冶金企业生产执行系统解决方案文档格式.docx
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根据综合计划分配出季度、月份计划,各部门努力保证计划的顺利完成,随着生产的进行,可根据实际需求,及时调整变更的月份计划。
销售部门为完成既定的销售计划,努力的开拓市场,与用户签订供销合同,并将定货数量、质量、规格要求、交货日期等传递给生产部门;
生产部汇总近期的交货订单,根据用户对产品质量和交货期的要求,参考掌握的产品库存信息、冶金规范等信息,完成组炉、组批管理,制定出2、3天内的生产计划;
根据生产计划推导出物料需求计划,对于没有生产过的产品还要由技术部门进行质量设计;
物料计划传递给采购部门,采购部门为保障生产,按照质优价廉的方针筛选供应商,努力完成原料采购任务;
生产计划下放给各生产分厂的生产科,计划员根据结合产线任务完成情况、产线工作饱和度、设备运转情况、待检修情况、原料库的储备情况、倒运保障情况等信息,制定出作业计划,将生产任务细化到产线、班组,也就是明确了产量、地点、执行人和完成时间;
生产调度根据作业计划组织生产,围绕着该作业计划,协调各方如资源,如:
运输、原料、能源、自动化等,对于因故不能完成的,及时调整产线、作业时段,确定临时变更的作业计划,以保证生产任务的顺利完成;
生产过程的信息通过监控系统及时反馈给生产管理者,班组长组织工人完成最终的生产,并准确记录下生产过程及事件处理过程;
生产过程中的半成品成为下一工序的原料,直至到产品库被销售部卖掉。
和信的MES理念
流程工业综合自动化系统的理论和技术经过多年的研究发展,特别是经过了大量的企业实践的考验,已逐步形成合理的体系结构,其结构框架已由五层模型演变为ERP/MES/PCS三层结构。
这个层次架构已成为先进工业国家流程工业综合自动化系统理论和产品的主流框架。
随着信息技术和生产自动化程度的不断发展,在冶金行业,一定规模的钢铁企业基本上都能够实现企业资源管理系统(ERP)和车间内的过程控制系统(PCS),车间生产已经高度自动化,但是如何按照客户的订单要求来最优化安排生产,如何分析控制质量,如何面对用户的特殊要求,如何将车间的有效生产数据及时传递到ERP系统,如何更有效地控制人力资源和物料损耗等,如何更有效地安排仓库管理和运输等等问题又出现在企业管理者面前。
在企业中,ERP系统和PCS系统都具有各自的局限性,使得在企业范围的信息化过程中暴露出上层计划系统与底层控制系统之间的生产执行领域的空白;
钢铁企业具有生产线长、工序多、设备复杂,完全靠人工的方式进行管理和控制几乎是不可能的;
MES能够填补这个空白,首先,它对产品订单、质量、设备、资源等进行全面的动态管理;
其次,作为将ERP等业务系统与生产设备的控制系统相连接的神经系统,在信息集成中起着承上启下的重要作用,它为管理与过程控制系统之间提供了一个通道,使两者之间有机地构成一个整体。
因此,钢铁企业MES的实施就显得尤其重要,钢铁企业MES作为企业信息化建设的重要组成部分,起到承上启下、前后贯穿的作用,它通过收集生产过程中大量的实时数据,并对实时事件进行及时的反应和处理,来进行生产过程的优化管理,既接收生产实绩数据并反馈生产结果给上一层管理系统(ERP),又把上一层管理系统的生产指令下达到过程控制层(PCS)。
上下连通现场控制设备与企业管理平台,实现数据的无缝连接与共享;
前后贯通所有生产线,实现全过程的一体化产品质量跟踪、一体化计划与物流调度、一体化生产控制与管理,从而形成以MES为核心的企业信息系统。
