企業(yè)信息化是指企業(yè)利用現(xiàn)代信息技術(shù)，以企業(yè)過程再造為基礎(chǔ)。通過對(duì)信息資源的深入開發(fā)和廣泛利用。實(shí)現(xiàn)企業(yè)經(jīng)營活動(dòng)的自動(dòng)化、管理方式的網(wǎng)絡(luò)化、決策支持的智能化和商務(wù)運(yùn)行的電子化。不斷提高企業(yè)生產(chǎn)、經(jīng)營、管理、決策的效率和水平。進(jìn)而提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的過程。目前，在鋼管制造領(lǐng)域。多數(shù)企業(yè)還沒有進(jìn)行完整的信息系統(tǒng)規(guī)劃或建設(shè)。在實(shí)際生產(chǎn)管理和企業(yè)發(fā)展中遇到大量問題。無法及時(shí)為管理層提供準(zhǔn)確的決策支持，制約了企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力的進(jìn)一步提升等。

    鋼管制造企業(yè)在全面實(shí)施自動(dòng)化、信息化建設(shè)過程中，光靠提高設(shè)備控制的自動(dòng)化水平并不能解決全部問題。在設(shè)備和過程控制系統(tǒng)之上存在產(chǎn)銷一體化管理的功能需求，必須實(shí)現(xiàn)過程信息與管理信息的全面集成。本文重點(diǎn)介紹MES系統(tǒng)在鞍鋼股份有限公司無縫鋼管廠(簡稱鞍鋼無縫鋼管廠)的應(yīng)用情況。

1 MES系統(tǒng)實(shí)施的背景

    鞍鋼無縫鋼管廠是鞍鋼股份有限公司下屬的一個(gè)成材廠，擁有4條熱軋生產(chǎn)線、2條石油管加工生產(chǎn)線、3套(臺(tái))熱擴(kuò)管機(jī)組；生產(chǎn)規(guī)模大，品種規(guī)格多，工藝復(fù)雜，裝備水平高，具有完善的基礎(chǔ)自動(dòng)化系統(tǒng)(L1)、過程自動(dòng)化系統(tǒng)(L2)、先進(jìn)的鋼管連軋生產(chǎn)工藝。鞍鋼無縫鋼管廠生產(chǎn)工藝流程如圖1所示。

圖1 鞍鋼無縫鋼管廠生產(chǎn)工藝流程示意

    鞍鋼無縫鋼管廠原先采取二級(jí)人工管理的粗放式手段，由人工完成生產(chǎn)計(jì)劃的下達(dá)和調(diào)度，生產(chǎn)線上各單體設(shè)備之間的信息傳遞也是依靠人工傳遞報(bào)表來實(shí)現(xiàn)，一級(jí)生產(chǎn)計(jì)劃由股份公司下達(dá)生產(chǎn)任務(wù)；二級(jí)分廠作業(yè)計(jì)劃是由分廠進(jìn)行合同歸并、制定日作業(yè)計(jì)劃，由廠級(jí)制定月、日生產(chǎn)計(jì)劃，下達(dá)至各生產(chǎn)線并實(shí)施執(zhí)行。廠級(jí)計(jì)劃員既要保合同，又要保生產(chǎn)，還要根據(jù)原料材質(zhì)、鋼坯直徑、管體外徑、下料長度等進(jìn)行綜合考慮，將同規(guī)格產(chǎn)品集中軋制，減少換輥時(shí)間，減少換工具調(diào)整及生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間，提高軋管機(jī)作業(yè)率。這種管理水平雖然可以滿足大批量、單品種的初級(jí)生產(chǎn)階段需要，但當(dāng)信息傳遞不及時(shí)或不暢通時(shí)就會(huì)出現(xiàn)“信息孤島”現(xiàn)象，從而影響生產(chǎn)的正常運(yùn)行，與完善的L1、L2自動(dòng)化系統(tǒng)不匹配．制約了生產(chǎn)效率的提高。

