基于MES系統(tǒng)的工藝裝備與備件管理探析

陳俊巖

摘要：鋼鐵行業(yè)是我國國民經濟的支柱產業(yè)之一，為國民經濟的持續(xù)發(fā)展做出了重要的貢獻，但是近年來，我國鋼鐵行業(yè)產能過剩嚴重，同時伴隨著原材料、加工制造、運輸、人工等成本的提高，鋼鐵企業(yè)的利潤空間逐漸地被壓縮，導致鋼鐵行業(yè)的競爭日益激烈。因此，鋼鐵企業(yè)利用工業(yè)信息化、智能化等技術手段，進行精細化管理，提高鋼鐵企業(yè)的綜合競爭力，成為鋼鐵企業(yè)生存發(fā)展的必然要求。本文介紹了傳統(tǒng)的工藝裝備和備件的管理方式和存在的問題，及如何利用MES系統(tǒng)進行工藝裝備和備件管理。

關鍵詞：MES系統(tǒng);鋼鐵行業(yè);工藝裝備;工藝備件

1引言

MES系統(tǒng)是一套制造企業(yè)生產過程執(zhí)行管理系統(tǒng)，能夠為操作人員、管理人員提供計劃的執(zhí)行、跟蹤以及所有資源、設備、物料、客戶需求等信息[1]。目前，部分鋼鐵企業(yè)已將MES系統(tǒng)應用至生產過程管理中，但是在工藝裝備及備件管理方面應用較少。軋鋼生產線工藝裝備與備件由于型號、數量繁多，裝配過程配置復雜，且管理方式較原始，導致工作效率低，易發(fā)生錯誤，工藝裝備故障率較高，備件成本浪費較大等問題。所以考慮采用MES系統(tǒng)進行管理，提高工藝裝備運行效率和質量，降低企業(yè)運營成本和崗位操作人員的勞動強度，最終提高鋼鐵企業(yè)在整個行業(yè)中的綜合競爭力。

二、傳統(tǒng)工藝裝備和備件的管理方式

（一）工藝裝備裝配計劃管理

生產計劃排產人員將生產計劃傳遞給工藝裝備管理人員，由工藝裝備管理人員根據生產計劃、工藝技術規(guī)程、工裝配置要求和實際生產進度，編寫并下達工藝裝備裝配任務單，裝配操作人員根據工裝任務單、工藝技術要求及工裝裝配標準，選取對應工藝裝備和備件進行工裝裝配。裝配及驗收工作結束后，裝配操作人員填寫相關裝配記錄及工裝流程卡。

（二）工藝裝備備件庫存管理

工裝裝配人員在裝配過程中，按照需求領取所需備件，并且填寫備件物料平衡卡;備件管理員每天根據備件物料平衡卡進行跟蹤、統(tǒng)計備件消耗及庫存情況，根據備件庫存的統(tǒng)計結果，結合各類別、型號備件的最低庫存量及采購周期，進行備件計劃申報;備件入廠后，再對備件庫存量進行統(tǒng)計更新，整個管理流程均采用人工紙質或電子文檔記錄方式進行管理。

（三）工藝裝備備件驗收及質量管理

備件入廠時，備件管理員根據技術協議、圖紙等對備件進行驗收，并記錄;在使用過程中，由工裝管理人員及備件員對備件使用情況繼續(xù)跟蹤、記錄;最終，根據備件驗收、使用情況對部分關鍵備件質量進行評定。

（四）工藝裝備維護管理

工藝裝備管理人員根據工藝裝備實際運行情況，結合維護周期要求，安排裝配人員對工藝裝備進行維護工作，同時人工記錄工藝裝備維護臺賬及其相關數據，以便跟蹤后期工藝裝備使用情況。

三、MES系統(tǒng)應用到工藝裝備和備件管理的必要性

（一）提高精益化管理的必要性

傳統(tǒng)工藝裝備及備件管理方式，備件庫存統(tǒng)計工作量較大，且具有一定的滯后性，各類別、型號備件消耗及采購周期不同，為保證備件充足供應，所以備件庫存往往高于需求庫存;MES系統(tǒng)可實現備件計劃、庫存的實時跟蹤，可以做到備件計劃、庫存的精準管理，降低備件庫存量及庫存成本壓力。此外，在工藝裝備正常運行過程中，通過對其使用情況的跟蹤，可以及時發(fā)現工藝裝備運行或備件消耗的異常情況，同時可以進行對跟蹤數據的追溯，以便快速查找原因，準確處理。

（二）降低故障時間的必要性

傳統(tǒng)工裝及備件管理方式，在對工裝及備件創(chuàng)新改進或優(yōu)化后，無法精準的跟蹤使用條件及大量收集實時數據，造成無法形成閉環(huán)管理及可持續(xù)化改進;利用MES系統(tǒng)實時抓取生產過程控制參數和工裝運行參數，通過分析對比，可以為工裝及備件管理人員創(chuàng)新改進提供理論依據，實現對工裝及備件的閉環(huán)管理及可持續(xù)化改進，最終降低工藝裝備及備件的故障率，提高生產效率。

