西門子鋼鐵行業(yè)MES解決方案

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1、應(yīng)用MES（生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)），對工廠進行整體優(yōu)化中國加入WTO以后,中國的鋼鐵工業(yè)面臨諸多挑戰(zhàn),如更加靈活的生產(chǎn),更苛刻的質(zhì)量要求以及具備競爭力的成本。這些目標(biāo)只有通過投資具有成本效益的生產(chǎn)線，使用最新的科技才能夠達(dá)到。目前，獨立的生產(chǎn)線的自動化水平和優(yōu)化程度已經(jīng)很高，進行進一步改進的空間非常有限。而ERP（企業(yè)資源策劃）系統(tǒng)僅局限于總體生產(chǎn)計劃的編制，并沒有考慮設(shè)備的實際狀態(tài)和生產(chǎn)線的工藝約束。因而現(xiàn)代化的工廠需要通過使用最新技術(shù)，聯(lián)合多個獨立的生產(chǎn)線組成一個優(yōu)化的生產(chǎn)鏈并連接基礎(chǔ)自動化級,過程級與管理級。根據(jù)MESA（制造執(zhí)行系統(tǒng)協(xié)會）的定義，MES是對從下達(dá)訂單到生

2、產(chǎn)出最終成品的生產(chǎn)過程進行優(yōu)化的信息系統(tǒng)。本文詳細(xì)描述了鋼鐵工業(yè)MES系統(tǒng)的不同功能模塊和典型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。通過分析一個具有成熟功能的實際案例，揭示了MES系統(tǒng)為工廠的所有者帶來的效益。一、MES系統(tǒng)定位MES系統(tǒng)是企業(yè)信息化建設(shè)的重要組成部分。中國加入世界貿(mào)易組織后，中國的鋼鐵工業(yè)正在面臨幾個主要的挑戰(zhàn)：·更為靈活的生產(chǎn)鋼鐵工業(yè)的客戶期望在定單執(zhí)行、定單修改方面有更大的靈活性，同時縮短和保證交貨時間。·產(chǎn)品質(zhì)量方面的更高要求對于所有客戶的復(fù)雜產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，卓越的產(chǎn)品質(zhì)量是企業(yè)成功的關(guān)鍵因素。同時，國際質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求詳細(xì)而完整的產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量文檔?！ぞ哂懈偁幜Φ某杀径ㄎ痪哂懈偁幜?/p>

3、的價位是能夠在國際化的鋼鐵市場中生存的重要因素。這必須通過以提高生產(chǎn)率，設(shè)備作業(yè)率為手段，提高產(chǎn)量和經(jīng)濟效益才能夠達(dá)到。所有這些目標(biāo)，只有通過投資具有經(jīng)濟效益的生產(chǎn)線并使用最新科技才能夠?qū)崿F(xiàn)。目前，獨立的生產(chǎn)線的自動化程度和優(yōu)化水平已經(jīng)很高，進一步改進的空間非常有限。另一方面，ERP（企業(yè)資源策劃）系統(tǒng)局限于總體生產(chǎn)計劃的編排，而沒有考慮設(shè)備的實際運行狀態(tài)和生產(chǎn)線的工藝約束。因而現(xiàn)代化的工廠需要現(xiàn)代科技作為企業(yè)信息化建設(shè)的重要組成部分，聯(lián)合多個獨立的生產(chǎn)線構(gòu)成生產(chǎn)鏈（水平集成），并連接生產(chǎn)層與管理層（垂直集成）。完成這項特定任務(wù)的系統(tǒng)稱為MES系統(tǒng)（制造執(zhí)行系統(tǒng)）。根據(jù)

