一 引言
目前,在我國有色冶金行業(yè)中的各鋼鐵企業(yè)的自動化水平和信息化管理水平與上世紀90年代相比均有較大提高,絕大多數(shù)企業(yè)的主要生產(chǎn)工序均配備有較完備的基礎(chǔ)自動化系統(tǒng)(簡稱1級機),部分主要生產(chǎn)工序已有過程控制系統(tǒng)(簡稱2級機),還有個別企業(yè)的主要生產(chǎn)工序不僅配備有較完備的基礎(chǔ)自動化系統(tǒng)和過程控制系統(tǒng),而且配備有面向生產(chǎn)管理的制造執(zhí)行系統(tǒng)(簡稱3級機)。同時,各大中型企業(yè)均已開始建立或已建立其企業(yè)的ERP系統(tǒng)(簡稱4級機)。
二 MES系統(tǒng)的任務(wù)和目標(biāo)
從目前國際國內(nèi)普遍認同的系統(tǒng)分級原則來看,在一個典型的企業(yè)內(nèi),具有較完備的自動化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能劃分如圖1所示。

從圖中我們可以發(fā)現(xiàn)L3系統(tǒng)是整個企業(yè)的自動化系統(tǒng)的樞紐,對內(nèi)將要控制整個工廠的有效運行;對外將要與企業(yè)首腦機構(gòu)的L4系統(tǒng)進行及時和高效的數(shù)據(jù)傳遞。
目前,在工廠內(nèi)各主要工序(機組)已具有較完備的L1和L2系統(tǒng)的條件下,如何上L3系統(tǒng)將成為一件至關(guān)重要的大事。筆者認為對這個問題的答案應(yīng)該是在其L3系統(tǒng)的設(shè)計方面將先進的有色冶金企業(yè)管理理念和信息化技術(shù)相結(jié)合,在L3系統(tǒng)的部署方面應(yīng)該整體規(guī)劃、因地制宜和分步實施,目的是花錢少、見效快。
1 MES系統(tǒng)的任務(wù)
MES的全稱為制造執(zhí)行系統(tǒng),MES國際聯(lián)合會對MES的定義是: MES能通過信息傳遞對從訂單下達到產(chǎn)品完成的整個生產(chǎn)過程進行優(yōu)化管理。當(dāng)工廠發(fā)生實時事件時,MES能對此及時作出反應(yīng)、報告,并用當(dāng)前的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)對它們進行指導(dǎo)和處理。這種對狀態(tài)變化的迅速響應(yīng)使MES能夠減少企業(yè)內(nèi)部沒有附加值的活動,有效地指導(dǎo)企業(yè)的生產(chǎn)運作過程,從而使其既能提高工廠及時交貨能力,改善物料的流通性能,又能提高生產(chǎn)回報率。我公司MES系統(tǒng)的主要任務(wù)是:
1)從公司ERP系統(tǒng)接受生產(chǎn)訂單;
2)將庫存的自由庫存分配給生產(chǎn)訂單;
3)由生產(chǎn)訂單產(chǎn)生作業(yè)計劃;
4)根據(jù)作業(yè)計劃建立生產(chǎn)指令并分發(fā)給相應(yīng)的過程計算機系統(tǒng);
5)進行作業(yè)調(diào)度并控制和監(jiān)視工廠生產(chǎn)全貌;
6)收集過程數(shù)據(jù)、質(zhì)量數(shù)據(jù)、事件數(shù)據(jù);
7)控制和評估產(chǎn)品的質(zhì)量;
8)將生產(chǎn)和質(zhì)量結(jié)果發(fā)送給公司ERP系統(tǒng);
9)工廠生產(chǎn)報表。
當(dāng)然,可以根據(jù)企業(yè)ERP系統(tǒng)實施的實際情況和其它客觀條件對其MES系統(tǒng)的上述任務(wù)進行適當(dāng)?shù)臄U充和剪裁。
2 MES系統(tǒng)的目標(biāo)
我公司的MES系統(tǒng)目標(biāo)是通過在廠內(nèi)建設(shè)先進、完整、有效的三級計算機系統(tǒng),支持全公司實行一體化的生產(chǎn)管理和質(zhì)量控制,實現(xiàn)生產(chǎn)的自動化、有效的生產(chǎn)管理和全線物料跟蹤。在保障產(chǎn)品的高質(zhì)量和銷售合同的完成率,贏得客戶信賴的同時,合理地減少原材料和中間品的庫存,加快資金周轉(zhuǎn),降低生產(chǎn)成本,提高效益,使企業(yè)在擁有先進的設(shè)備裝配水平的基礎(chǔ)上,生產(chǎn)管理水平和質(zhì)量控制水平躍上一個新的臺階,保持企業(yè)先進、可靠、高效的生產(chǎn)水平,有利于提高企業(yè)的整體市場競爭能力,從而確保企業(yè)在經(jīng)濟日益全球化的今天和明天,在激烈的市場競爭環(huán)境中立于不敗之地。
