鋼鐵制造業(yè)一般可分為長(zhǎng)流程和短流程。長(zhǎng)流程包括原料供應(yīng)、煉鐵、煉鋼、軋鋼等生產(chǎn)工序,其特點(diǎn)是生產(chǎn)流程長(zhǎng),任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題都有可能影響整個(gè)生產(chǎn)的正常進(jìn)行。短流程是以煉鋼開(kāi)始。無(wú)論長(zhǎng)流程還是短流程,煉鋼到軋鋼都是提高鋼鐵企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵!
鋼鐵制造業(yè)的加工對(duì)象是高溫液體或高溫固體,時(shí)間和溫度條件以及整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的工序銜接非常重要。
比如,鋼水在連鑄過(guò)程中,既要保證鋼水溫度,又不能使連鑄機(jī)斷流。連鑄坯生產(chǎn)出來(lái)后,要和軋機(jī)有機(jī)結(jié)合,做到熱裝熱送,充分利用高溫坯的高溫?zé)崮,減少再加熱過(guò)程,減少鋼坯燒損!
這樣一個(gè)連續(xù)和離散混合的生產(chǎn)過(guò)程,包括許多的物理、化學(xué)變化,每個(gè)環(huán)節(jié)都要受到生產(chǎn)與管理的控制。
現(xiàn)實(shí)是,目前許多鋼鐵企業(yè)無(wú)論是生產(chǎn)還是管理,很大程度上依賴(lài)于經(jīng)驗(yàn),生產(chǎn)與管理嚴(yán)重脫節(jié)。信息孤島與斷層現(xiàn)象,制約著管理與生產(chǎn)工藝的進(jìn)一步優(yōu)化。
一.MES優(yōu)化生產(chǎn)過(guò)程
以生產(chǎn)優(yōu)化運(yùn)行為核心的MES運(yùn)用于鋼鐵企業(yè),主要解決生產(chǎn)計(jì)劃的一體化編制和處理,生產(chǎn)過(guò)程的動(dòng)態(tài)優(yōu)化調(diào)度,生產(chǎn)成本在線(xiàn)跟蹤預(yù)測(cè)與優(yōu)化控制,生產(chǎn)過(guò)程 的計(jì)量質(zhì)量動(dòng)態(tài)跟蹤以及設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控等一系列問(wèn)題。它在生產(chǎn)過(guò)程控制與管理之間實(shí)現(xiàn)無(wú)縫鏈接,從而對(duì)生產(chǎn)過(guò)程實(shí)現(xiàn)全過(guò)程高度協(xié)調(diào)的控制和管理。
1、MES是一座“橋”,是在ERP與PCS之間的一座橋,起到了承上啟下的核心作用。它為管理與過(guò)程控制系統(tǒng)之間提供了一個(gè)通道,使兩者之間有機(jī)地構(gòu)成一個(gè)整體,實(shí)現(xiàn)信息的無(wú)逢鏈接與共享。
2、MES實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)工藝全過(guò)程的一體化管理,并對(duì)全過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化處理。在特殊情況下,可以保證全流程生產(chǎn)的正常進(jìn)行,所有有價(jià)值的數(shù)據(jù)還可以得到妥善保存。
3、成功地消除了“數(shù)據(jù)斷層”這一困繞鋼鐵企業(yè)信息化的老大難問(wèn)題。
MES的核心是集成,通過(guò)對(duì)企業(yè)各種資源的有效集成,將企業(yè)的生產(chǎn)和經(jīng)營(yíng)集成為一個(gè)高效運(yùn)轉(zhuǎn),高效自動(dòng)化的整體。ERP系統(tǒng)可以從MES中獲取到生產(chǎn)成本,制造周期以及預(yù)計(jì)產(chǎn)出時(shí)間等實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù);ERP還可以從MES中取得生產(chǎn)定單的實(shí)際狀態(tài),企業(yè)當(dāng)前的實(shí)際生產(chǎn)能力情況,以及企業(yè)中生產(chǎn)內(nèi)容變化的相 互約束關(guān)系。
PCS過(guò)程控制可以利用MES對(duì)生產(chǎn)的工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,基礎(chǔ)自動(dòng)化則可以從MES中獲取控制數(shù)據(jù)或操作指令。當(dāng)然,MES也需要從ERP或PCS中獲取到自身需要的數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)可以保證MES在生產(chǎn)中的正常運(yùn)行。
二.十大功能
鋼鐵流程是一個(gè)復(fù)雜連續(xù)的生產(chǎn)過(guò)程, MES能夠提升鋼材生產(chǎn)過(guò)程的控制質(zhì)量和運(yùn)行質(zhì)量,并實(shí)現(xiàn)經(jīng)營(yíng)管理與生產(chǎn)的緊密結(jié)合。
鋼鐵MES主要包括以下十種功能:
(1)作業(yè)計(jì)劃。 鋼鐵企業(yè)MES的作業(yè)計(jì)劃系統(tǒng)應(yīng)該以產(chǎn)品訂單為主線(xiàn),包括生產(chǎn)訂單的轉(zhuǎn)換與分解、產(chǎn)品與設(shè)備的指派、作業(yè)計(jì)劃的制定等功能。協(xié)調(diào)從訂單投入到產(chǎn)品完成的整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程。