    隨著生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大、產(chǎn)品品種的增多、高鋼級(jí)產(chǎn)品的開發(fā)、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的白熱化以及生產(chǎn)經(jīng)營的國際化，落后的生產(chǎn)計(jì)劃管理模式已難以滿足現(xiàn)代化大型企業(yè)管理的要求。由于管理水平落后，人為因素難以避免，經(jīng)常出現(xiàn)對(duì)計(jì)劃執(zhí)行信息掌握不足的現(xiàn)象，造成多次換輥、換工具，鋼管成材率低，能源消耗大，軋管機(jī)能力達(dá)不到最高水平，非計(jì)劃產(chǎn)品率上升，銷售利潤下降等問題，致使計(jì)劃執(zhí)行兌現(xiàn)率低，時(shí)常發(fā)生交貨期延誤或錯(cuò)發(fā)現(xiàn)象。改革這種滯后的管理模式勢(shì)在必行。因此，對(duì)MES系統(tǒng)進(jìn)行研究，并開發(fā)出實(shí)用的MES系統(tǒng)具有重要的實(shí)用價(jià)值。

    無縫鋼管MES系統(tǒng)的設(shè)置。給技術(shù)現(xiàn)代化和管理現(xiàn)代化提供了環(huán)境和工作平臺(tái)，使一流工藝技術(shù)的實(shí)現(xiàn)成為可能。

2 MES系統(tǒng)的應(yīng)用

    2.1 MES系統(tǒng)配置

    鞍鋼無縫鋼管廠的MES系統(tǒng)是一個(gè)集中計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫管理技術(shù)及信息管理應(yīng)用技術(shù)的有機(jī)整體。由5套服務(wù)器、5套開發(fā)維護(hù)終端、1套網(wǎng)絡(luò)管理終端、75套操作終端、16臺(tái)打印機(jī)及相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用和網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)備構(gòu)成。

    1)服務(wù)器配置

    MES系統(tǒng)的服務(wù)器包括1套防病毒服務(wù)器、2套串口通訊服務(wù)器、2套數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的選擇主要根據(jù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理量及處理速度的要求而定，設(shè)備型號(hào)為IBM P55A。該型號(hào)的小型計(jì)算機(jī)在處理能力上保證有足夠強(qiáng)的能力。并有適當(dāng)能力冗余，以保證將來能進(jìn)一步擴(kuò)大其功能。數(shù)據(jù)庫服務(wù)器采用雙機(jī)熱備方式，磁盤陣列采用IBM DS5300，保證數(shù)據(jù)和應(yīng)用的安全。

    2)客戶端硬件配置

    在鋼管廠各個(gè)部門和生產(chǎn)線上，根據(jù)職能設(shè)置相應(yīng)的操作終端，進(jìn)行設(shè)定、顯示和操作。操作終端包括生產(chǎn)計(jì)劃、技術(shù)質(zhì)量、各條生產(chǎn)線共75套。客戶端統(tǒng)一選用HP品牌的PC機(jī)(型號(hào)為DX2068)。客戶端的選擇主要考慮其相互之間的一致性。同種類型的計(jì)算機(jī)在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連接時(shí)出現(xiàn)不兼容的情況很少，因此可以從硬件的角度保證系統(tǒng)的可靠運(yùn)行和網(wǎng)絡(luò)的物理安全。

    3)打印機(jī)配置

    打印機(jī)采用條碼打印機(jī)Intermec Px4I，激光打印機(jī)HP2015D。

    4)條碼掃描設(shè)備

    條碼掃描設(shè)備采用Intermec MODEL 730。

    5)系統(tǒng)的運(yùn)行和開發(fā)環(huán)境

    選取操作系統(tǒng)時(shí)，考慮到操作系統(tǒng)是多用戶共享，一個(gè)用戶可能會(huì)對(duì)其他用戶產(chǎn)生有意無意的破壞，因此選擇IBM AIX操作系統(tǒng)作為數(shù)據(jù)庫服務(wù)器端。該操作系統(tǒng)性能非常穩(wěn)定，且安全性高�？蛻舳瞬僮飨到y(tǒng)選擇了應(yīng)用較普遍的Windows XP專業(yè)版。

    在開發(fā)工具的選取方面，前臺(tái)的開發(fā)工具利用Power Builder 10、Microso“Windows Office XP、C語言。Power Builder 10包含了許多新的和改進(jìn)的語言功能，是功能強(qiáng)大的面向?qū)ο蟮木幊陶Z言。數(shù)據(jù)庫采用了IBM DB2 V9.1 FOR IBM AIX版本的數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品，該產(chǎn)品是IBM公司研制的一種關(guān)系型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。DB2主要應(yīng)用于大型應(yīng)用系統(tǒng)，具有較好的可伸縮性，可支持從大型機(jī)到單用戶環(huán)境，在unix、windows等平臺(tái)下應(yīng)用。通訊軟件采用了IBM MQ FOR IBM AJX，后臺(tái)程序的開發(fā)采用與AIX結(jié)合性能好的Pro*C。

