中小型軋鋼企業(yè)生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)

1、中小型軋鋼企業(yè)生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)針對(duì)我國(guó)鋼鐵企業(yè)信息化過(guò)程中的塞礎(chǔ)自動(dòng)化層與經(jīng)營(yíng)管理層的集成問(wèn)題，本文分析了生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)(MES)的功能，并且提出了中、小型札鋼企業(yè)生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)的控制功能。鋼鐵企業(yè)是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要支柱產(chǎn)業(yè)之一，隨著我國(guó)加入WTO以來(lái)，鋼鐵企業(yè)面臨著全世界范圍內(nèi)的競(jìng)爭(zhēng)，如何提高我國(guó)鋼鐵企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力，很大程度上取決于我國(guó)鋼鐵企業(yè)的信息化建設(shè)水平。對(duì)我國(guó)鋼鐵企業(yè)而言,其基礎(chǔ)自動(dòng)化部分，如加熱爐控制系統(tǒng)、燃燒控制系統(tǒng)等等大都實(shí)現(xiàn)了技術(shù)改造，基本采用了PLC、DCS等實(shí)現(xiàn)控制，這為企業(yè)信息化建設(shè)中的設(shè)備集成提供了硬件基礎(chǔ)。而在信息化建設(shè)過(guò)程中，實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)自動(dòng)化控制系統(tǒng)與管理系統(tǒng)之間的有效集成

2、，即生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)MES(ManufacturingExecutionSystem),將對(duì)實(shí)現(xiàn)企業(yè)的信息化產(chǎn)生重要作用。1、我們?yōu)槭裁葱枰狹ES在許多工廠(chǎng)中，全廠(chǎng)管理的功能目前仍然由文件和人工系統(tǒng)進(jìn)行，通常有經(jīng)驗(yàn)的人員執(zhí)掌著工廠(chǎng)生產(chǎn)效益的鑰匙。在大多數(shù)運(yùn)行中，人工系統(tǒng)和有經(jīng)驗(yàn)運(yùn)行人員的判斷總是起著重要作用。但是，市場(chǎng)要求產(chǎn)品的品種和數(shù)量經(jīng)常變化，靠人工和經(jīng)驗(yàn)調(diào)整生產(chǎn)顯然效率低、反應(yīng)慢、缺乏競(jìng)爭(zhēng)力。而且人工系統(tǒng)也不可能適應(yīng)產(chǎn)品、工藝、技術(shù)和用戶(hù)要求日趨加速的變化。由于生產(chǎn)運(yùn)行變化如此迅速，此時(shí)光靠人顯然是不夠的。我國(guó)鋼鐵企業(yè)面臨的經(jīng)營(yíng)管理問(wèn)題，促進(jìn)了鋼鐵行業(yè)信息化的應(yīng)用；而鋼鐵企業(yè)信息化過(guò)程中，M

3、ES是生產(chǎn)自動(dòng)化與管理信息化之間的重要橋梁。從鋼鐵行業(yè)的生產(chǎn)實(shí)際看，MES的最有效的功能是數(shù)據(jù)采集與傳遞，除此之外，通常還具有：現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集與過(guò)程處理、設(shè)備維護(hù)、生產(chǎn)計(jì)劃管理、生產(chǎn)調(diào)度、產(chǎn)品質(zhì)量控制、生產(chǎn)計(jì)劃管理、生產(chǎn)調(diào)度、產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)控、生產(chǎn)檔案管理、人力資源管理、系統(tǒng)資源管理等等?？梢?jiàn)，MES提高基礎(chǔ)自動(dòng)化系統(tǒng)、過(guò)程自動(dòng)化系統(tǒng)無(wú)法實(shí)現(xiàn)的車(chē)間級(jí)調(diào)度管理功能；提供ERP等管理信息系統(tǒng)無(wú)法實(shí)現(xiàn)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)的獲取與分析功能，成為車(chē)間生產(chǎn)和企業(yè)管理之間的橋梁，可以為企業(yè)帶來(lái)現(xiàn)實(shí)的或潛在的經(jīng)濟(jì)效益。2、企業(yè)控制等級(jí)考慮到中小型軋鋼企業(yè)的生產(chǎn)特點(diǎn)，企業(yè)控制系統(tǒng)分為三級(jí)。第一級(jí)：基礎(chǔ)自動(dòng)化及過(guò)程控制級(jí)（即PC