(2)生產(chǎn)調(diào)度。生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)根據(jù)來(lái)自物料跟蹤系統(tǒng)提供的實(shí)時(shí)信息,以自動(dòng)或人機(jī)交互的方式執(zhí)行或修正生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃。生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)的作用是依據(jù)調(diào)度規(guī)則或操作人員的判斷,針對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中的擾動(dòng)因素和動(dòng)態(tài)事件及時(shí)調(diào)整作業(yè)計(jì)劃,更新并下發(fā)生產(chǎn)指令。
(3)物料跟蹤。物料跟蹤系統(tǒng)以可視化的方式,監(jiān)測(cè)設(shè)備運(yùn)行中的狀態(tài)參數(shù)。跟蹤生產(chǎn)線(xiàn)上的物流,當(dāng)出現(xiàn)異常情況時(shí)發(fā)出報(bào)警。物料跟蹤系統(tǒng)的作用是使生產(chǎn)過(guò)程可視化,并為生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)提供用以把握擾動(dòng)因素和動(dòng)態(tài)事件的生產(chǎn)數(shù)據(jù)。
(4)設(shè)備管理。MES設(shè)備管理的主要作用是在已有的設(shè)備管理系統(tǒng)所具有的設(shè)備維護(hù)管理、維修管理等功能的基礎(chǔ)上,對(duì)關(guān)鍵設(shè)備進(jìn)行基于狀態(tài)的預(yù)防性設(shè)備維護(hù),并實(shí)現(xiàn)設(shè)備管理與作業(yè)計(jì)劃管理的同步與協(xié)調(diào)。
(5)熱工具管理。在鋼鐵生產(chǎn)過(guò)程中,需要一系列直接同高溫物流相互作用,在高溫、高壓的作業(yè)環(huán)境下使用的熱工具。熱工具的性能和狀態(tài)直接影響著生產(chǎn)連續(xù)性和產(chǎn)品質(zhì)量。因此,熱工具管理是鋼鐵企業(yè)MES所特有的功能。
(6)計(jì)量質(zhì)量管理。鋼鐵企業(yè)MES中的質(zhì)量管理包括在線(xiàn)處理、離線(xiàn)處理和統(tǒng)計(jì)分析等3個(gè)方面的內(nèi)容。計(jì)量管理包括所有進(jìn)廠(chǎng)物資,出廠(chǎng)物資,中間產(chǎn)品的工藝計(jì)量等內(nèi)容。實(shí)時(shí)滿(mǎn)足各工序?qū)τ?jì)量數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)需求。
(7)工藝管理。鋼鐵企業(yè)MES中的工藝管理包括生產(chǎn)工藝數(shù)據(jù)和產(chǎn)品工藝數(shù)據(jù)的管理。MES中的工藝管理系統(tǒng)為其它功能系統(tǒng)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
(8)庫(kù)存管理。庫(kù)存管理包括對(duì)成品庫(kù)存和在制品庫(kù)存的管理。對(duì)在制品庫(kù)存需要考慮到產(chǎn)品在庫(kù)存空間中的定位、庫(kù)存空間的限制、合理庫(kù)存量等方面的問(wèn)題。對(duì)成品庫(kù)存還要考慮對(duì)客戶(hù)訂單信息、產(chǎn)品信息和質(zhì)量信息的匹配與核對(duì),以及對(duì)發(fā)運(yùn)方式和配貨方式的管理。
(9)數(shù)據(jù)管理。數(shù)據(jù)管理功能通過(guò)MES的中心數(shù)據(jù)庫(kù),對(duì)生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總并長(zhǎng)期保存。MES的中心數(shù)據(jù)庫(kù)是MES運(yùn)行的基礎(chǔ),是ERP層所需生產(chǎn)實(shí)績(jī)數(shù)據(jù)的來(lái)源。
(10)數(shù)據(jù)分析。數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)可以為其它功能系統(tǒng)提供支撐服務(wù)。此外數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)還可以計(jì)算績(jī)效指標(biāo)、進(jìn)行趨勢(shì)分析、發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)中的規(guī)律等深層次的數(shù)據(jù)利用。
以上內(nèi)容有助于從整體上把握鋼鐵企業(yè)MES的內(nèi)涵,但在MES的實(shí)施過(guò)程中,還要根據(jù)實(shí)際情況來(lái)規(guī)劃和設(shè)計(jì)具體的系統(tǒng)。包括四個(gè)方面:全面支持ERP系統(tǒng);支持完整的鋼鐵主流程生產(chǎn)過(guò)程;功能結(jié)構(gòu)靈活,使用方便,承上啟下;實(shí)現(xiàn)完整的信息集成。
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本文標(biāo)題:鋼鐵行業(yè)MES系統(tǒng)如何設(shè)計(jì)?
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