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制造執(zhí)行系統(tǒng)MES的發(fā)展速度很快，現(xiàn)代鋼鐵企業(yè)采用了以MES為核心，基于ERP／MES／PCS三層架構(gòu)的整體信息化系統(tǒng)。

一、引言

鋼鐵企業(yè)目前面臨的市場(chǎng)環(huán)境發(fā)生了巨大變化，存在著生產(chǎn)管理過(guò)程復(fù)雜、制定生產(chǎn)計(jì)劃不確定性、信息交流不暢等問(wèn)題，需要在生產(chǎn)模式、成本管理、提高決策效率和過(guò)程自動(dòng)化與管理信息系統(tǒng)的溝通等四個(gè)方面進(jìn)行改革創(chuàng)新，以提升其市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力和持續(xù)發(fā)展的后動(dòng)力。制造執(zhí)行系統(tǒng)MES的發(fā)展速度很快，現(xiàn)代鋼鐵企業(yè)采用了以MES為核心，基于ERP／MES／PCS三層架構(gòu)的整體信息化系統(tǒng)，其中ERP層是質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)管理，MES層是主要的質(zhì)量管理功能，PCS層是質(zhì)量數(shù)據(jù)采集。而MES正是生產(chǎn)活動(dòng)與管理活動(dòng)信息的橋梁，在整個(gè)信息系統(tǒng)中起著承上啟下的作用，幾乎涵蓋了所有那些無(wú)法準(zhǔn)確地分配其它層的應(yīng)用程序或功能。

二、制造執(zhí)行系統(tǒng)MES的功能

根據(jù)鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)流程的特點(diǎn)，MES應(yīng)該具備使信息系統(tǒng)對(duì)市場(chǎng)變化及新的客戶需求做出快速反應(yīng)、使生產(chǎn)流程標(biāo)準(zhǔn)化、提高生產(chǎn)流程的可見性、精確進(jìn)行物料跟蹤和生產(chǎn)回溯及與上下層信息系統(tǒng)完全集成等各項(xiàng)功能。具體鋼鐵MES功能介紹如下：

（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，具體包括生產(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、針對(duì)動(dòng)態(tài)干擾的調(diào)整等功能。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）物料跟蹤與生產(chǎn)調(diào)度：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)線上的物流，當(dāng)出現(xiàn)異常情況時(shí)發(fā)出報(bào)警；然后向生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)提供的實(shí)時(shí)信息，生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)根據(jù)擾動(dòng)因素和動(dòng)態(tài)事件的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，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。

（3）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)。

（4）計(jì)量質(zhì)量管理：鋼鐵企業(yè)MES中的質(zhì)量管理包括在線處理、離線處理和統(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)廠物資，出廠物資，中間產(chǎn)品的工藝計(jì)量等內(nèi)容。實(shí)時(shí)滿足各工序?qū)τ?jì)量數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)需求。

（5）工藝與庫(kù)存管理：鋼鐵企業(yè)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)，包括生產(chǎn)工藝數(shù)據(jù)和產(chǎn)品工藝數(shù)據(jù)的管理。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。

（6）數(shù)據(jù)分析與管理：數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)為其它功能系統(tǒng)提供支撐服務(wù)，并用于計(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。而數(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。

在MES的實(shí)施過(guò)程中，還需要根據(jù)實(shí)際情況來(lái)規(guī)劃和設(shè)計(jì)具體系統(tǒng)，同時(shí)還要保證與其他信息系統(tǒng)的集成、對(duì)完整的鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)流程的支持，具有功能結(jié)構(gòu)靈活、使用方便的特點(diǎn)。

三、鋼鐵企業(yè)信息化的關(guān)鍵技術(shù)

鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中包含著復(fù)雜的物理化學(xué)變化，存在著許多突變和不確定因素，對(duì)生產(chǎn)順利和質(zhì)量的要求非常高。因此需要建立起信息化的應(yīng)急處理，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)調(diào)整，MES相應(yīng)的質(zhì)量管理機(jī)制提供一系列關(guān)鍵技術(shù)，進(jìn)行相關(guān)問(wèn)題的處理和實(shí)時(shí)監(jiān)控，以保證生產(chǎn)的有序進(jìn)行。下面就其關(guān)鍵技術(shù)做簡(jiǎn)單的概述。

（1）質(zhì)量設(shè)計(jì)和跟蹤自動(dòng)化技術(shù)：
鋼鐵企業(yè)之間為貫徹一貫的質(zhì)量管理理念，需要建立規(guī)范管理體系及冶金規(guī)范管理體系。根據(jù)用戶的需求，在產(chǎn)線上從冶煉、軋制、精整到包裝等一系列工序進(jìn)行一貫質(zhì)量設(shè)計(jì)。在生產(chǎn)過(guò)程中全面跟蹤產(chǎn)品，在各個(gè)生產(chǎn)階段對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行檢測(cè)，并隨時(shí)根據(jù)生產(chǎn)過(guò)程數(shù)據(jù)和實(shí)績(jī)數(shù)據(jù)，判定在生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)生的品質(zhì)異常，并最終進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)分析和判定，產(chǎn)品銷售是提供質(zhì)量保證書。

（2）動(dòng)態(tài)優(yōu)化調(diào)度技術(shù)：在鋼鐵企業(yè)中，如何協(xié)調(diào)好煉鋼、連鑄、熱軋的物流，編制出聯(lián)系上下工序的一體化計(jì)劃是一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。由于存在許多作業(yè)和管理等方面的因素，尤其是為了節(jié)能，實(shí)現(xiàn)一體化編制與作業(yè)調(diào)度問(wèn)題是一項(xiàng)高難度課題。

（3）動(dòng)態(tài)成本控制技術(shù)：采用數(shù)據(jù)挖掘與預(yù)報(bào)技術(shù)，依照動(dòng)態(tài)成本模型預(yù)測(cè)生產(chǎn)成本；利用動(dòng)態(tài)跟蹤技術(shù)，優(yōu)化原材料的配比、能源的供應(yīng)、生產(chǎn)的調(diào)度管理等一系列措施，以降低生產(chǎn)成本。

（4）實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的合同管理技術(shù)：根據(jù)合同處理結(jié)果及生產(chǎn)實(shí)績(jī)的實(shí)時(shí)合同拋賬作業(yè)，使合同工序動(dòng)態(tài)平衡，實(shí)時(shí)監(jiān)控合同進(jìn)度，動(dòng)態(tài)反映合同的欠量和通過(guò)量，實(shí)現(xiàn)從銷售到質(zhì)量、生產(chǎn)、出廠、結(jié)算的合同過(guò)程中實(shí)時(shí)跟蹤和動(dòng)態(tài)閉環(huán)控制。

四、結(jié)束語(yǔ)

本文闡述了鋼鐵企業(yè)信息化中MES的架構(gòu)功能，提出了若干個(gè)MES有待研究的關(guān)鍵技術(shù)，對(duì)改善我國(guó)流程行業(yè)MES的技術(shù)規(guī)范與實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)，具有重要的意義。