四、MES系統(tǒng)對工藝裝備和備件的管理

（一）基礎數據管理

基礎數據管理主要是對MES系統(tǒng)運行所需要的基礎數據進行配置[5]，工藝裝備及備件管理MES 系統(tǒng)所需的基礎數據主要包括：（1）工藝技術規(guī)程、工裝配置表、工裝設備規(guī)程、工裝裝配標準和備件招標技術要求等數據;（2）生產MES系統(tǒng)中生產計劃、班次產量等數據;（3）生產現場軋制生產過程控制參數，如軋制溫度、速度、鋼種、規(guī)格等數據;

（二）備件驗收管理

1.備件管理人員預先將備件招標技術協議及圖紙中相關要求及參數錄入MES系統(tǒng)數據管理模塊，備件入廠驗收時，備件驗收人員即可根據MES系統(tǒng)內相關要求及數據對備件進行驗收，同時在MES系統(tǒng)中記錄實際數據;如驗收項目中，有不符合項，MES系統(tǒng)即可直接判定備件驗收不合格，合格備件數據直接轉入MES系統(tǒng)中備件庫存管理模塊。

2.備件驗收后，其基礎數據將儲存在MES系統(tǒng)中，可根據備件類別、型號等建立報表生成功能，便于查詢和追溯。

（三）備件庫存及計劃申報管理

1.入、出庫管理，提供備件入、出庫及驗收信息自動錄入、手動錄入兩種方式的入、出庫功能，其信息在MES系統(tǒng)中進行存儲及統(tǒng)計;可實時顯示各類備件庫存情況;

2.定位管理，對備件庫存位置進行精確定位管理，避免備件混淆或遺失，提高備件管理的工作效率;

3.計劃管理，根據各類別、型號備件庫存情況、最低庫存量及采購周期等條件，實現備件計劃統(tǒng)計、生成功能，提高備件計劃申報的準確性、及時性;

（四）備件質量管理

MES系統(tǒng)可實現備件使用過程的全壽命跟蹤，實時收集備件使用實績，在不同生產狀態(tài)下，提供對備件相關質量參數進行統(tǒng)計分析及評價的體系結構，一方面為備件采購提供基礎數據支持，另一方面，成為不斷提高和改善備件質量的良好工具。

（五）工藝裝備計劃管理

工裝管理人員預先在MES系統(tǒng)中錄入工藝技術規(guī)程、工裝配置表等相關數據。生產計劃員下達生產計劃后，利用生產MES管理系統(tǒng)中生產預排產功能、系統(tǒng)中預先設置的工藝技術規(guī)程和工裝配置表，自動生成工藝裝備裝配任務單給工裝裝配操作人員，工裝裝配操作人員可以根據工藝裝備裝配任務單，選取相關工藝裝備及備件進行裝配。工藝裝備裝配完成，經驗收合格后，操作人員在MES系統(tǒng)中進行確認，信息返回至生產計劃員及相關管理人員，形成裝配計劃的閉環(huán)管理。

（六）工藝裝備及備件使用跟蹤及優(yōu)化管理

1.MES系統(tǒng)對工藝裝備及備件使用過程進行實時跟蹤，其中包含主要項目如：（1）軋輥、輥環(huán)及軸承等使用壽命跟蹤;（2）軋機、進出口導衛(wèi)裝置、控軋控冷水箱噴嘴等維護周期跟蹤;

2.結合生產MES系統(tǒng)中生產過程工藝參數和工裝及備件管理MES系統(tǒng)中對工藝裝備及備件使用情況的跟蹤數據，進行數據統(tǒng)計分析，（1）對比出不同工藝狀態(tài)下，工藝裝備及備件的使用情況;（2）工裝及備件優(yōu)化改進前后的使用情況;

3.通過工裝及備件使用跟蹤及優(yōu)化管理，實現工藝裝備及備件可持續(xù)改進、優(yōu)化全過程的閉環(huán)管理;

五、結束語

本文對MES系統(tǒng)如何應用在工藝裝備及備件管理方面做出了相應的闡述，改進了傳統(tǒng)的工藝裝備及備件管理方式。同時，隨著國內鋼鐵企業(yè)信息化、自動化發(fā)展程度的提高，有效地利用MES系統(tǒng)實現對工藝裝備及備件的管理，可以提高工藝裝備生產運行的穩(wěn)定性，降低備件消耗成本，實現企業(yè)高效率低成本生產的目的，最終贏得市場和客戶，提高企業(yè)在行業(yè)中的綜合競爭力。

參考文獻：

[1] 于志君，工裝MES物料管理系統(tǒng)的研究與開發(fā)，[碩士學位論文]，南京，南京航空航天大學，2008.

[2] 寧波市企業(yè)信息化工作領導小組. 工業(yè)企業(yè)信息化技術指導規(guī)范[M]. 北京： 清華大學出版社， 2017： 64 - 68.