鄒 珺，梅江為，吳 婷

(江西現(xiàn)代職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息工程分院，江西 南昌 330095)

鋼鐵企業(yè)產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭激烈、價(jià)格波動(dòng)較大，傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式通常會(huì)造成產(chǎn)品積壓、產(chǎn)能無序、生產(chǎn)計(jì)劃跟不上市場(chǎng)節(jié)奏，致使企業(yè)競(jìng)爭力下降［1］.而MES系統(tǒng)可以彌補(bǔ)這方面的缺點(diǎn)，所以現(xiàn)在越來越多的現(xiàn)代企業(yè)加快了信息化的進(jìn)程，越來越多的企業(yè)采用了MES作為生產(chǎn)管理的新一代信息系統(tǒng).在MES系統(tǒng)中通過訂單編制生產(chǎn)計(jì)劃，通過對(duì)訂單跟蹤，及時(shí)掌握訂單完成率，根據(jù)生產(chǎn)情況以及訂單交貨期和庫存可發(fā)資源，指導(dǎo)發(fā)運(yùn)部門制定發(fā)運(yùn)計(jì)劃組織發(fā)運(yùn).

以產(chǎn)品規(guī)范、冶金規(guī)范為基礎(chǔ).通過質(zhì)量設(shè)計(jì)，在產(chǎn)品規(guī)范和冶金規(guī)范的支撐下，把客戶計(jì)劃需求轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)指令傳遞到相關(guān)生產(chǎn)部門進(jìn)行指導(dǎo)和監(jiān)控.綜合判定合格方可發(fā)貨，并向用戶提供質(zhì)保書，達(dá)到“質(zhì)保書隨貨同行”.

以庫存管理為樞紐.確定鋼坯庫存的緩沖作用，協(xié)調(diào)原料與鋼鐵產(chǎn)品的合理配比，實(shí)現(xiàn)成品庫存緩解生產(chǎn)計(jì)劃與物流之間的矛盾.

以生產(chǎn)計(jì)劃與生產(chǎn)管制為核心.遵守“調(diào)度指導(dǎo)下的生產(chǎn)”的原則，以調(diào)度計(jì)劃來提高計(jì)劃執(zhí)行率，以生產(chǎn)管制來提高計(jì)劃執(zhí)行的準(zhǔn)確性.

以規(guī)范質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和成本運(yùn)營為目標(biāo).通過采用PDCA循環(huán)，保證質(zhì)量可靠性.通過匯總階段計(jì)劃報(bào)表，實(shí)現(xiàn)過程成本控制.

1 系統(tǒng)組成

對(duì)于該企業(yè)的生產(chǎn)需求和業(yè)務(wù)流程，MES產(chǎn)銷一體化系統(tǒng)劃分為銷售、計(jì)劃、生產(chǎn)、質(zhì)量、庫存等幾個(gè)子系統(tǒng)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示.

主要組成部分功能設(shè)計(jì)如下:

(1)銷售管理:以企業(yè)銷售部門為主體，實(shí)現(xiàn)客戶管理、訂單管理、結(jié)算管理、資源分配及發(fā)運(yùn)管理、價(jià)格管理等功能.

(2)計(jì)劃管理:分為中長期計(jì)劃、生產(chǎn)訂單管理、坯料設(shè)計(jì)管理、煉鋼計(jì)劃管理、彈扁計(jì)劃管理、高線計(jì)劃管理、棒材計(jì)劃管理等.計(jì)劃管理原則是根據(jù)前期銷售情況、設(shè)備情況和各產(chǎn)線產(chǎn)能情況召開會(huì)議，制定各產(chǎn)線全年、季度的產(chǎn)能計(jì)劃，錄入系統(tǒng).

圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

(3)庫存管理:庫存管理分為以下幾項(xiàng)，倉庫基礎(chǔ)信息管理、鋼坯庫管理、彈扁成品庫管理、高線成品庫管理、棒材成品庫管理、煉鋼原輔料庫管理.保持合理庫存，對(duì)企業(yè)正常的現(xiàn)金流有重要的作用.所以庫存管理是MES系統(tǒng)的重要組成部分.

