概述
隨著我國鋼鐵企業(yè)的高速發(fā)展,越來越多的企業(yè)意識到信息化在企業(yè)運作過程中的作用。典型的鋼鐵行業(yè)信息化模型可分為:過程級的自動化控制系統(tǒng)(PCS)、生產執(zhí)行系統(tǒng)(MES)以及上層的企業(yè)資源規(guī)劃系統(tǒng)(ERP)三個層次。MES是企業(yè)上層ERP與底層設備自動控制系統(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技術和應用。本文研究了國內鋼鐵企業(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)的應用。
行業(yè)特點
從2000年至今,我國已成為世界最大的鋼鐵生產與消費的國家。隨著我國加入WTO,我國鋼鐵企業(yè)將面臨來自全世界范圍內行業(yè)對手的競爭壓力,國際鐵礦石價格也逐年走高,進入國際市場的中國鋼鐵企業(yè)在產品質量、品種結構、能源消耗、資源利用、環(huán)境保護、服務手段、管理模式、市場份額等方面都面臨巨大挑戰(zhàn)。形勢要求我們加快采用現(xiàn)代信息技術和網絡技術及與之相適應的現(xiàn)代管理方式來改造和提升傳統(tǒng)鋼鐵企業(yè)的生產管理方式,從而推動鋼鐵產業(yè)的優(yōu)化和升級,走出一條科技含量高、經濟效益好、資源消耗低、環(huán)境污染少、人力資源優(yōu)勢得到充分發(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)自動化軟件和企業(yè)信息化軟件平臺的產品研發(fā)、資訊和項目實施的高科技公司,浙江中控軟件技術有限公司一直在面向現(xiàn)代制造型企業(yè)的MES系統(tǒng)領域進行著積極的研究和探索。
根據(jù)我國鋼鐵冶金行業(yè)信息化現(xiàn)狀及其特點,中控軟件提出了“整體規(guī)劃,分步實施,重點突破”的信息化建設指導思想。幫助企業(yè)尋找到最適合的信息化建設道路,以最小的投入創(chuàng)造最佳的經濟效益和社會效益。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)實施時,將根據(jù)整體規(guī)劃,預留相應的接口和拓展空間,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。
浙大中控是國內首個提出“兩庫三層”企業(yè)信息化建設模型的公司,從上圖可以看出,MES系統(tǒng)的正常運行需要依賴于兩個支撐系統(tǒng):網絡系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),因此MES系統(tǒng)的建設是一個循序漸進的過程,首先把兩個支撐系統(tǒng)建設起來,然后再建設MES系統(tǒng)的具體內容。由于目前國內鋼鐵企業(yè)已經具備了良好的基礎自動化系統(tǒng)和網絡系統(tǒng),因此,實施MES第一步的任務是:建立全廠級別的實時數(shù)據(jù)庫和關系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),解決連續(xù)工業(yè)生產過程中存在著大量實時數(shù)據(jù)的處理、存儲和集成問題,為上層的應用提供真實可靠的數(shù)據(jù)源。
系統(tǒng)從ERP系統(tǒng)獲取生產計劃信息,通過管理工序的規(guī)程和作業(yè)標準,對用戶訂單做出質量設計并計算新需要的材料并提出申請,基于此確定鐵水需求量和必要的鐵水預處理計劃,編制焦化、燒結、煉鐵、煉鋼、軋鋼計劃,根據(jù)這些計劃發(fā)生相應的制造命令和取樣檢化驗命令。系統(tǒng)還收集各工序的生產實績、收集中間產品庫及成品庫的庫存實際狀況,完成全過程的質量判定,根據(jù)生產實績和質量判定以及調度系統(tǒng)發(fā)來的直接指令,對作業(yè)計劃做出動態(tài)調整。為了保證制造的正常運行,MES還對在線運轉的工藝設備進行監(jiān)控,向PCS收集生產實績和檢驗化驗結果。總之,我們的目標是幫助鋼鐵企業(yè)實現(xiàn)對生產計劃以及生產過程中的料、工、費信息進行有效的跟蹤,準確及時反映,加強對各部門資產管理的力度,實現(xiàn)對資產的動態(tài)跟蹤管理,最終提高鋼鐵企業(yè)的核心競爭力和企業(yè)效益。
系統(tǒng)特點
中控鋼鐵行業(yè)MES成功地將鋼鐵企業(yè)生產現(xiàn)場的控制系統(tǒng)與上層管理系統(tǒng)連接起來,實現(xiàn)了生產實時數(shù)據(jù)和業(yè)務數(shù)據(jù)的有機結合,幫助企業(yè)實現(xiàn)了實時管理和精確管理,為鋼鐵企業(yè)實現(xiàn)全面自動化和信息化打下了堅實的基礎。
具有以下特點:
1. 實現(xiàn)全廠產線數(shù)據(jù)的實時收集、分析、存儲和發(fā)布,為上層應用提供了統(tǒng)一的實時數(shù)據(jù)平臺;
2. 從客戶訂單中獲取生產任務,從現(xiàn)場實時數(shù)據(jù)獲取產線加工能力,安裝實際情況進行計劃排產和優(yōu)化調度工作,達到對生產進行總體優(yōu)化。
3. 充分利用產線實時數(shù)據(jù)和業(yè)務數(shù)據(jù),對歷史數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)挖掘,分析企業(yè)生產和管理瓶頸,優(yōu)化操作流程和生產工藝參數(shù),提升關鍵績效指標。
4. 加強生產過程管理,實行動態(tài)質量管理,提高產品質量。
5. 優(yōu)化產能,增加生產裝置的有效運轉時間,提高工作效率,提高資產利用率,降低企業(yè)的資金成本。
6. 實現(xiàn)產品整個生命周期的質量監(jiān)控,提高產品命中率,避免不合格品進入市場,降低企業(yè)質量風險。
7. 為企業(yè)上層管理人員和生產管理人員提供產品生產流程的實時總貌圖,實現(xiàn)動態(tài)可視化界面。
8. 強大的自定義報表功能,用戶可以根據(jù)需求自己組態(tài)和制定報表內容和表現(xiàn)形式,并且可以導出成多種格式的文本,增強決策能力。
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。
應用效果
通過MES系統(tǒng)的實施,企業(yè)實現(xiàn)鐵-鋼-軋橫向數(shù)據(jù)集成和相互傳遞,實現(xiàn)管理-計劃-生產-控制縱向信息集成,同時,整合生產實時數(shù)據(jù)和關系數(shù)據(jù)庫為數(shù)據(jù)倉庫,采用數(shù)據(jù)挖掘技術,為生產管理控制提供了決策支持,結束了“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)產銷一體化打下堅實的基礎。