北京和信公司基于长期的冶金自动化控制实施的基础上,遵循先进的企业管理理念,结合自身在工程实践中的经验和独特理解,推出了针对国内冶金行业的MES解决方案,和信公司在数据采集与集成方面也有很深的功力,有近百种的控制系统接口程序,实时数据库也有自己的产品—HiRis。
本系统起着上下沟通企业管理ERP系统和过程自动化控制设备的信息集成的作用,以实现冶金企业从生产计划、动态调度、生产控制、质量监控、成本收集、仓库管理等全过程的一体化协调生产。
和信公司的MES系统是围绕生产而设计的,它以实时数据库和网络为支持平台,以计划为核心,以调度为主线,对生产过程进行全面管理和控制,它提供了企业所需的基础构架和决策支持工具,打破了生产单元间的信息壁垒,它的目标是优化生产资源,实时监控生产运行,实现成本最低化、利益最大化的目标。
使用了和信公司的MES解决方案后,在提高产品质量、缩短制造时间、减低制造成本等方面,各企业取得了明显的效益,企业的管理水平也从根本上上了一个台阶。
不仅如此,和信公司的MES解决方案还具有很强的扩展性,可以和ERP、CRM、SCM、电子商务、和数据挖掘等领域轻松的衔接,以满足企业持续发展的不断变化需要。
系统解决的问题
过去企业强调的多是生产设备、自动化检测仪器等方面的自动化。
确实提高了生产过程的自动化程度,解决了某些质量控制问题;
但是,同时因为这些系统的相对复杂性和封闭性,使不同系统之间的配合关系,以及与管理信息系统之间的配合关系,并没有达到信息及时、顺畅的地步,导致每个自动化单元之间缺乏必要的整合,对整个生产厂来说它们都是分散的信息孤岛,只能为己所用,上、下游信息沟通闭塞,不能有机的将前后工序衔接在一起,这也是物料信息难以跟踪的主要原因。
同时,由于没有采集系统和数据平台的支撑,使信息的传递受阻,反馈滞后,导致信息在纵向上缺乏集成,使很多应用都无从实现,这是影响企业信息化整体水平的“鸿沟”。
本系统的关键是解决了信息的集成、数据支撑的平台和生产执行层的软件应用,在信息集成方面,以上下沟通管理平台和控制设备,垂直集成,贯通生产线为系统实现的目标,真正实现了从控制设备到管理者桌面的信息及时反馈;
应用软件的开发是以计划排产、动态调度为核心的生产管理,根据各厂的生产实际情况,开发切实满足生产需要的应用软件,确保在物流的关键点上都有信息点的采集或录入,真正实现物料与信息流的同步。
当然,这些应用都是建立在实时数据库系统这个数据支撑平台上的,正是基于实时数据的传递和相应的展示、分析工具,才使系统决策的及时性、准确确性得以保障。
系统的总体框架
和信公司遵循钢铁企业信息化的三层结构模型,对应以上的网络层次架构,和信提出了自己的MES系统总体架构模型,它针对钢铁企业特点,明示了MES在信息化体系中的位置,并突出了生产计划与调度体系的核心作用。
系统包括生产作业计划、生产调度、设备管理、质量管理、物料跟踪等系统;
和信认为企业管理的重点是产品生产的执行过程;
对产品的制造过程进行跟踪,并在ERP和PCS之间进行双向传递信息;
管理的范围通常是整个工厂或整条生产线。
本系统的计划管理基于工厂内的详细情况,对产品交货期、生产工艺限制、生产顺序优化等进行综合考虑,制定生产作业计划,进行动态生产调度。
本系统把计划与调度体系作为系统主线,强调其在生产信息循环中的核心作用。
我们设计了如下图所示的系统总体架构图:
钢铁企业的MES系统庞大,它对全厂的控制系统、分析站点、数据采集系统等生产信息进行集成。