    6)網(wǎng)絡(luò)配置

    系統(tǒng)主干網(wǎng)絡(luò)為千兆，終端為百兆。網(wǎng)絡(luò)主干交換機(jī)采用H3C LS-3600-28F-EI。普通接入交換機(jī)采用H3C LS-3100-8C，光纖為單模8芯，通訊協(xié)議為TCP/IP。

    7)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

    鞍鋼無縫鋼管廠的生產(chǎn)控制室主要包括：原料準(zhǔn)備操作室、環(huán)形爐操作室、穿孔機(jī)操作室、連軋管機(jī)操作室、再加熱爐操作室、定徑機(jī)操作室、冷床操作室、矯直機(jī)操作室、探傷機(jī)操作室、檢查臺(tái)操作室、測(cè)長/稱重操作室、通徑操作室、水壓機(jī)操作室、涂油機(jī)操作室、調(diào)度室、生產(chǎn)車間辦公室等。

    2.2 MES系統(tǒng)功能

    鞍鋼無縫鋼管廠的MES系統(tǒng)是鞍鋼集團(tuán)ERP項(xiàng)目二期工程的一部分，進(jìn)行MES系統(tǒng)建設(shè)是為了實(shí)現(xiàn)鞍鋼無縫鋼管廠生產(chǎn)管理的高度自動(dòng)化，信息交換和傳遞的網(wǎng)絡(luò)化，實(shí)現(xiàn)物料的動(dòng)態(tài)跟蹤與管理、生產(chǎn)信息流與物流的同步，實(shí)時(shí)反映生產(chǎn)實(shí)績信息，按計(jì)劃組織生產(chǎn)，全程質(zhì)量控制。

    MES系統(tǒng)在整個(gè)無縫鋼管廠計(jì)算機(jī)管理和控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，擔(dān)負(fù)著非常重要的作用。MES系統(tǒng)在ERP似ES/PCS三層架構(gòu)中起著承上啟下的關(guān)鍵作用，主要接收ERP系統(tǒng)下發(fā)的生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃等信息，以此進(jìn)行生產(chǎn)組織，對(duì)二級(jí)系統(tǒng)下達(dá)生產(chǎn)指令，采集二級(jí)系統(tǒng)的生產(chǎn)實(shí)績，并將生產(chǎn)實(shí)績等相關(guān)信息上傳至ERP系統(tǒng)，同時(shí)完成相關(guān)的MES系統(tǒng)管理，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)計(jì)劃、生產(chǎn)實(shí)績、物料跟蹤、在線質(zhì)量跟蹤、主要生產(chǎn)設(shè)備狀態(tài)、通訊、系統(tǒng)維護(hù)和統(tǒng)計(jì)查詢、發(fā)貨等項(xiàng)管理。鞍鋼無縫鋼管廠的MES系統(tǒng)功能如圖2所示。

圖2 鞍鋼無縫鋼管廠的MES系統(tǒng)功能示意

    因此，鞍鋼無縫鋼管廠的MES系統(tǒng)在整個(gè)企業(yè)信息集成系統(tǒng)中起到承上啟下的作用，是生產(chǎn)活動(dòng)與管理活動(dòng)信息溝通的橋梁。上層ERP系統(tǒng)的銷售訂單等數(shù)據(jù)是MES進(jìn)行生產(chǎn)計(jì)劃的依據(jù)；而下層的機(jī)組過程控制系統(tǒng)按照MES系統(tǒng)下達(dá)的生產(chǎn)指令進(jìn)行控制，同時(shí)為MES系統(tǒng)提供實(shí)際生產(chǎn)活動(dòng)中的各種實(shí)績。MES系統(tǒng)自身是一個(gè)集成的生產(chǎn)管理系統(tǒng)，各功能模塊之間實(shí)現(xiàn)信息集成和數(shù)據(jù)交換。各功能模塊之間通過數(shù)據(jù)共享、功能集成，達(dá)到指導(dǎo)生產(chǎn)并及時(shí)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析反饋的目的。鞍鋼無縫鋼管廠的MES系統(tǒng)架構(gòu)如圖3所示。

圖3 鞍鋼無縫鋼管廠的MES系統(tǒng)架構(gòu)

