淺析MES系統(tǒng)的升級與優(yōu)化

吳瓊

摘 要 本文以河鋼集團礦業(yè)公司的生產(chǎn)制造系統(tǒng)的升級優(yōu)化項目為例，詳細介紹了原系統(tǒng)存在的問題，并針對問題的普遍性提供了一整套系統(tǒng)優(yōu)化的解決方案，對相關(guān)冶金礦山企業(yè)有很好的借鑒作用。

關(guān)鍵詞 MES；礦山；信息化；制造執(zhí)行系統(tǒng)；優(yōu)化

中圖分類號 TP3 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708（2017）199-0102-02

中國經(jīng)濟發(fā)展進入新紀元，經(jīng)濟下行壓力巨大。國家積極尋求新的發(fā)展機遇的同時，作為國民經(jīng)濟的重要支柱的鋼鐵冶金行業(yè)均面臨著前所未有的轉(zhuǎn)型壓力。然而，我們在面臨挑戰(zhàn)的同時，也應(yīng)該看到行業(yè)轉(zhuǎn)型期蘊含的機遇。很多企業(yè)也正在積極尋求如何提高企業(yè)核心競爭力的有效方法。本文在這個特殊的時期，提出進行生產(chǎn)制造執(zhí)行系統(tǒng)的優(yōu)化研究，就是要給正在面臨同樣問題的冶金礦山企業(yè)提供一個新的思路和一套解決方案，共享信息化促進工業(yè)化給企業(yè)帶來的發(fā)展紅利。

1 項目實施背景

河鋼集團礦業(yè)公司是河鋼集團的全資子公司，總部位于河北省唐山市。2008年9月組建成立，是以鐵礦石采選加工為主業(yè)，輔以鋼球、火工品制造等產(chǎn)業(yè)的國有大型冶金礦山企業(yè)。主導(dǎo)產(chǎn)品有：鐵精粉、磷精粉、白云石粉、火工品、鋼球等?，F(xiàn)有直屬公司、礦山29個，分布在全省6個城市，職工1.1萬人，是整合壯大、高起點的現(xiàn)代化礦山。

通過深入分析全球工業(yè)發(fā)展趨勢，提出“堅持以信息化帶動工業(yè)化，以工業(yè)化促進信息化，走出一條科技含量高、經(jīng)濟效益好、資源消耗低、環(huán)境污染少、人力資源優(yōu)勢得到充分發(fā)揮的新型工業(yè)化之路”，實現(xiàn)跨越式發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展。借助信息化建設(shè)的契機帶動企業(yè)管理變革，正成為鋼鐵企業(yè)提升管理水平，提高行業(yè)競爭力的有力工具。正是在這種大的行業(yè)背景下，河鋼集團啟動了符合企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略的信息化建設(shè)項目。礦業(yè)公司根據(jù)集團的重點部署于2009年正式開啟了信息化建設(shè)之路。作為國內(nèi)大型的冶金礦山行業(yè)的龍頭企業(yè)，礦業(yè)公司具有旗下礦山數(shù)量較多、礦山地理位置分散、礦產(chǎn)種類繁多且選礦工藝各異等行業(yè)特點，這些特點也給礦業(yè)公司總部的管理工作造成了巨大的難題。針對以上矛盾，公司重點實施了ERP+MES組合項目，一步到位解決了面向企業(yè)上層管理與面向車間生產(chǎn)的管理難題，同時解決了管理計劃層與作業(yè)現(xiàn)場的控制層之間的數(shù)據(jù)脫節(jié)問題。ERP+MES組合項目分三期分步實施，歷時3年時間，實現(xiàn)了旗下所有礦山的信息化全覆蓋，成為了礦業(yè)公司提升企業(yè)管理效率，提高行業(yè)競爭力的有力手段。

2 原MES項目的信息孤島問題分析

由于礦業(yè)公司具有旗下礦山數(shù)量較多、礦山地理位置分散、礦產(chǎn)種類繁多且選礦工藝各異等行業(yè)特點，為了保證系統(tǒng)上線的成功率和實施效率，礦業(yè)公司原MES系統(tǒng)采用的是“分礦實施、系統(tǒng)獨立、點對點連接”的實施模式，上線實施的旗下8家礦山都有自己獨立的MES數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和代碼服務(wù)器，即形成了各礦相對獨立的MES子系統(tǒng)，業(yè)務(wù)流程設(shè)計、信息類型定義、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)加工、數(shù)據(jù)存儲等都在各自的子系統(tǒng)獨立完成，只把提前預(yù)設(shè)好的部分生產(chǎn)經(jīng)營數(shù)據(jù)上傳ERP系統(tǒng)，且各子系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)傳輸完全處于阻斷狀態(tài)，形成了各自獨立運行的“信息孤島”。

“信息孤島”的形成使企業(yè)生產(chǎn)管理部門很難第一時間獲得及時、準確、全面的生產(chǎn)一線數(shù)據(jù)，無法對生產(chǎn)流程中出現(xiàn)的突發(fā)事件進行及時處理，導(dǎo)致總部管理效率的降低；“信息孤島”的形成使生產(chǎn)經(jīng)營數(shù)據(jù)的共享度不滿足公司對信息資源的整體開發(fā)利用的要求，沒有實現(xiàn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)資源的有效融合，導(dǎo)致管理決策者無法獲得全面、準確的橫向?qū)Ρ确治鰯?shù)據(jù)，無法對生產(chǎn)經(jīng)營情況進行整體規(guī)劃，導(dǎo)致系統(tǒng)決策缺乏科學(xué)性。