涉及到网络设计、数据集成、软件开发等多项内容,系统的体系架构相对复杂,信息流量大,对系统的安全、网络通讯速度、系统的实时性、系统的可靠性、系统的扩充性要求很高,为了实现有效的处理数据和分析数据,本系统借助计算机强大的辅助处理功能,使系统更好的适应生产中的复杂需求情况,实现最佳的生产运营与管理,其目的是保障日常生产的高效管理、规划和调度的科学决策分析,为领导者最大限度的预见生产运行中的问题,避免的因信息不畅所产生的鸿沟,提高了产品质量和企业的核心竞争力。
系统的技术特点
本系统应用集成平台以微软.NET框架为基础,适应于管控特点的应用集成平台系统,和信认为钢铁企业的生产管理以均衡物料、安全高效、低耗优质、优化工艺操作为目标。
计划部门和调度室是全厂生产管理的指挥中心,行使计划、指挥、协调、控制等职能,执行制定的生产计划,通过MES的生产管理中各子系统的信息反馈,把企业的产、供、销各个环节通过科学的方法来实行有效的、合理的计划、组织、控制和调整,使它们在生产经营中协调有序地充分发挥作用,达到既要连续、均衡地生产,又要最大限度地降低各种原物料的库存量、减少资金的占用,提高企业整体素质和经济效益的目的。
为领导提供辅助决策功能,从而合理组织、协调生产,提高生产效率。
本系统具有以下的技术特点:
基于微软.NET框架开发,采用多层技术,具有较强的扩展性,采用C/S与B/S结合的模式,结构设计合理,使系统对网络适应度大大提高。
业务设计采用完全面向对象的体制,无论是底层的技术实现还是业务组织形式都是以对象为核心,简化规范编码工作。
采用高度模块化和组件化设计以及易用性标准控制产品的研发,系统具有稳定的架构和易于使用的界面,具有较高的稳定性、易用性。
集成平台包含消息机制、事件机制、对象体制、权限控制、组织结构、流程定义和控制、日志管理、数据交互、万能报表机制、组件支持等功能。
直接从生产管理和业务出发,通过对他们的描述和定义来构架、简化和集成各类业务系统。
从根本上提升软件的开发、发布和维护效率。
真正实现企业生产信息化过程中的用户参与、快速开发、快速应用、灵活调整的境界。
大幅度提升生产管理系统实施和应用的成功率及投入产出比。
实时模拟图监测功能以系统模拟图的方式显示生产现场系统运行实际情况,实时观测生产现场的各项指标。
数据的显示方式包括模拟量的实时数字显示,开关量的实时状态显示;
当数据超过规定的限值时,可自动报警。
系统提供了多种客户端数据分析工具,可以直接通过本系统的界面灵活组态,多样展示,同时还可以以VBA方式把数据取到微软的Excel电子数据处理软件中。
生产的关键信息可以通过本系统贯穿从生产现场到企业经理桌面的全厂管理体系,以方便管理者做出更快速更高效的决策,从而获得更高的经济效益。
超限额运行时间统计功能可以查看任意区间内某项指标超过报警限值上限、下限的次数以及累计时间。
通过随时监测统计各项和生产工艺相关的查控指标,生产统计可以以多种划分方式进行分析。
可以班、时间、部门为单位等建立生产统计台帐。
以图表的方式显示日产量、月产量、年产量的变化趋势以及产量参数的同期对比。
通过WEB组件,使管理者以及其他具有相应权限的人员可以通过浏览器随时监控生产现场的实际情况,不少于100个客户可同时通过Web页查询包括扩展后点数的生产过程实时数据。
系统的网络结构
钢铁企业厂区面积大,涉及的信息点分布面广,面对全厂的控制系统、分析站点、数据采集系统等生产信息进行集成,系统的网络架构相对复杂,信息流量大,对网络的安全性、通讯速度等性能要求很高,为此,在网络的架构设计时,整个生产执行系统位于全厂网络体系的中部,下连采集系统,上连企业管理网,考虑到各层次网络的相对独
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