唐鋼冷軋廠信息化MES系統的設計與實現

唐鋼冷軋廠信息化MES系統的設計與實現

文/王欣，華北理工大學；信息工程學院

唐鋼冷軋MES 系統是在認真吸取國內外鋼鐵企業先進的經驗的基礎之上，結合唐鋼的實際情況，建立起來的一套生產制造執行系統。該系統包括生產、物流、質量、軋輥、庫存等管理內容，同時接收SAP系統下發的生產訂單信息、APS下發的計劃信息、ODS系統下發的訂單設計信息，滿足了信息化整體架構中各系統要求，并為物流、計質量、熱軋 MES、高強板MES等系統提供支撐。通過該系統的升級改造，提升了唐鋼冷軋廠的生產流程效率，提高了生產執行率，同時規范了質量管理，建立了一套有效的技術規范體系，保證了冷軋廠的精細化生產要求。

MES；信息化；生產管理

概述

新世紀以來，黨中央提出了關于信息化的一系列重大戰略部署，從“以信息化帶動工業化，以工業化促進現代化，實現跨越式發展”到“以信息化帶動工業化，以工業化促進信息化”等都為鋼鐵工業信息化建設指明了方向，中國鋼鐵工業的信息化在新世紀拉開了序幕。本文是在唐鋼進行企業整體信息化五期的背景下，在對企業生產現狀研究和系統需求進行深入分析的基礎上，詳細研究了唐鋼冷軋 MES 系統改造的設計與實現。通過該系統的升級改造，提升了唐鋼冷軋廠的生產流程效率，提高了生產執行率，同時規范了質量管理，建立了一套有效的技術規范體系，保證了冷軋廠的精細化生產要求。

1 整體設計

通過配套唐鋼整體信息化項目的高標準要求，對一冷軋MES系統配進行改造和完善，以滿足APS系統全覆蓋的需求，充分實現系統間信息的共享與聯動，并考慮未來新功能的擴展。主要實現一冷軋 MES 與高級排產（APS），訂單質量設計（ODS）及 ERP 系統的對接改造工作，通過與APS、ODS、ERP 及計質量等系統的信息交互，為實現全流程的生產自動排程提供數據支持，并實現基于ODS 質量設計的按單判定。系統功能架構圖如下所示。

圖1 功能架構圖

2 功能介紹

根據對冷軋廠的需求調研，對系統的需求進行了詳細的分析和總結，將系統分為7大功能模塊；生產管理、物料管理、質量管理、軋輥管理、成本管理、通訊管理、統計報表。

2.1 生產管理

生產管理包括作業計劃的修改、執行件此計劃的功能。件此計劃是指APS系統對各個產線所創建的基于具有物料件此的生產序列。獲取計劃為相應的產線準備物料，將物料移動到產線前。物料生產完成后，進行生產實績信息錄入，包括產線的產出、能源消耗數據，缺陷等信息。

生產訂單管理及生產訂單跟蹤功能，可以實現對生產訂單的修改，以及訂單信息的歷史追溯。制造訂單管理主要實現上游系統下發的制造訂單信息管理功能。余才匹配管理主要實現APS系統下發的對MES系統中的余才進行匹配掛單等操作。

2.2 物料管理

物料管理提供用戶查詢物料信息的平臺。它提供系統內所有物料的相關信息，包括物料明細信息、擴展屬性、物料時間、質量缺陷、物料場內移動信息，生產實績信息、爐次化學成分信息、性能檢驗結果等信息。

2.3 質量管理

質量管理模塊的目標是建立一套以質量標準為基礎的集質量判定、質量分析于一體的持續改進的質量保障系統，為企業提高和改進質量系統提供一套完整的體系結構。主要包括檢查成品的成分組織、性能、表面檢驗、外觀檢驗。物理檢驗判定是在質量設計過程中產生。物理檢驗系統收集實時檢測數據、對實時檢測數據進行整理和分析并吧整理和分析的結果送給MES系統。

物料封閉釋放管理，如果物料上線前出現質量問題，操作人員對其需要進行封閉。確定物料去向后，可以選擇正常放行、返修、退料等釋放去向。封閉釋放的信息可以查詢。

2.4 軋輥管理

包括新輥入庫登記、領用與投入管理；軋輥磨削管理；配輥和換輥計劃于換輥實績管理等。

2.5 成本管理

收集各個工序的成本信息，上傳ERP系統，把成本按照訂單歸集，形成每天的BOM投料成本、副產品收貨成本、原料成本、成品成本、運輸成本等。

2.6 通訊管理

查看MES與各個系統的通訊情況。

2.7 統計報表

查詢MES系統計劃信息、實績信息、物料信息綜合查詢、物料移動查詢，生產報表、質量報表、綜合報表查詢。

3 實施效果

唐鋼冷軋MES系統是唐鋼整體信息化系統中的一部分，對冷軋廠管理起著輔助作用，對唐鋼整體公司級的管理起著支撐作用。作為對企業計劃管理執行和生產車間生產控制落地的重要作用。通過本次升級，MES系統能夠接收高級排程系統APS下發的計劃信息，實現APS系統與MES系統間的信息共享與聯動，實現全流程的生產自動排程功能，滿足業務單位對全局生產計劃管控的需求。MES系統能夠接收訂單設計系統ODS下發的質量相關數據，根據按單判定的質量設計理念實現新的判定流程。MES系統能夠將各軋鋼工序的作業計劃及生產標準和工藝質量要求下傳到二級L2系統，指導現場組織生產。MES系統升級改造，提升了唐鋼冷軋廠的生產流程效率，提高生產執行率，同時規范了質量管理，建立了一套有效的技術規范體系，保證了冷軋廠的精細化生產要求。