MES系統(tǒng)的設(shè)計原則:1)先進可靠原則;2)可擴充性原則;3)經(jīng)濟的原則;4)易用的原則;5)安全的原則。
三 MES系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)設(shè)計
我公司MES系統(tǒng)采用客戶機/服務(wù)器和瀏覽器/服務(wù)器相結(jié)合的體系結(jié)構(gòu),客戶端在數(shù)據(jù)操作等信息管理工作時采用客戶機/服務(wù)器方式。 而在信息瀏覽時采用瀏覽器/服務(wù)器方式??偟南到y(tǒng)架構(gòu)采用現(xiàn)今比較流行的三層結(jié)構(gòu)??偟南到y(tǒng)架構(gòu)如圖2所示??傮w應(yīng)用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)應(yīng)如圖3所示。
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四 MES系統(tǒng)的應(yīng)用功能設(shè)計
我公司MES系統(tǒng)的應(yīng)用功能具有很大的伸縮性,根據(jù)各公司及各工廠不同的工藝流程和管理要求等客觀條件,可進行不同的應(yīng)用功能框架設(shè)計。主要生產(chǎn)車間板帶車間的工藝流程如圖4所示。
在具有ERP系統(tǒng)的條件下,MES系統(tǒng)的主要應(yīng)用功能如下:
1)生產(chǎn)訂單與作業(yè)管理
2)生產(chǎn)調(diào)度與監(jiān)控
3)物料管理
4)質(zhì)量管理
5)倉庫管理
6)生產(chǎn)數(shù)據(jù)收集和儲存(上述生產(chǎn)結(jié)果數(shù)據(jù)將傳送到公司ERP系統(tǒng))
7)生產(chǎn)報表可根據(jù)需要形成任何形式的生產(chǎn)報表、質(zhì)量報表、事件報表及各類專業(yè)報表, 可以在任何指定操作臺查詢、打?。▓蟊碛凶詣雍褪謩觾煞N形式)
8)代碼管理:該功能主要包括代碼體系的建立和隨著工廠的生產(chǎn)的進行對代碼的不斷維護等項工作。
五 MES系統(tǒng)的實現(xiàn)方法
關(guān)于MES系統(tǒng)的實現(xiàn),目前在技術(shù)上大致分二種方法:其一是采用國際上流行的MES套件進行配置的方法而形成一個MES系統(tǒng),二是采用定制開發(fā)的方法而形成一個MES系統(tǒng)。
采用MES套件配置MES系統(tǒng)的優(yōu)點是建設(shè)周期較短、系統(tǒng)性能較穩(wěn)定等,缺點是費用高(一般按模塊*用戶數(shù)來收費的, 一個較完整MES系統(tǒng)的總費用一般都超過1000萬元人民幣),有些功能不太適合我國有色冶金工廠的實際情況,而有些我國有色冶金工廠所要求的功能不能滿足等。
采用定制開發(fā)MES系統(tǒng)的優(yōu)點是量身定制、系統(tǒng)功能較好地滿足我國有色冶金工廠的實際情況,較省錢,開發(fā)周期一般12-24個月。
筆者認為,根據(jù)公司目前正在進行工廠建設(shè)等方面的客觀情況,中鋁大冶銅板帶有限公司MES系統(tǒng)應(yīng)采用定制開發(fā)的方法來實現(xiàn)。
六 結(jié)束語
MES系統(tǒng)在我國有色冶金工廠的應(yīng)用已開始實現(xiàn)了。為什么有色冶金企業(yè)現(xiàn)在愿意花錢搞MES系統(tǒng)?這是因為大家已經(jīng)看到了它實實在在的應(yīng)用效果和經(jīng)濟效益。筆者在此方面有多年的設(shè)計和實踐的經(jīng)歷,更愿意拋磚引玉,為解決我國有色冶金工廠MES系統(tǒng)在設(shè)計和實施方面的問題竭盡微力。