(4)質(zhì)量管理:根據(jù)生產(chǎn)要求，產(chǎn)品從冶煉、軋制、精整到包裝等一系列工序進(jìn)行一貫質(zhì)量設(shè)計(jì).通過質(zhì)量管理功能可以在生產(chǎn)過程中完整跟蹤產(chǎn)品，在各個(gè)生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行檢測(cè)，并隨時(shí)根據(jù)檢測(cè)數(shù)據(jù)，判定在生產(chǎn)過程中產(chǎn)品的質(zhì)量異常，并提供分析報(bào)告和檢測(cè)證明，在產(chǎn)品銷售時(shí)提供質(zhì)量保證書.質(zhì)量管理其模塊分為:標(biāo)準(zhǔn)管理、檢化驗(yàn)管理、煉鋼質(zhì)量管理、成品質(zhì)量管理、質(zhì)量設(shè)計(jì)、質(zhì)保書管理.

(5)權(quán)限管理:其模塊功能是根據(jù)部門、崗位、職能來設(shè)定用戶權(quán)限.權(quán)限不同，用戶看到的界面、擁有的權(quán)利不同.

在該煉鋼企業(yè)考慮到各個(gè)分廠和部門的地理位置和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備情況，決定在各分廠生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)操作層采用C/S客戶機(jī)方式并按客戶端的分布設(shè)置二級(jí)服務(wù)器.在行政管理層采用B/S方式允許進(jìn)行信息瀏覽和查詢服務(wù).MES整體系統(tǒng)架構(gòu)結(jié)合實(shí)際情況采用了三層結(jié)構(gòu)，后臺(tái)以核心機(jī)房的Oracle數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和小型機(jī)存儲(chǔ)系統(tǒng)作為支撐環(huán)境，整個(gè)系統(tǒng)采用C#開發(fā)語言［2］.系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖2所示.

圖2 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

這種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的本質(zhì)在于通過對(duì)服務(wù)器的地理分布實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡和減少系統(tǒng)的反應(yīng)時(shí)間.客戶機(jī)主要實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)操作，接收、處理用戶數(shù)據(jù)，生成數(shù)據(jù)庫服務(wù)請(qǐng)求，并回給用戶.客戶端不直接讀取數(shù)據(jù)庫，所有的業(yè)務(wù)處理都放在了中間層的應(yīng)用服務(wù)器上，應(yīng)用服務(wù)器有緩存的作用.當(dāng)數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)或業(yè)務(wù)邏輯發(fā)生變化時(shí)，只需要修改相關(guān)的業(yè)務(wù)組件，無需改動(dòng)客戶端［3］.

2 系統(tǒng)功能特點(diǎn)

2.1 訂單轉(zhuǎn)換

在排產(chǎn)會(huì)議確定下月排產(chǎn)計(jì)劃后，銷售部門根據(jù)市場(chǎng)情況將排產(chǎn)計(jì)劃量分配到各個(gè)片區(qū)和子公司.操作人員則依據(jù)資源分配量和意向訂單量與客戶溝通，修改正式訂單需求量，并按照排產(chǎn)會(huì)議制定的生產(chǎn)輪數(shù)將意向訂單拆分成多個(gè)交貨批次，錄入不同的交貨期.

2.2 采用甘特圖進(jìn)行生產(chǎn)排程

其主要特點(diǎn)是為各分廠生產(chǎn)調(diào)度人員進(jìn)行生產(chǎn)排程，實(shí)時(shí)監(jiān)控生產(chǎn)進(jìn)度，調(diào)整作業(yè)路線，快速解決生產(chǎn)過程中現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)難題.本系統(tǒng)采用多模態(tài)甘特圖這種圖形化方式，大大簡化了生產(chǎn)調(diào)度人員生產(chǎn)排程和生產(chǎn)實(shí)時(shí)調(diào)度的工作難度，使系統(tǒng)排產(chǎn)方案、調(diào)度決策更科學(xué)合理，極大提高了生產(chǎn)效率.

2.3 質(zhì)量設(shè)計(jì)

根據(jù)訂單的牌號(hào)、標(biāo)準(zhǔn)號(hào)、產(chǎn)品形態(tài)、規(guī)格、客戶參數(shù)號(hào)等基本信息，系統(tǒng)從標(biāo)準(zhǔn)庫中搜索相應(yīng)的成分、性能與金相、制造、公差等標(biāo)準(zhǔn)，能夠完全匹配上標(biāo)準(zhǔn)的訂單，設(shè)計(jì)結(jié)果置為合格，由人工對(duì)設(shè)計(jì)結(jié)果確認(rèn)后，將結(jié)果返回給訂單管理模塊;對(duì)于未能完全匹配到標(biāo)準(zhǔn)的訂單，設(shè)計(jì)結(jié)果置為不合格，同時(shí)返回不合格的原因，提交給客戶進(jìn)行人工處理.