    2.2.1 主要功能模塊

    鞍鋼無縫鋼管廠的MES系統(tǒng)的管理范圍從管坯原料開始到成品發(fā)貨完成為止，主要功能包括：生產(chǎn)計(jì)劃與實(shí)績管理、質(zhì)量管理、物料管理、通訊管理、設(shè)備停機(jī)管理、綜合統(tǒng)計(jì)、系統(tǒng)維護(hù)等，其系統(tǒng)功能層次架構(gòu)如圖4所示。

圖4 鞍鋼無縫鋼管廠的MES系統(tǒng)功能層次架構(gòu)

    2.2.2 主要功能描述

    1)生產(chǎn)計(jì)劃管理

    鞍鋼無縫鋼管廠MES系統(tǒng)對(duì)生產(chǎn)計(jì)劃信息流程進(jìn)行優(yōu)化，自動(dòng)接收鞍鋼集團(tuán)ERP系統(tǒng)的銷售訂單信息，編制成生產(chǎn)計(jì)劃管理模塊，將編制好的各工序的生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃傳送給鋼管廠各工序的過程控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)安排生產(chǎn)。并實(shí)時(shí)跟蹤各工序的生產(chǎn)和物流情況。根據(jù)實(shí)際情況及時(shí)調(diào)整生產(chǎn)計(jì)劃，保證各工序協(xié)調(diào)順暢地進(jìn)行生產(chǎn)。該模塊主要實(shí)現(xiàn)商務(wù)訂單接收、孔型計(jì)劃接收、日品種規(guī)格計(jì)劃接收、月要料計(jì)劃接收等功能。

    2)生產(chǎn)實(shí)績管理

    各基礎(chǔ)自動(dòng)化系統(tǒng)和過程控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)收集各工序的各種生產(chǎn)數(shù)據(jù)，包括生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、狀態(tài)數(shù)據(jù)、跟蹤數(shù)據(jù)等，對(duì)生產(chǎn)過程和物流進(jìn)行跟蹤，實(shí)時(shí)監(jiān)視各工序的生產(chǎn)狀態(tài)。并將收集的實(shí)績數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和存儲(chǔ)。將這些生產(chǎn)實(shí)績記錄并管理起來后即可對(duì)整個(gè)生產(chǎn)廠的生產(chǎn)實(shí)績信息進(jìn)行實(shí)時(shí)的跟蹤與統(tǒng)計(jì)。并將以上信息傳遞給鞍鋼集團(tuán)ERP系統(tǒng)。

    3)質(zhì)量管理

    鞍鋼無縫鋼管廠原來的質(zhì)量管理是以紙介質(zhì)的形式記錄并傳遞。先由廠以紙介質(zhì)的形式生成化驗(yàn)、檢驗(yàn)委托單，再由人工傳遞給質(zhì)量檢驗(yàn)中心并進(jìn)行委托。效率低下。MES系統(tǒng)優(yōu)化了原來的質(zhì)量管理業(yè)務(wù)流程，實(shí)現(xiàn)接收質(zhì)量設(shè)計(jì)信息、原料外觀檢查、化學(xué)成分核對(duì)、原料封鎖、釋放、質(zhì)量設(shè)計(jì)模板提取、成分委托等功能，對(duì)鋼管生產(chǎn)過程中各個(gè)工序的產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行跟蹤、處理和存儲(chǔ)。形成完整的質(zhì)量數(shù)據(jù)。并對(duì)實(shí)時(shí)生產(chǎn)結(jié)果進(jìn)行質(zhì)量分析和判定。為生產(chǎn)管理提供幫助。

    4)物料管理

    收集生產(chǎn)過程中各工序的原料數(shù)據(jù)。掌握管坯原料入廠量、消耗量、庫存量，以便進(jìn)行原材料的調(diào)撥和管理，并可直接進(jìn)行生產(chǎn)成本的統(tǒng)計(jì)和分析，方便各級(jí)管理人員掌握原料情況，組織生產(chǎn)；收集回爐料、退料等信息；收集各種產(chǎn)品數(shù)據(jù)。掌握產(chǎn)品生產(chǎn)量、出廠量和對(duì)應(yīng)的質(zhì)量數(shù)據(jù)，對(duì)產(chǎn)品的出廠進(jìn)行管理，并可根據(jù)品種和去向進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)；對(duì)全廠的物料進(jìn)行跟蹤，顯示物料當(dāng)前所處位置及狀態(tài)，以及質(zhì)量檢查情況；實(shí)現(xiàn)加工用原料庫管理、產(chǎn)品庫管理、成品庫管理、成品庫位管理等功能。

