馬鋼(合肥)板材公司冷軋MES系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)施

黃運(yùn)美

馬鋼股份公司自動(dòng)化工程公司 安徽馬鞍山 243011)

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馬鋼(合肥)板材公司冷軋MES系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)施

黃運(yùn)美

馬鋼股份公司自動(dòng)化工程公司 安徽馬鞍山 243011)

結(jié)合馬鋼(合肥)板材公司冷軋的下一步發(fā)展規(guī)劃，需要將馬鋼(合肥)板材公司冷軋生產(chǎn)管理和物料跟蹤納入公司信息化管理，以滿足公司整體信息化系統(tǒng)的需要，為公司計(jì)劃、生產(chǎn)、質(zhì)量、銷(xiāo)售、財(cái)務(wù)、成本提供強(qiáng)有力的信息支撐。因此需要建設(shè)馬鋼(合肥)板材公司冷軋MES系統(tǒng)，該系統(tǒng)將成為馬鋼公司信息化系統(tǒng)的一個(gè)重要的組成部分。

MES；ERP；PCS；系統(tǒng)接口

1 概述

馬鋼(合肥)板材公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“板材公司”)冷軋工程項(xiàng)目建設(shè)之初，公司領(lǐng)導(dǎo)十分重視板材公司的信息化工作，于2011年5月啟動(dòng)了板材公司的信息化工作并提出了明確的要求。在公司領(lǐng)導(dǎo)和業(yè)務(wù)部門(mén)的指導(dǎo)下，通過(guò)與馬鋼(合肥)板材公司多次技術(shù)方案討論和交流，確定了在板材公司內(nèi)實(shí)施“產(chǎn)銷(xiāo)一體化”模式信息化項(xiàng)目，包括SAP系統(tǒng)的實(shí)施和MES系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)。系統(tǒng)主要內(nèi)容是以酸軋、退火、重卷等產(chǎn)品生產(chǎn)銷(xiāo)售為核心，與股份公司ERP系統(tǒng)緊密銜接，從熱軋?jiān)暇淼牟少?gòu)入手，跟蹤生產(chǎn)物流，與各機(jī)組L2系統(tǒng)實(shí)時(shí)集成，實(shí)現(xiàn)計(jì)劃、生產(chǎn)、質(zhì)量、銷(xiāo)售、財(cái)務(wù)、成本收集等功能，并為財(cái)務(wù)管理軟件提供財(cái)務(wù)成本數(shù)據(jù)。

1.1 系統(tǒng)目標(biāo)

建立板材公司冷軋MES的基礎(chǔ)框架，完成冷軋生產(chǎn)管理、質(zhì)量控制、全線物料跟蹤、物料庫(kù)和發(fā)貨管理的信息化管理，實(shí)現(xiàn)完整的生產(chǎn)管理系統(tǒng)。

參照公司網(wǎng)絡(luò)通信規(guī)約，設(shè)計(jì)板材公司冷軋MES系統(tǒng)與各相關(guān)系統(tǒng)的通信接口和規(guī)約。

以生產(chǎn)過(guò)程數(shù)據(jù)、檢化驗(yàn)分析數(shù)據(jù)、計(jì)量和設(shè)備為基礎(chǔ)，建立有效的底層數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)采集框架和平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)適應(yīng)公司信息化管理模式的馬鋼*合肥)板材公司冷軋MES系統(tǒng)。

1.2 系統(tǒng)實(shí)施的范圍

本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)冷軋生產(chǎn)線的生產(chǎn)過(guò)程管理和物料跟蹤。系統(tǒng)從接收熱軋卷采購(gòu)訂單開(kāi)始，安排原料入庫(kù)，按照ERP系統(tǒng)組織方式，接收生產(chǎn)訂單、安排生產(chǎn)計(jì)劃、下達(dá)生產(chǎn)指令、接收產(chǎn)品生產(chǎn)實(shí)績(jī)、下達(dá)檢驗(yàn)指令、接收檢驗(yàn)結(jié)果、產(chǎn)品判定、接收發(fā)貨計(jì)劃、安排產(chǎn)品發(fā)貨和上傳發(fā)貨實(shí)績(jī)等。