2.4 標(biāo)準(zhǔn)管理

制造標(biāo)準(zhǔn)，主要應(yīng)用于對(duì)煉鋼和軋鋼各崗位的工藝標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一管理，并形成一套完整的煉鋼工藝和軋鋼工藝.

成分標(biāo)準(zhǔn)，主要是用于對(duì)內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn)的成分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一管理，可以按牌號(hào)、標(biāo)準(zhǔn)號(hào)來進(jìn)行查詢，可以一次性增加、修改同一產(chǎn)品形態(tài)、牌號(hào)、標(biāo)準(zhǔn)號(hào)或同一客戶名稱等信息下的多個(gè)元素標(biāo)準(zhǔn)值、信息工序與工藝參數(shù)管理，主要用于對(duì)煉鋼和軋鋼各個(gè)工序、工藝參數(shù)項(xiàng)進(jìn)行統(tǒng)一編碼管理，同時(shí)對(duì)各個(gè)工序中對(duì)應(yīng)的工藝參數(shù)項(xiàng)進(jìn)行維護(hù)，也可以對(duì)相應(yīng)的參數(shù)進(jìn)行過濾查詢.

性能與金相標(biāo)準(zhǔn)(國標(biāo))，性能與金相標(biāo)準(zhǔn)主要是用于對(duì)性能與檢測(cè)項(xiàng)國家標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一管理，可以按產(chǎn)品形態(tài)、牌號(hào)、標(biāo)準(zhǔn)號(hào)、用途來進(jìn)行查詢，可以一次性增加、修改同一產(chǎn)品形態(tài)、牌號(hào)、標(biāo)準(zhǔn)號(hào)、規(guī)格上下限信息下多個(gè)檢驗(yàn)項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)值、信息判定順序管理，主要用于對(duì)鋼坯成分判定時(shí)的牌號(hào)改判順序數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一管理.

3 總結(jié)

采用MES系統(tǒng)的目的在于在企業(yè)生產(chǎn)過程中提高生產(chǎn)效率、穩(wěn)定產(chǎn)量、保障質(zhì)量、降低成本［4］.通過采用MES系統(tǒng)不僅能夠解決煉鋼企業(yè)內(nèi)部生產(chǎn)數(shù)據(jù)的流通、監(jiān)控，而且?guī)椭鸁掍撈髽I(yè)實(shí)現(xiàn)從人工粗放式管理到系統(tǒng)精細(xì)化管理，將有限的資源合理配置使用以最大程度地實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)制造效益，同時(shí)能夠提供及時(shí)準(zhǔn)確的市場(chǎng)信息給決策層供其進(jìn)行正確的決策.MES使得企業(yè)生產(chǎn)和管理部門有效協(xié)調(diào)，可以說是提高企業(yè)的整體實(shí)力和綜合競(jìng)爭力的催化劑［5］.在MES系統(tǒng)中創(chuàng)建的大型的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫不僅僅能服務(wù)于現(xiàn)在的企業(yè)生產(chǎn)，更是為將來的綜合的信息化工程奠定了良好的基礎(chǔ).

［1］王清渝.鋼鐵企業(yè)信息化中MES功能及其關(guān)鍵技術(shù)研究［J］.信息系統(tǒng)工程，2011，(10):121 －122.

［2］王敏，王江，李艷召.冶煉企業(yè)MES中生產(chǎn)管理模塊的分析與設(shè)計(jì)［J］.科技管理研究，2011，(6):137 －140.

［3］叢力群，畢英杰.打造數(shù)字化協(xié)同制造企業(yè)——MES未來發(fā)展的新方向［J］.自動(dòng)化儀表，2010，(10):1 －4.

［4］李杏娟.湘鋼寬厚板 MES的應(yīng)用［J］.冶金自動(dòng)化，2011，(1):60.

［5］寇傳乾，蘇靜.鋼鐵行業(yè)面向敏捷制造的MES系統(tǒng)［J］.山東冶金，2011，(2):59 －61.