    下面介紹按支跟蹤物料過程：按照工藝流程，將整個(gè)生產(chǎn)線按其功能劃分成不同的跟蹤區(qū)，主要的跟蹤區(qū)有：上料、加熱爐區(qū)，軋制區(qū)，精整一區(qū)，精整二區(qū)。在各跟蹤區(qū)內(nèi)按照控制要求又細(xì)分為各跟蹤子區(qū)。隨著物料在生產(chǎn)線上的移動(dòng)。系統(tǒng)跟蹤指針會(huì)隨之移動(dòng)。從而實(shí)現(xiàn)物料的跟蹤。

    生產(chǎn)線物料的形態(tài)分為：管坯(穿孔前)、毛管(穿孔后)、荒管(脫管后)、鋼管(定徑后)、子管(排管鋸鋸切后的成品管)。通常情況下，從管坯到鋼管是一對(duì)一的關(guān)系，而從鋼管到子管是一對(duì)多的關(guān)系。根據(jù)物料的形態(tài)關(guān)系，系統(tǒng)將整個(gè)生產(chǎn)線的物料跟蹤與管理劃分為兩大部分：①鋼管(母管)的跟蹤與數(shù)據(jù)管理。鋼管的跟蹤與數(shù)據(jù)管理，從管坯翻人管坯鋸后中間運(yùn)輸輥道開始，到排管鋸鋸切前。系統(tǒng)對(duì)于每一根進(jìn)入生產(chǎn)線的管坯(從翻人鋸后中間運(yùn)輸輥道開始到排管鋸鋸切前)是通過二級(jí)系統(tǒng)鋼管數(shù)據(jù)表和鋼管跟蹤指針表來管理的。每一個(gè)管坯對(duì)應(yīng)一個(gè)鋼管數(shù)據(jù)記錄和鋼管跟蹤指針。當(dāng)二級(jí)系統(tǒng)接收到每一個(gè)管坯上線(翻入管坯鋸后管坯中間運(yùn)輸輥道)信號(hào)后，為其設(shè)置鋼管編號(hào)，在鋼管數(shù)據(jù)表和鋼管跟蹤指針表內(nèi)分別建立一個(gè)鋼管數(shù)據(jù)記錄和鋼管跟蹤指針。系統(tǒng)將整個(gè)生產(chǎn)線劃分成不同的跟蹤區(qū)域，當(dāng)鋼管在生產(chǎn)線上移動(dòng)時(shí)，鋼管的跟蹤指針會(huì)在跟蹤指針表內(nèi)移動(dòng)，用來指出鋼管當(dāng)前所在的位置。鋼管數(shù)據(jù)表用于存放鋼管在此階段的計(jì)算數(shù)據(jù)及所獲得的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)。②子管的跟蹤與數(shù)據(jù)管理。子管的跟蹤與數(shù)據(jù)管理，從排管鋸鋸切子管起，到子管離開生產(chǎn)線止。當(dāng)鋼管在排管鋸被鋸切成子管后，通過子管數(shù)據(jù)表和子管跟蹤指針表來實(shí)現(xiàn)子管的管理。每一個(gè)被鋸切的子管都對(duì)應(yīng)一個(gè)子管數(shù)據(jù)表和子管跟蹤指針。當(dāng)二級(jí)系統(tǒng)接收到一級(jí)系統(tǒng)傳來的子管切割信號(hào)后，系統(tǒng)自動(dòng)為每個(gè)子管建立管編號(hào)以及相應(yīng)的子管數(shù)據(jù)表和子管跟蹤指針。當(dāng)子管在生產(chǎn)線上移動(dòng)時(shí)，子管的跟蹤指針會(huì)在跟蹤指針表內(nèi)移動(dòng)，用來指出子管當(dāng)前所在的位置。子管數(shù)據(jù)表用于存放子管在經(jīng)過生產(chǎn)線各階段(在排管鋸鋸切后)的計(jì)算數(shù)據(jù)及所獲得的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)。