涉及的管理區(qū)域：

冷軋區(qū)域：原料庫(kù)、酸軋機(jī)組、連退機(jī)組、重卷機(jī)組、半自動(dòng)包裝線、中間品庫(kù)、成品庫(kù)、磨輥車(chē)間。

涉及的主要物料：熱軋卷、冷硬卷和連退卷。

2 系統(tǒng)技術(shù)方案

系統(tǒng)采用客戶機(jī)/服務(wù)器(簡(jiǎn)稱(chēng)C/S)體系結(jié)構(gòu)。

馬鋼(合肥)板材公司冷軋MES系統(tǒng)將按訂單模式(MTO)組織生產(chǎn)，通過(guò)熱軋卷或酸軋卷采購(gòu)需求向一鋼軋或四鋼軋傳遞生產(chǎn)鏈信息。合肥板材冷軋根據(jù)冷軋產(chǎn)品銷(xiāo)售訂單產(chǎn)生熱軋卷原料需求或酸軋卷原料需求，轉(zhuǎn)換為采購(gòu)訂單，將需要一鋼軋或四鋼軋供應(yīng)的熱軋卷采購(gòu)訂單或酸軋卷采購(gòu)訂單轉(zhuǎn)換成股份公司銷(xiāo)售訂單，一鋼軋和四鋼軋按訂單模式(MTO)組織生產(chǎn)。從冷軋到熱軋、連鑄的生產(chǎn)訂單信息來(lái)自合肥冷軋產(chǎn)品銷(xiāo)售訂單，實(shí)現(xiàn)一體化排程。

本系統(tǒng)與多個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行通訊：各生產(chǎn)線的PCS、檢化驗(yàn)、SAP系統(tǒng)、第一、四鋼軋總廠MES。與其它系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換采用多種通信方式：TCP/IP，SQL*NET等通信方式.

1G以上內(nèi)存配置、WINDOWS XP、2000，Windows7操作平臺(tái)的計(jì)算機(jī)就可運(yùn)行本系統(tǒng)。

3 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

馬鋼(合肥)板材公司冷軋MES系統(tǒng)分為系統(tǒng)管理、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理、原料管理、庫(kù)存管理、計(jì)劃管理、生產(chǎn)管理、質(zhì)量管理、質(zhì)檢管理、質(zhì)監(jiān)管理、發(fā)貨管理、磨輥管理和報(bào)表管理十二個(gè)模塊。

3.1 系統(tǒng)管理

系統(tǒng)管理主要實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)維護(hù)、用戶管理和權(quán)限管理等功能。

3.2 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理

基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理主要實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)維護(hù)、相關(guān)系統(tǒng)數(shù)據(jù)對(duì)照和靜態(tài)數(shù)據(jù)管理。

3.3 原料管理

原料管理主要用于管理冷軋區(qū)域的原料，其功能包括采購(gòu)訂單接收、采購(gòu)訂單管理、采購(gòu)原料管理等。

3.4 庫(kù)存管理

庫(kù)存管理主要包括原料庫(kù)存管理、中間品庫(kù)存管理、成品庫(kù)存管理和清盤(pán)庫(kù)管理，庫(kù)位以卷(包)為單位進(jìn)行存放管理。庫(kù)存管理支持物料的庫(kù)位信息查詢和庫(kù)位內(nèi)的物料堆放信息查詢，按功能分庫(kù)圖管理、原料庫(kù)位管理、中間品庫(kù)位管理、成品庫(kù)位管理、物料庫(kù)存查詢、過(guò)渡卷庫(kù)存管理、盤(pán)庫(kù)管理以及無(wú)線行車(chē)的庫(kù)位管理等。