4、MESA（制造執(zhí)行系統(tǒng)協(xié)會）的定義，MES是對從下達(dá)訂單到生產(chǎn)出最終成品的生產(chǎn)過程進行優(yōu)化的信息系統(tǒng)。18圖（1）信息的水平集成與垂直集成圖（2）MES系統(tǒng)在企業(yè)信息化建設(shè)的重要地位二、MES系統(tǒng)功能作為企業(yè)信息建設(shè)的重要組成部分，MES系統(tǒng)包含多種不同的功能。功能的取舍，取決于特定的工廠環(huán)境以及所期望的效益。18圖（3）MES系統(tǒng)功能概貌備注：這是根據(jù)MESA模型建立的MES功能說明1至11。·資源分配這項功能管理各種資源，包括機器、工具、勞動力技能、材料、氣體設(shè)備，以及其它各項內(nèi)容，如開始操作時必須提供的文件。它提供詳細(xì)的資源歷史，保證設(shè)備的正確設(shè)置，并提供實時的設(shè)

5、備狀況。這些資源的管理包括資源的保存和調(diào)度，以滿足操作時間安排方面的目標(biāo)?！げ僮?詳細(xì)排產(chǎn)這項功能根據(jù)與具體生產(chǎn)單位的優(yōu)先級、屬性、特征和/或配方，在操作中對生產(chǎn)順序，如顏色排序的形態(tài)或其它特征進行優(yōu)化，從而可以通過正確的順序，使對設(shè)備的調(diào)整降低到最小。系統(tǒng)限制和識別生產(chǎn)路徑并考慮生產(chǎn)的重疊性與并行性，從而計算出精確的時間和設(shè)備負(fù)載并對生產(chǎn)調(diào)度進行調(diào)整。·分配生產(chǎn)單元系統(tǒng)以任務(wù)，訂單，爐次，批次以及生產(chǎn)指令對生產(chǎn)物流進行管理。調(diào)度信息以生產(chǎn)序列的形式呈現(xiàn)并依據(jù)生產(chǎn)實績進行實時調(diào)整。MES有能力改變以下達(dá)的計劃，重新生產(chǎn)，補救生產(chǎn)以及通過緩沖區(qū)管理來實時控制生產(chǎn)線負(fù)載?！?/p>

6、文件控制這項功能可以控制生產(chǎn)單位必須維護的記錄/表格，包括工作指示、配方、圖紙、標(biāo)準(zhǔn)操作程序、零件加工程序、批量產(chǎn)品記錄、工程設(shè)計變動通知、班次間的通訊，以及編輯“按計劃角度”和“按制造角度”的信息。它對操作現(xiàn)場下達(dá)指示，包括向操作人員提供數(shù)據(jù)，或向設(shè)備控制裝置提供配方。它還將包括環(huán)境、健康和安全條例的控制和完整性，以及ISO信息，如糾正措施程序。歷史數(shù)據(jù)的存儲。·數(shù)據(jù)采集這項功能提供一個接口鏈接，用來獲取中間產(chǎn)品和參數(shù)數(shù)據(jù)，填寫在生產(chǎn)單位的表格和記錄中。這些數(shù)據(jù)既可以從工廠現(xiàn)場進行人工收集，也可以從設(shè)備中自動收集，并保證數(shù)據(jù)的及時更新?！趧恿芾碓摴δ芴峁┕S員工情

7、況的實時報道。包括記錄員工的考勤情況及時間、資格跟蹤，而且可以記錄員工的非直接工作，如材料準(zhǔn)備、工具間工作等。這些都可以作為動態(tài)成本核算的依據(jù)。該功能可以與資源分配軟件（1）協(xié)同工作，以達(dá)到最佳的人力資源分配。18·質(zhì)量管理系統(tǒng)從生產(chǎn)過程采集實時測量信息，并對其進行分析以確保嚴(yán)格的產(chǎn)品質(zhì)量控制，同時鑒別潛在的質(zhì)量問題。系統(tǒng)可以提示問題糾正方案，包括相關(guān)現(xiàn)象，行為以及原因的診斷。同時可以包括SPC/SQC以及對實驗室信息管理系統(tǒng)（LIMS）中的離線質(zhì)量檢驗和分析進行跟蹤和管理等功能?！どa(chǎn)管理對生產(chǎn)進行監(jiān)控并自動糾正或提示操作員糾正生產(chǎn)中存