4、S）,其主要功能有：完成全線(xiàn)設(shè)備的順序控制，位置控制，溫度控制，速度級(jí)聯(lián)控制，張力控制，活套控制，軋件跟蹤，人機(jī)對(duì)話(huà)，故障報(bào)警和記錄等實(shí)時(shí)控制功能。第二級(jí)：生產(chǎn)控制級(jí)（MES,即制造執(zhí)行系統(tǒng)）完成軋機(jī)和成品區(qū)生產(chǎn)控制。該等級(jí)主要接受由公司計(jì)劃管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)下達(dá)的生產(chǎn)計(jì)劃，形成相應(yīng)的生產(chǎn)指令，收集和處理有關(guān)生產(chǎn)實(shí)際數(shù)據(jù)，完成全軋鋼車(chē)間內(nèi)的物料跟蹤，鋼坯庫(kù)、成品庫(kù)管理，質(zhì)量控制和質(zhì)量管理，軋輾管理，操作指導(dǎo)和生產(chǎn)數(shù)據(jù)的記錄及故障報(bào)警，設(shè)備監(jiān)視以及與其它系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)通信。第三級(jí)：公司計(jì)劃管理級(jí)（即ERP）全公司的計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)。主要負(fù)責(zé)銷(xiāo)售、生產(chǎn)計(jì)劃、原料、能源、財(cái)物、成本、人力資源管理等等。該系

5、統(tǒng)依據(jù)用戶(hù)訂單，向生產(chǎn)控制級(jí)下達(dá)軋制訂單。3、生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)（MES）的控制功能作為企業(yè)信息建設(shè)的重要組成部分，MES包含多種不同的功能模塊。每個(gè)功能模塊的取舍，取決于特定的工廠(chǎng)環(huán)境以及所期望的效益。針對(duì)中小型軋鋼企業(yè)的生產(chǎn)特點(diǎn)，選擇如下功能模塊：（1）訂單管理這項(xiàng)功能的表現(xiàn)形式獨(dú)立于上層的ERP系統(tǒng)。它至少可以取代一部分ERP功能，或包括在其中。主要功能有：軋制訂單數(shù)據(jù)輸入、修改和顯示的入口；生產(chǎn)計(jì)劃中對(duì)軋制訂單進(jìn)行列表和顯示；短期計(jì)劃，即軋制訂單的重新排序和刪除；設(shè)置不同軋制訂單進(jìn)展?fàn)顟B(tài)；把成品（捆或垛）分配給用戶(hù)訂單。（2）生產(chǎn)監(jiān)控生產(chǎn)監(jiān)控的任務(wù)是協(xié)調(diào)訂單管理、報(bào)表、軋輾管理、物料跟蹤和生

6、產(chǎn)指令模塊，同步交換這些功能模塊之間的具體訂單、產(chǎn)品和物料相關(guān)的數(shù)據(jù)。其主要功能有：顯示位于不同操作段的材料識(shí)別號(hào)、順序和關(guān)鍵產(chǎn)品數(shù)據(jù)；為生產(chǎn)操作員提供校正操作的方式；為外部計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和生產(chǎn)控制設(shè)備提供訂單數(shù)據(jù)和控制設(shè)定點(diǎn)。收集用于記錄和報(bào)表的過(guò)程數(shù)據(jù)；明了鋼坯不足。(3)報(bào)表生產(chǎn)報(bào)表不僅用來(lái)選擇數(shù)據(jù)、完成計(jì)算、處理文本和編排以及執(zhí)行一套準(zhǔn)備好的報(bào)表，而巨為用戶(hù)提供創(chuàng)建各種可被顯示、打印和存儲(chǔ)報(bào)表的方法。其主要功能有：報(bào)表生成；報(bào)表選擇和執(zhí)行。(4)鋼坯庫(kù)管理鋼坯庫(kù)管理功能提供了輸人和處理鋼坯數(shù)據(jù)、監(jiān)視鋼坯的入庫(kù)和倒垛、分解爐次號(hào)的手段，并對(duì)鋼坯庫(kù)內(nèi)的鋼坯特征、數(shù)量和位置有一個(gè)總的監(jiān)控。其主要