3.5 計(jì)劃管理

冷軋MES接收SAP系統(tǒng)下達(dá)的生產(chǎn)單，根據(jù)生產(chǎn)單編制各機(jī)組的生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃，向SAP系統(tǒng)上傳計(jì)劃編制情況，并生成生產(chǎn)命令下發(fā)生產(chǎn)控制系統(tǒng)。計(jì)劃管理包括三個(gè)功能模塊：生產(chǎn)單管理模塊、生產(chǎn)計(jì)劃管理模塊、生產(chǎn)命令管理模塊。

3.5.1 生產(chǎn)單管理

生產(chǎn)單管理模塊主要包括生產(chǎn)單接收、生產(chǎn)單管理、生產(chǎn)單進(jìn)度查詢、生產(chǎn)單排產(chǎn)等功能。

3.5.2 生產(chǎn)計(jì)劃管理

在生產(chǎn)單排產(chǎn)后，系統(tǒng)可對(duì)這些生產(chǎn)單進(jìn)行生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃編輯。該模塊主要包括：生產(chǎn)計(jì)劃建池、作業(yè)計(jì)劃編制、作業(yè)計(jì)劃調(diào)整、計(jì)劃順管理等功能。

3.5.3 生產(chǎn)命令管理

計(jì)劃順序調(diào)整確認(rèn)形成作業(yè)機(jī)組的生產(chǎn)命令，冷軋MES可以對(duì)作業(yè)機(jī)組生產(chǎn)命令查詢、刪除和下發(fā)。該模塊主要包括：生產(chǎn)命令管理、生產(chǎn)命令查詢、生產(chǎn)命令下達(dá)等功能。

3.6 生產(chǎn)管理

生產(chǎn)管理包括從各生產(chǎn)機(jī)組進(jìn)行生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集和物料跟蹤。其功能主要包括： 上料實(shí)績(jī)、產(chǎn)出實(shí)績(jī)、回退實(shí)績(jī)、換輥實(shí)績(jī)、能源介質(zhì)消耗、停機(jī)實(shí)績(jī)、生產(chǎn)實(shí)績(jī)后備錄入和物料跟蹤等。

3.7 質(zhì)量管理

質(zhì)量管理主要包括原料質(zhì)量管理(封閉、解除封閉) 、中間品/成品質(zhì)量管理(質(zhì)量建議、封閉、解封閉) 、質(zhì)量操作日志管理、液態(tài)檢驗(yàn)項(xiàng)目維護(hù)、液體檢驗(yàn)試樣管理、液態(tài)檢驗(yàn)結(jié)果查詢、接收SAP下發(fā)的產(chǎn)品檢驗(yàn)指令、向產(chǎn)品檢驗(yàn)室發(fā)送檢驗(yàn)批、產(chǎn)品檢驗(yàn)結(jié)果管理、向SAP上傳產(chǎn)品檢驗(yàn)結(jié)果、接收產(chǎn)品綜合判定結(jié)果。

3.8 質(zhì)檢管理

質(zhì)檢管理主要進(jìn)行產(chǎn)品檢驗(yàn)管理，其主要功能包括檢驗(yàn)基礎(chǔ)代碼維護(hù)、試樣登記管理、數(shù)據(jù)采集管理、檢驗(yàn)結(jié)果管理、檢驗(yàn)臺(tái)帳管理等。

3.9 質(zhì)監(jiān)管理

質(zhì)監(jiān)管理主要包括產(chǎn)品的臺(tái)帳登記、產(chǎn)品復(fù)樣、產(chǎn)品的綜合判定、質(zhì)保書(shū)模板配置、產(chǎn)品質(zhì)保書(shū)的開(kāi)具等。

3.10 發(fā)貨管理

發(fā)貨管理主要指接收SAP系統(tǒng)下達(dá)的發(fā)貨計(jì)劃或退貨指令，組織成品庫(kù)進(jìn)行成品的發(fā)貨作業(yè)，并向SAP系統(tǒng)上傳發(fā)貨實(shí)績(jī)，對(duì)退貨指令完成退貨處理。發(fā)貨管理主要有準(zhǔn)發(fā)計(jì)劃信息管理、發(fā)貨確認(rèn)和退貨信息管理功能。

