冶金企業(yè)MES技術(shù)架構(gòu)與應(yīng)用

冶金企業(yè)MES技術(shù)架構(gòu)與應(yīng)用分析

TheTechnicalInfrastructuresandApplicationsAnalysisofMESforMetallurgicalEnterprises中國(guó)冶金企業(yè)MES技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用現(xiàn)狀MES在企業(yè)信息化系統(tǒng)中的關(guān)鍵作用寶信冶金企業(yè)MES技術(shù)寶信MES的應(yīng)用結(jié)論目錄一、中國(guó)冶金企業(yè)MES技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用現(xiàn)狀>>>全球鋼鐵增量主要在中國(guó)一、中國(guó)冶金企業(yè)MES技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用現(xiàn)狀1993-2004年，全球粗鋼產(chǎn)量從7.28億噸增長(zhǎng)到10.55億噸，其中，中國(guó)增長(zhǎng)了1.84億噸，占全部增長(zhǎng)量的56%。1993-2004年，全球粗鋼產(chǎn)量年均增長(zhǎng)3.43%，中國(guó)年均增長(zhǎng)10.74%，中國(guó)以外地區(qū)年均增長(zhǎng)1.86%。>>>鋼鐵工業(yè)迅速發(fā)展一、中國(guó)冶金企業(yè)MES技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用現(xiàn)狀自上個(gè)世紀(jì)八十年代以來，伴隨著中國(guó)鋼鐵工業(yè)大規(guī)模建設(shè)，出現(xiàn)了以寶鋼為代表的一批現(xiàn)代化鋼鐵企業(yè)。進(jìn)入本世紀(jì)以來，面對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的巨大需求，用于新建產(chǎn)線和對(duì)老產(chǎn)線進(jìn)行更新改造的投入大幅增長(zhǎng)。新一輪建設(shè)的突出特點(diǎn)是：冶金企業(yè)在擴(kuò)大產(chǎn)能、優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的同時(shí)，在過程自動(dòng)化和企業(yè)信息化建設(shè)方面同步規(guī)劃、同步實(shí)施，使得整體綜合自動(dòng)化應(yīng)用水平有了很大的提高。>>>市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)提出新的需求一、中國(guó)冶金企業(yè)MES技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用現(xiàn)狀面對(duì)國(guó)際化市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)，冶金企業(yè)迫切需要在產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率方面提高競(jìng)爭(zhēng)力，這對(duì)企業(yè)信息化系統(tǒng)和應(yīng)用提出了新的要求。企業(yè)在競(jìng)爭(zhēng)中生存的必然選擇：采用現(xiàn)代信息技術(shù)，提高企業(yè)的綜合自動(dòng)化水平；從接收用戶訂單開始，經(jīng)過合同處理、計(jì)劃編制、生產(chǎn)指令下達(dá)、生產(chǎn)實(shí)績(jī)收集、質(zhì)量控制、發(fā)貨管理等環(huán)節(jié)，直至合同結(jié)算完成，構(gòu)成了企業(yè)銷售、生產(chǎn)、供貨等企業(yè)活動(dòng)的全過程管理流程的自動(dòng)化閉環(huán)管理，從而對(duì)企業(yè)的所有生產(chǎn)單元可以達(dá)到實(shí)時(shí)跟蹤，縮短生產(chǎn)周期和成品出廠周期，加快銷售貨款回收，強(qiáng)化產(chǎn)品質(zhì)量管理。>>>MES日益被認(rèn)可和接受一、中國(guó)冶金企業(yè)MES技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用現(xiàn)狀生產(chǎn)制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）主要完成在線作業(yè)計(jì)劃和生產(chǎn)調(diào)度管理、質(zhì)量跟蹤控制等許多功能。MES在企業(yè)信息化架構(gòu)中的位置和重要作用是不可或缺的，MES的有效實(shí)施，可以實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)和管理信息系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)無縫對(duì)接，生產(chǎn)實(shí)際數(shù)據(jù)和生產(chǎn)指令才能順暢的上傳和下達(dá)，實(shí)現(xiàn)信息不落地傳輸。