7、功能有：存放位置的指定；輸人和處理鋼坯數(shù)據(jù)；監(jiān)視鋼坯的入庫(kù)和倒垛；分解爐次號(hào)；維護(hù)庫(kù)內(nèi)鋼坯存儲(chǔ)印象和顯示鋼坯特性。(5)鋼坯分配把鋼坯分配給軋制訂單，并形成一張表，管理從鋼坯庫(kù)到加熱爐的鋼坯裝卸。其主要功能有：提供合適鋼坯清單。鋼坯的分配；鋼坯的再分配；準(zhǔn)備鋼坯的裝卸清單。(6)軋輾管理軋輾管理根據(jù)特征、位置和每一個(gè)軋輾設(shè)備的狀態(tài)提供一個(gè)軋輾庫(kù)存信息，監(jiān)視槽的磨損及磨損的程度，并且設(shè)備達(dá)到極限時(shí)進(jìn)行報(bào)警。其主要功能有：監(jiān)視并且顯示軋輾和孔型狀態(tài)的信息以及每個(gè)軋輾設(shè)備的位置；為軋輾設(shè)備的每個(gè)孔計(jì)算并存儲(chǔ)軋制噸位；當(dāng)一個(gè)孔型的軋制噸位到達(dá)極限時(shí)進(jìn)行報(bào)警；預(yù)測(cè)一個(gè)軋制計(jì)劃中是否需要換輾。(7)成品庫(kù)

8、管理成品庫(kù)管理提供了捆/垛特征、數(shù)量和位置概況，監(jiān)視捆/垛的入庫(kù)、倒垛和出庫(kù)。其主要功能有：存儲(chǔ)位置的指定；入庫(kù)、倒垛及出庫(kù)的監(jiān)視；庫(kù)內(nèi)捆/垛存儲(chǔ)印象的維護(hù)及其特性顯示。(8)操作時(shí)間監(jiān)視操作時(shí)間監(jiān)視功能監(jiān)視各種設(shè)備和器件的使用情況，并且在設(shè)備達(dá)到極限值時(shí)進(jìn)行報(bào)警。止匕外，還提供了一個(gè)器件列表用于所需的預(yù)防性的維護(hù)工作。所監(jiān)視的內(nèi)容為：段(加熱爐、軋線(xiàn)、鉤式運(yùn)輸?shù)?；區(qū)域(輾道、機(jī)架、飛剪等)；設(shè)備(傳動(dòng)裝置)；組件(馬達(dá)、齒輪等)。(9)物料跟蹤物料跟蹤是生產(chǎn)控制系統(tǒng)的“心臟”，它提供了用于其它應(yīng)用模塊的信息，反映沿工藝區(qū)域的材料運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。其主要功能是：反映從加熱爐到打捆/碼垛區(qū)的物料運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；提供軋機(jī)跟蹤區(qū)人工修正的方式或設(shè)定啟動(dòng)條件；向其它應(yīng)用模塊提供跟蹤信息。(10)生產(chǎn)指令生產(chǎn)指令功能提供建立和維護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)的工具，包括產(chǎn)品規(guī)格參數(shù)，主要的設(shè)定值和用簡(jiǎn)明語(yǔ)言表示的指令。為了生產(chǎn)不同的產(chǎn)品，需要所有的指令和參數(shù)存儲(chǔ)在生產(chǎn)指令數(shù)據(jù)庫(kù)中。該數(shù)據(jù)庫(kù)包括：生產(chǎn)路線(xiàn)、生產(chǎn)步驟參數(shù)等。4、結(jié)束語(yǔ)MES技術(shù)的缺失已成為我國(guó)鋼鐵企業(yè)以信息化帶動(dòng)工業(yè)化的瓶頸，ERP并不能全面覆蓋MES的功能，在發(fā)展CIMS的過(guò)程中，MES作為流程工業(yè)綜合自動(dòng)化的關(guān)鍵技術(shù)不可或缺。MES對(duì)于企業(yè)實(shí)現(xiàn)信息化、