    (1)裝爐。二級(jí)系統(tǒng)依據(jù)接收的軋制作業(yè)計(jì)劃進(jìn)行裝爐組批操作。當(dāng)二級(jí)系統(tǒng)將批號(hào)生成完畢后，根據(jù)生產(chǎn)實(shí)績向三級(jí)系統(tǒng)按支上傳生產(chǎn)實(shí)績信息(包括：物料號(hào)、熔煉號(hào)、鋼質(zhì)代碼、管坯直徑、管坯長度、重量等)。三級(jí)系統(tǒng)根據(jù)二級(jí)系統(tǒng)上傳的生產(chǎn)實(shí)績信息形成物料批主信息，組批完成后二級(jí)系統(tǒng)向三級(jí)系統(tǒng)傳遞組批完畢信息，三級(jí)系統(tǒng)根據(jù)生產(chǎn)實(shí)績數(shù)據(jù)向四級(jí)系統(tǒng)上傳裝爐實(shí)績信息。

    (2)出爐。二級(jí)系統(tǒng)根據(jù)生產(chǎn)實(shí)績信息向三級(jí)系統(tǒng)按支上傳出爐實(shí)績信息。如果有回爐物料，二級(jí)系統(tǒng)需向三級(jí)系統(tǒng)上傳回爐實(shí)績信息。三級(jí)系統(tǒng)根據(jù)二級(jí)系統(tǒng)上傳的出爐實(shí)績信息和回爐實(shí)績信息自動(dòng)更新物料信息。

    (3)穿孔/軋管。二級(jí)系統(tǒng)根據(jù)生產(chǎn)實(shí)績向三級(jí)系統(tǒng)按支上傳穿孔/軋管實(shí)績信息。如果有中間廢物料，二級(jí)系統(tǒng)需向三級(jí)系統(tǒng)上傳中間廢物料實(shí)績信息。三級(jí)系統(tǒng)根據(jù)二級(jí)系統(tǒng)上傳的穿孔/軋管實(shí)績信息和中間廢實(shí)績信息自動(dòng)更新物料信息。整批穿孔/軋管完成后，二級(jí)系統(tǒng)需向三級(jí)系統(tǒng)傳遞整批穿孔/軋管完成信息。

    (4)定(減)徑。整批定(減)徑完成后，二級(jí)需向三級(jí)系統(tǒng)傳遞整批定(減)徑完成信息之前的物料管理與穿孔/軋管的相同，只是三級(jí)系統(tǒng)接收到整批定(減)徑完成信息后，根據(jù)該批物料信息情況向四級(jí)系統(tǒng)上傳相應(yīng)的回爐實(shí)績、訂正實(shí)績和軋制實(shí)績信息。

    (5)冷床。二級(jí)系統(tǒng)根據(jù)生產(chǎn)實(shí)績向三級(jí)系統(tǒng)按支上傳冷床實(shí)績信息。三級(jí)系統(tǒng)據(jù)此信息自動(dòng)更新物料信息。整批經(jīng)過冷床后，二級(jí)系統(tǒng)需向三級(jí)系統(tǒng)傳遞整批冷床完成信息。

    (6)排管、矯直、探傷、通棒、水壓、涂油、倒棱與冷床上的物料管理相同。

    (7)化驗(yàn)、檢驗(yàn)委托�；�驗(yàn)、檢驗(yàn)委托完全在三級(jí)系統(tǒng)內(nèi)操作，用戶在三級(jí)系統(tǒng)內(nèi)按批選中要委托的物料信息，對(duì)選中物料進(jìn)行委托操作。

    (8)精整區(qū)質(zhì)量檢查。精整區(qū)質(zhì)量檢查完全在三級(jí)系統(tǒng)內(nèi)操作，如果發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題，用戶在三級(jí)系統(tǒng)內(nèi)按支選中要處理的物料號(hào)信息，對(duì)選中物料進(jìn)行封鎖和釋放操作。三級(jí)系統(tǒng)向四級(jí)系統(tǒng)上傳相應(yīng)物料封鎖和釋放信息。

    (9)精整區(qū)合批。精整區(qū)合批完全在三級(jí)系統(tǒng)內(nèi)操作，根據(jù)生產(chǎn)需要，用戶在三級(jí)系統(tǒng)內(nèi)按支選中要合批的物料號(hào)信息，對(duì)選中物料進(jìn)行合批操作。三級(jí)系統(tǒng)向四級(jí)系統(tǒng)上傳相應(yīng)物料合批信息。

