個支持大規(guī)模事務處理的可靠運行環(huán)境，可以有效的采集和傳遞實時的生產數據信息，并對收集到的數據進行處理，監(jiān)督生產過程，并及時改正生產過程的錯誤，記錄生產中的各種數據包括出現(xiàn)問題的數據，透明地在異構的分布計算環(huán)境中傳遞對象請求，實現(xiàn)整個系統(tǒng)數據完整性和一致性，從而構造成真正具有生命力的大型應用系統(tǒng)。   　　4.1 系統(tǒng)功能設計及系統(tǒng)架構

　　從寬厚板的整體規(guī)劃開始，進行充分的需求調研和業(yè)務分析，定義出業(yè)務標準，并根據各部門的業(yè)務流程，做出部門之間的信息流、數據流與物流的銜接。根據明確系統(tǒng)功能分擔和功能定位，在此基礎上，進行系統(tǒng)配置，設計出整個系統(tǒng)的生產制造執(zhí)行系統(tǒng)的代碼體系。寬厚板MES體系結構如圖1所示。

4.2 系統(tǒng)應用功能流程設計

　　薄板廠4100mm寬厚板MES系統(tǒng)的系統(tǒng)功能包括：訂單管理、質量管理、生產管理、計劃管理、物料跟蹤與實績管理、倉庫管理、發(fā)貨管理、設備材料、管理工序、成本管理、生產統(tǒng)計管理、數據管理、系統(tǒng)管理。各應用功能之間的流程如圖2所示。

4.3 物料跟蹤與實績管理分析與設計

　　物料跟蹤及實績管理實時收集各生產工序的來自于過程控制計算機（或人工錄入）的生產實績信息，為MES其他模塊的正常運轉提供準確實時的基礎的生產實績數據，滿足用戶實績查詢的各項需求，實時反映各生產工序具體的運轉狀態(tài)和物料狀態(tài)信息。各部門現(xiàn)場聯(lián)席會議時，根據自身生產的需要，提出了系統(tǒng)功能的要求，并添加了報表的功能。物料跟蹤與實績管理主要涉及兩個區(qū)域：連鑄區(qū)域和軋制區(qū)域。

　　物料跟蹤與實績管理的連鑄區(qū)域主要管理：連鑄機組、板坯切斷、二切機組、板坯精整管理。

5 系統(tǒng)網絡配置

　　4100mm寬厚板MES系統(tǒng)的整個網絡系統(tǒng)采用星型網絡拓撲結構，選取百兆/千兆的以太網技術進行組網，選用CISCO網絡設備作為組網設備。辦公樓到各現(xiàn)場節(jié)點之間采用光纜作為傳輸介質，辦公樓內部主要采用超五類雙絞線傳輸信息。網絡系統(tǒng)邏輯拓撲圖如圖3。

　　整個網絡系統(tǒng)主要分為MES網絡和L2過程控制接入網：

　　4100mm寬厚板產線的MES網絡主要為寬厚板MES系統(tǒng)主機、現(xiàn)場操作終端之間的數據交換提供網絡連接，為整個產線的MES操作用戶提供訪問寬厚板MES系統(tǒng)的功能，并使用防火墻等設備保護MES網絡安全，防止外部網絡入侵行為；

　　L2過程控制接入網用于接入所有的L2網絡系統(tǒng)，保證各L2系統(tǒng)與寬厚板MES系統(tǒng)主機之間安全高效的數據交換。

　　系統(tǒng)外部接口說明

　　寬厚板MES系統(tǒng)與周邊其他外部計算機系統(tǒng)的接口都將采用基于TCP/IP SOCKET協(xié)議的實時電文通信方式，寬厚板MES系統(tǒng)提供專用的接口通信中間件軟件（XCOM）進行電文通信，同時具備完成的接口管理功能。

　　寬厚板MES系統(tǒng)與外部系統(tǒng)交換的數據內容主要有：

　　1）公司ERP接口設計

　　預留接口部分，以便日后接受ERP系統(tǒng)下發(fā)的訂單信息、原料信息、發(fā)貨計劃等；向ERP系統(tǒng)發(fā)送原料需求、生產實績、發(fā)貨實績、成本基礎數據等信息。

　　2）連鑄L2接口設計

　　向連鑄L2系統(tǒng)下發(fā)連鑄作業(yè)和板坯切割命令；接收連鑄L2系統(tǒng)上傳的連鑄作業(yè)和板坯切割實績。

　　3）加熱爐L2接口設計

　　向加熱爐L2系統(tǒng)下發(fā)板坯入爐命令；接收加熱爐L2系統(tǒng)上傳的板坯裝爐實績以及板坯爐前、爐后的回庫信息。

　　4）軋機L2接口設計

　　向軋機L2系統(tǒng)下發(fā)板坯軋制命令（PDI）；接收軋機L2系統(tǒng)上傳的板坯正常軋制、軋廢等各類生產實績信息。

　　5）剪切線L2接口設計

　　向剪切線L2系統(tǒng)下發(fā)厚板剪切命令（PDI）；接收剪切線L2系統(tǒng)上傳的剪切實績信息。

　　6）火切線L2接口設計

　　向火切線L2系統(tǒng)下發(fā)切割命令（PDI）；接收火切線L2系統(tǒng)上傳的切割實績信息。

　　7）檢化驗L2接口設計

　　向檢化驗L2系統(tǒng)下發(fā)試驗指令；接收檢化驗L2系統(tǒng)上傳的實驗信息。

6 結束語

　　本文通過實施寬厚板MES物料跟蹤與實績管理系統(tǒng)，建立起了企業(yè)信息化的支撐平臺，鞏固和提升了企業(yè)自主工藝開發(fā)和制造的能力和核心競爭力，實現(xiàn)了企業(yè)內部的全面信息集成，推進了鋼鐵企業(yè)企業(yè)的信息化進程，提高了企業(yè)適應現(xiàn)代化制造和管理模式的能力，為推動我國鋼鐵產業(yè)的發(fā)展，起到了典型示范的作用，具有一定的借鑒意義。

轉載請注明出處：拓步ERP資訊網http://m.lukmueng.com/

本文標題：寬厚板MES/ERP物料跟蹤與實績管理系統(tǒng)的研究

本文網址：http://m.lukmueng.com/html/consultation/10819916954.html