济钢三炼钢中厚板厂MES系统分析与设计.docx

引言随着目前企业信息化建设的进一步深化, 通过在企业内部和整个产品供应链中双向的直接通讯有关产品行为的关键任务信息, MES 应用平台成为衔接企业管理系统( ERP 、 CRM 、 SCM )和现场控制系统的非常必要的层次。 MES 在企业生产信息化建设中要起到非常重要的作用,是承上启下的纽带。许多企业通过实施 ERP 来加强管理。然而上层生产计划管理受市场影响越来越大, 明显感到计划跟不上变化。面对客户对交货期的苛刻要求, 面对更多产品的改型, 订单的不断调整, 企业决策者认识到, 计划的制订要依赖于市场和实际的作业执行状态, 而不能完全以物料和库存回报来控制生产。同时 ERP 软件主要是针对资源计划, 这些系统通常能处理昨天以前发生的事情( 作历史分析), 亦可预计并处理明天将要发生的事件, 但对今天正在发生的事件却往往留下了不规范的缺口。而传统生产现场管理只是一黑箱作业, 这已无法满足今天复杂多变的竞争需要。因此如何将此黑箱作业透明化, 找出任何影响产品品质和成本的问题, 提高计划的实时性和灵活性, 同时又能改善生产线的运行效率已成为每个企业所关心的问题。制造执行系统( MES )恰好能填补这一空白。 MES 是处于计划层和车间层操作控制系统之间的执行层,主要负责生产管理和调度执行。它通过控制包括物料、设备、人员、流程指令和设施在内的所有工厂资源来提高制造竞争力, 提供了一种系统地在统一平台上集成诸如质量控制、文档管理、生产调度等功能的方式, 从而实现企业实时化的 ERP/MES/SFC 系统,并给企业带来了巨大的经济效益。 1 、需求分析济南钢铁股份有限公司中厚板厂年产量 200 万吨, 包含有步进加热炉 1 座,推钢加热炉 2 座,粗轧机 1 台,精轧机 1 台,以及矫直、冷床、剪切、质检、入库等一条线中厚板生产设备。三炼钢厂与中厚板厂采用高耦合性直接热装板坯工艺( DHCR ), 因此要求实行一条作业线生产管理。该条作业线将逐步过渡到以品种钢生产为主( 小批量/ 多品种), 因此要求生产管理实现高水平的定单生产( MAKE TO ORDER ) 管理。作为现代化新型中厚板生产线, 济钢中厚板厂具有完善的生产过程基础自动化系统( L1) 和过程自动化系统( L2), 如步进加热炉控制系统、西门子精轧控制系统、控轧控冷系统( ACC )等,并且先行开发了简易轧件跟踪局域网系统。但是, 全线生产协调控制仍然依赖人工完成, 生产计划调度也是人工完成, 信息传递靠人工报表,各个 L1/L 2 级子系统所须制造命令/ 规程等L3 级数据由人工输入, 效率低, 规范性差, 与完善的 L1/L2 自动化系统不相匹配, 也制约了中厚板厂生产效率的发挥提高。中厚板厂迫切需要建立一条全线生产管理信息系统, 进一步优化全线生产效率, 提高全线管理水平。从公司信息化看 MES 是生产型企业信息化的基础, 没有及时、准确、有效的生产管理信息,企业 ERP 系统是空中楼阁。 2 、系统设计目标炼钢—中厚板厂全线一体化 MES 系统设计目标是: 建立三炼钢—中厚板厂全线一体化生产管理执行信息系统( MES 系统), 实现全线一条线生产管理( 一体化生产计划、一体化动态调度、一体化执行跟踪)自动化( L3 ),稳定均衡生产,快速动态调度,提高生产效率, 减低生产成本, 规