    (10)精整區(qū)包裝。包裝操作完全在三級(jí)系統(tǒng)內(nèi)操作。用戶在三級(jí)系統(tǒng)內(nèi)按支選中要包裝的物料號(hào)信息。系統(tǒng)根據(jù)捆號(hào)生成規(guī)則自動(dòng)生產(chǎn)一個(gè)新捆號(hào)。當(dāng)該捆信息生成后，三級(jí)系統(tǒng)將該捆包裝實(shí)績信息上傳四級(jí)系統(tǒng)。

    (11)交庫。交庫完全在三級(jí)系統(tǒng)內(nèi)操作，用戶在三級(jí)系統(tǒng)內(nèi)按捆進(jìn)行交庫操作。三級(jí)系統(tǒng)向四級(jí)系統(tǒng)上傳相應(yīng)物料交庫信息。

    根據(jù)二級(jí)系統(tǒng)上傳的實(shí)績信息，在三級(jí)系統(tǒng)內(nèi)用戶可以查詢出每批下對(duì)應(yīng)的每支物料在各個(gè)實(shí)績點(diǎn)產(chǎn)生的生產(chǎn)實(shí)績信息。

    由于無縫鋼管的生產(chǎn)工藝復(fù)雜，物料按支跟蹤困難，因此可以采用增加檢測(cè)設(shè)備、設(shè)定物料跟蹤關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)等方式來實(shí)現(xiàn)。

    5)通訊管理

    鞍鋼無縫鋼管廠MES系統(tǒng)與其他相關(guān)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通過網(wǎng)絡(luò)連接進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，接收鞍鋼集團(tuán)ERP系統(tǒng)下達(dá)的生產(chǎn)訂單，與煉鋼廠、質(zhì)量檢驗(yàn)中心進(jìn)行協(xié)調(diào)，組織生產(chǎn)。進(jìn)行生產(chǎn)調(diào)度和質(zhì)量設(shè)計(jì)，下達(dá)生產(chǎn)任務(wù)給各個(gè)生產(chǎn)工序進(jìn)行生產(chǎn)，同時(shí)從各個(gè)生產(chǎn)工序收集生產(chǎn)數(shù)據(jù)，并將生產(chǎn)數(shù)據(jù)反饋給鞍鋼集團(tuán)ERP系統(tǒng)。通訊方式根據(jù)鞍鋼無縫鋼管廠以及系統(tǒng)相關(guān)方的實(shí)際需求，采用了以下兩種實(shí)現(xiàn)方案。

    (1)MQ(Message Queue——消息隊(duì)列)與適配程序。通過使用MQ作為中間件并編寫相關(guān)的中間件適配程序?qū)崿F(xiàn)無縫鋼管廠MES系統(tǒng)與鞍鋼集團(tuán)ERP系統(tǒng)，煉鋼MES系統(tǒng)，化驗(yàn)、檢驗(yàn)MES系統(tǒng)進(jìn)行電文通訊與傳輸。

    (2)COM接口通訊程序。使用Power Builder 10編寫COM接口通訊程序與計(jì)量系統(tǒng)進(jìn)行通訊。通過COM接口通訊可以將兩臺(tái)不在同一網(wǎng)絡(luò)的電腦連接起來進(jìn)行數(shù)據(jù)交流。

    6)設(shè)備狀態(tài)管理

    對(duì)鞍鋼無縫鋼管廠重要生產(chǎn)在線設(shè)備進(jìn)行管理，采集開/停機(jī)信息和生產(chǎn)實(shí)績信息。生成相應(yīng)的設(shè)備運(yùn)行報(bào)表。

    7)綜合統(tǒng)計(jì)

    通過MES系統(tǒng)在運(yùn)行中采集的生產(chǎn)實(shí)績信息、質(zhì)量信息和物料跟蹤信息等數(shù)據(jù)，利用圖形、表格等各種直觀的方式，根據(jù)需要靈活地查詢各種生產(chǎn)實(shí)績數(shù)據(jù)，并進(jìn)行各種統(tǒng)計(jì)分析，得到所需的信息，根據(jù)業(yè)務(wù)流程需要進(jìn)行聯(lián)機(jī)分析處理(OLAP)。生成相應(yīng)的統(tǒng)計(jì)報(bào)表，為鞍鋼無縫鋼管廠的日常管理、決策制定提供依據(jù)。