3 MES系統(tǒng)優(yōu)化實踐

針對礦業(yè)公司MES系統(tǒng)優(yōu)化項目，對礦業(yè)公司的生產(chǎn)管理需求進行深入探討，結(jié)合上一節(jié)分析出的系統(tǒng)問題及優(yōu)化需求，提出可行的解決方案。優(yōu)化設(shè)計方案如圖1所示。礦業(yè)公司MES系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計的核心理念是構(gòu)建統(tǒng)一的代碼系統(tǒng)和統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)MES系統(tǒng)多礦山的整體優(yōu)化及數(shù)據(jù)集成；構(gòu)建高效的ERP系統(tǒng)和MES系統(tǒng)的傳輸機制。

3.1 系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計原則

礦業(yè)公司MES系統(tǒng)的優(yōu)化項目，針對大型冶金礦山行業(yè)特點結(jié)合企業(yè)自身的生產(chǎn)流程特點和管理需求的特殊要求，應(yīng)用現(xiàn)代最先進的軟件開發(fā)技術(shù)、配備高效率、高安全度的硬件環(huán)境，創(chuàng)新采用符合自身企業(yè)需求的系統(tǒng)集成技術(shù)，開發(fā)具有合理功能模塊、實現(xiàn)全程生產(chǎn)過程監(jiān)控，集檢測、控制、反饋、調(diào)度、管理、決策于一身的高效率、具柔性、可配置的優(yōu)化MES系統(tǒng)。該系統(tǒng)既保留了原MES系統(tǒng)運行多年證明的優(yōu)點和特色，更解決了運行多年暴漏出的系統(tǒng)問題。

3.2 系統(tǒng)的橫向集成

為了解決原MES系統(tǒng)面臨的運維效率低和生產(chǎn)管理部門管理各礦生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)不便等問題，此次優(yōu)化項目的一大亮點是徹底顛覆了“分礦實施、分礦管理、分礦維護”的舊模式。在礦業(yè)公司總部構(gòu)建MES系統(tǒng)總部管理架構(gòu)：上架獨立的代碼服務(wù)器（包括軟件版本服務(wù)器和發(fā)布服務(wù)器）和獨立的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。開發(fā)團隊將開發(fā)完成的代碼保存在軟件版本服務(wù)器中，經(jīng)過充分測試后，上線準備期間將版本完善的軟件代碼發(fā)布到發(fā)布服務(wù)器上。特點是各礦公用一套代碼，訪問統(tǒng)一的總部服務(wù)器地址進行登錄系統(tǒng)。上線初期將各礦歷史數(shù)據(jù)逐一導(dǎo)入到總部獨立的數(shù)據(jù)庫中。這樣解決了各礦MES系統(tǒng)間數(shù)據(jù)集成的問題，也解決了代碼分礦設(shè)計優(yōu)化的難題，大大提高了礦業(yè)公司MES系統(tǒng)的運維效率和管理效率。

3.3 系統(tǒng)的縱向傳輸

優(yōu)化后的MES系統(tǒng)采用數(shù)據(jù)庫層面的數(shù)據(jù)傳遞機制，徹底摒棄了SAP XI組件技術(shù)。原XI接口有比較科學(xué)的優(yōu)化配置，數(shù)據(jù)分礦傳輸?shù)礁鞯V數(shù)據(jù)庫，各礦有獨立的傳輸通道，互不影響，但是接口效率較低，且配置接口工作量大，不符合精細化、高效率管理要求。新MES系統(tǒng)與ERP系統(tǒng)接口傳輸技術(shù)實現(xiàn)了各礦通用原則，由于數(shù)據(jù)傳遞機制在數(shù)據(jù)庫層面，所以數(shù)據(jù)傳輸效率極高，高效率地解決了系統(tǒng)間的縱向傳輸問題。

4 MES系統(tǒng)升級優(yōu)化的意義

礦業(yè)公司MES系統(tǒng)覆蓋旗下8個礦山，已穩(wěn)定運行8年的時間，部分系統(tǒng)功能與各礦生產(chǎn)加工流程及工藝貼合較緊密，也起到了很好的生產(chǎn)實時數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控的作用，但是，隨著外部競爭環(huán)境的持續(xù)復(fù)雜化，企業(yè)管理者更加關(guān)注企業(yè)運營成本的控制、產(chǎn)品質(zhì)量信息的監(jiān)控、生產(chǎn)計劃和銷售合同的彈性調(diào)整，原有MES生產(chǎn)制造執(zhí)行系統(tǒng)不再適應(yīng)新的管理需求，其優(yōu)化升級成為礦業(yè)公司信息化建設(shè)的重點工作被提上日程。

參考文獻

[1]呂志民.熱連軋MES系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀及展望[J].金屬世界，2010（5）：4-10，94.

[2]張志檁.國內(nèi)外制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）的應(yīng)用與發(fā)展[J].自動化博覽，2004（5）：9-15，18.endprint