3.11 軋輥管理

軋輥管理主要指接收磨輥間發(fā)送的軋輥磨削實(shí)績(jī)，并向磨輥間發(fā)送產(chǎn)線換輥實(shí)績(jī)。其主要功能包括軋輥管理和換輥實(shí)績(jī)管理。

3.12 報(bào)表管理

本功能主要包括各需要的功能統(tǒng)計(jì)報(bào)表和分析報(bào)表，其主要功能包括生產(chǎn)月報(bào)、生產(chǎn)日?qǐng)?bào)等，報(bào)表的格式按照實(shí)際需要進(jìn)行統(tǒng)計(jì)開(kāi)發(fā)。

4 與其他系統(tǒng)通訊接口設(shè)計(jì)

4.1 MES與ERP系統(tǒng)接口

冷軋MES與ERP系統(tǒng)有大量數(shù)據(jù)進(jìn)行交互，系統(tǒng)定時(shí)發(fā)送或接收需交互的數(shù)據(jù)，接口服務(wù)程序布置在專(zhuān)用的通訊服務(wù)器上，可能涉及到的接口如下所示(見(jiàn)表1、表2)。

表1 MES上傳接口

4.2 與檢化驗(yàn)系統(tǒng)(QZS)的接口

根據(jù)接口規(guī)范完成檢驗(yàn)委托下發(fā)和檢驗(yàn)結(jié)果的收集。

需要與具體的檢驗(yàn)設(shè)備供應(yīng)商確定通訊規(guī)范和接口內(nèi)容，具體內(nèi)容見(jiàn)SOCKET 通訊規(guī)范。

4.3 與控制系統(tǒng)(PCS)接口

冷軋MES與PCS有大量數(shù)據(jù)進(jìn)行交互，系統(tǒng)定時(shí)發(fā)送或接收需交互的數(shù)據(jù)，接口服務(wù)程序布置在專(zhuān)用通訊服務(wù)器上，具體內(nèi)容見(jiàn)SOCKET通訊規(guī)范、與磨輥計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通訊電文、酸軋L3-L2通訊電文、退火L3-L2通訊電文、重卷L3-L2通訊電文。

4.4 與第一、四鋼軋總廠MES接口

合肥冷軋MES與第四鋼軋MES通訊主要是為了接收采購(gòu)熱卷的生產(chǎn)屬性和接收屬性，通訊協(xié)議采用TCP/IP，數(shù)據(jù)交互采用直接寫(xiě)表的方式，四鋼軋需要寫(xiě)的鋼卷屬性包括：熱卷號(hào)、熱卷規(guī)格、熱卷重量、熱卷化學(xué)成份和力學(xué)檢驗(yàn)屬性等。

5 結(jié)束語(yǔ)

馬鋼(合肥)板材公司冷軋MES系統(tǒng)按照“整體規(guī)劃、分步實(shí)施、持續(xù)優(yōu)化”的信息化實(shí)施原則，在合肥板材內(nèi)實(shí)施“產(chǎn)銷(xiāo)一體化”模式的信息化管理系統(tǒng)。包括建設(shè)合肥板材ERP系統(tǒng)、合肥板材MES系統(tǒng)和建設(shè)一套高可靠性、可用性，高性價(jià)比的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。馬鋼(合肥)板材公司冷軋MES系統(tǒng)的建設(shè)是一個(gè)不斷完善提高的過(guò)程。

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MES System Design and Implementation of Masteel Plate Cold Rolling

HUANG Yun-mei

According to Masteel (Hefei) next development planning board company needs to be rolled, Maanshan Iron and steel (Hefei) sheet company cold rolling production management and material tracking into the company’s information management, in order to meet the needs of the company's overall information system for the company, strong planning, production, quality, sales, finance, cost of providing information support. So it is necessary to build Masteel (Hefei) cold-rolled sheet company MES system, the system will become an important part of information system of Maanshan Iron and steel company.

MES, ERP, PCS, system interface.

2016-10-05

黃運(yùn)美(1976-)，女，馬鋼股份公司自動(dòng)化工程公司，工程師。

F272.7-39：TP391

B

1672-9994(2016)04-0030-04