3 MES系統(tǒng)產(chǎn)生的作用

    MES系統(tǒng)在鞍鋼無縫鋼管廠應(yīng)用后，將生產(chǎn)管理模式由人工粗放式管理轉(zhuǎn)變?yōu)橄到y(tǒng)精細(xì)化管理，規(guī)范了生產(chǎn)管理方式。整個(gè)生產(chǎn)廠的計(jì)劃下達(dá)、物流跟蹤、質(zhì)量信息和發(fā)貨管理全部在MES系統(tǒng)內(nèi)操作，所有物流信息可以方便、準(zhǔn)確、快捷地在MES系統(tǒng)內(nèi)查詢，解決了各工序間協(xié)調(diào)運(yùn)作、各部門和各崗位之間的溝通、物料信息全程跟蹤、生產(chǎn)信息及時(shí)傳遞、生產(chǎn)過程優(yōu)化等問題。改善了生產(chǎn)決策環(huán)境，確保了信息的及時(shí)準(zhǔn)確傳輸，有利于穩(wěn)定均衡生產(chǎn)，為生產(chǎn)工藝人員進(jìn)一步優(yōu)化調(diào)度排產(chǎn)策略提供了有力支持。

    MES系統(tǒng)應(yīng)用后，產(chǎn)生的主要作用是：

    (1)通過IBM MQ通訊中間件以及串口通訊技術(shù)很好地實(shí)現(xiàn)了基礎(chǔ)自動(dòng)化、過程自動(dòng)化、質(zhì)檢、煉鋼、計(jì)量、ERP等系統(tǒng)的接口和數(shù)據(jù)通訊。

    (2)建立了由數(shù)據(jù)庫、通訊軟件、客戶端組成的兩層體系結(jié)構(gòu)，滿足了系統(tǒng)高效、穩(wěn)定和可擴(kuò)展的需求。

    (3)實(shí)時(shí)跟蹤了生產(chǎn)過程中鋼管的各項(xiàng)生產(chǎn)控制參數(shù)，以便控制和調(diào)節(jié)鋼管的綜合質(zhì)量，為企業(yè)節(jié)能降耗提供了保障。

    (4)實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)管理高度自動(dòng)化，信息交換和傳遞網(wǎng)絡(luò)化，提高了業(yè)務(wù)管理水平。

    (5)提高了產(chǎn)品原品種合格率。縮短了軋制生產(chǎn)周期，提高了資金周轉(zhuǎn)率。

    (6)減少或避免了生產(chǎn)過程現(xiàn)貨和管理現(xiàn)貨的產(chǎn)生。

    (7)把先進(jìn)的條碼技術(shù)運(yùn)用于鋼管生產(chǎn)線，降低了生產(chǎn)和發(fā)貨過程中的差錯(cuò)率，提高了生產(chǎn)效率。

    (8)信息與生產(chǎn)同步，實(shí)現(xiàn)了按需求進(jìn)行的按支物料跟蹤，對(duì)管坯原料、毛管、荒管、子管進(jìn)行全程數(shù)據(jù)跟蹤，為了將來的統(tǒng)一管理和查詢。全程記錄物料信息。

    (9)從原料切割生產(chǎn)開始到發(fā)貨為止，實(shí)現(xiàn)了全程質(zhì)量控制，在線質(zhì)量數(shù)據(jù)采集，及時(shí)糾正了質(zhì)量問題，避免誤導(dǎo)生產(chǎn)，減少質(zhì)量異議。

    (10)培養(yǎng)和造就了一批鞍鋼信息化的專業(yè)化人才隊(duì)伍。

4 結(jié)語

    立足于鞍鋼股份有限公司無縫鋼管廠的實(shí)際，運(yùn)用成熟的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和軟件開發(fā)技術(shù)。以生產(chǎn)、質(zhì)量為中心，按合同組織生產(chǎn)，進(jìn)行全過程生產(chǎn)管理和質(zhì)量控制，設(shè)計(jì)開發(fā)了1套針對(duì)鞍鋼無縫鋼管廠的制造執(zhí)行系統(tǒng)。該系統(tǒng)成功地將管理經(jīng)驗(yàn)、行業(yè)經(jīng)驗(yàn)和信息技術(shù)三者有機(jī)地結(jié)合在一起，并進(jìn)行了有效地整合，實(shí)現(xiàn)了信息化和業(yè)務(wù)流程的重組。該系統(tǒng)功能齊全，人機(jī)界面友好，運(yùn)行可靠，具有很高的實(shí)用價(jià)值，完全能夠滿足鞍鋼無縫鋼管廠當(dāng)前的管理需要。

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本文標(biāo)題：MES系統(tǒng)在鞍鋼無縫鋼管廠的應(yīng)用

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