MES在企業(yè)信息化中的關(guān)鍵作用，已經(jīng)逐步被冶金企業(yè)所認(rèn)識(shí)和接受，并在一些新建的生產(chǎn)流程線和更新改造的老產(chǎn)線上，積極與國(guó)內(nèi)外合作伙伴共同研發(fā)或購(gòu)買軟件平臺(tái)，加速建設(shè)。>>>中國(guó)鋼鐵工業(yè)協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)一、中國(guó)冶金企業(yè)MES技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用現(xiàn)狀中國(guó)共有鋼鐵企業(yè)幾百家，產(chǎn)量超過百萬(wàn)噸的重點(diǎn)鋼鐵企業(yè)有65家。中國(guó)鋼鐵工業(yè)協(xié)會(huì)2004年對(duì)上述65家重點(diǎn)企業(yè)、以及12大鋼的主要生產(chǎn)工序按自動(dòng)化級(jí)劃分自動(dòng)化程度的調(diào)查統(tǒng)計(jì)，在基礎(chǔ)自動(dòng)化和過程自動(dòng)化方面，整體普及程度和應(yīng)用水平大大提高。寶鋼、鞍鋼、首鋼、武鋼、馬鋼、攀鋼、本鋼、唐鋼、包鋼、太鋼、邯鋼、濟(jì)鋼。>>>實(shí)際應(yīng)用仍處于起步階段一、中國(guó)冶金企業(yè)MES技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用現(xiàn)狀截至2003年6月統(tǒng)計(jì)，車間管理或生產(chǎn)制造執(zhí)行系統(tǒng)應(yīng)用的計(jì)算機(jī)已達(dá)1502臺(tái)套。MES在冶金企業(yè)生產(chǎn)過程各工序的應(yīng)用水平參差不齊，應(yīng)用才剛剛起步，整體應(yīng)用水平還很低，許多地方僅僅是在車間或廠內(nèi)建設(shè)了計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)絡(luò)和少量的生產(chǎn)報(bào)表處理，大量的生產(chǎn)實(shí)際數(shù)據(jù)通過人工輸入。即使在應(yīng)用狀況最好的軋鋼工序，應(yīng)用率也僅有51.83%，至于在整個(gè)冶金產(chǎn)線配置完整的MES系統(tǒng)并成功應(yīng)用的實(shí)例則極為有限。二、MES在企業(yè)信息化系統(tǒng)中的關(guān)鍵作用>>>MES的的主要思思想MES的的定義：：MESA（MES國(guó)際際聯(lián)合會(huì)會(huì)）對(duì)MES的的定義是是：MES能通通過信息息傳遞對(duì)對(duì)從訂單單下達(dá)到到產(chǎn)品完完成的整整個(gè)生產(chǎn)產(chǎn)過程進(jìn)進(jìn)行優(yōu)化化管理。。MES的的主要思思想是：：生產(chǎn)管理理與控制制信息流流起源于于整個(gè)系系統(tǒng)的最最頂端，，通過市市場(chǎng)需求求(市場(chǎng)場(chǎng)預(yù)測(cè)和和商業(yè)合合同)制制定出相相應(yīng)的生生產(chǎn)目標(biāo)標(biāo)并配置置資源，，形成綜綜合的生生產(chǎn)和管管理計(jì)劃劃；根據(jù)這些些計(jì)劃制制訂最優(yōu)優(yōu)的生產(chǎn)產(chǎn)調(diào)度安安排；最后啟動(dòng)動(dòng)生產(chǎn)設(shè)設(shè)備完成成全部的的生產(chǎn)過過程。二、MES在企業(yè)信信息化系系統(tǒng)中的的關(guān)鍵作作用>>>MES的的定義二、MES在企業(yè)信信息化系系統(tǒng)中的的關(guān)鍵作作用>>>MES在在冶金企企業(yè)信息息化中的的核心地地位二、MES在企業(yè)信信息化系系統(tǒng)中的的關(guān)鍵作作用MES起起著承上上啟下的的作用，，是企業(yè)業(yè)信息化化能否成成功的關(guān)關(guān)鍵。>>>ERP與與MES的交互互關(guān)系ERP主主要面向向公司級(jí)級(jí)，根據(jù)據(jù)企業(yè)的的人、財(cái)財(cái)、物各各種資源源的狀況況和產(chǎn)、、供、銷銷各個(gè)環(huán)環(huán)節(jié)的信信息，對(duì)對(duì)生產(chǎn)進(jìn)進(jìn)行合理理有效的的計(jì)劃、、組織，，使生產(chǎn)產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活活動(dòng)協(xié)調(diào)調(diào)有序地地進(jìn)行，，并對(duì)企企業(yè)的戰(zhàn)戰(zhàn)略計(jì)劃劃進(jìn)行決決策。MES主主要面向向下面各各制造工工廠（車車間）級(jí)級(jí)，根據(jù)據(jù)ERP系統(tǒng)下下達(dá)的生生產(chǎn)訂單單，通過過作業(yè)計(jì)計(jì)劃編制制、作業(yè)業(yè)調(diào)度、、物料平平衡、合合同管理理、成本本核算、、質(zhì)量管管理的過過程來組組織生產(chǎn)產(chǎn)，并對(duì)對(duì)執(zhí)行過過程中的的信息加加以采集集、傳遞遞和加工工處理，，并及時(shí)時(shí)呈報(bào)ERP系系統(tǒng)。二、、MES在企企業(yè)業(yè)信信息息化化系系統(tǒng)統(tǒng)中中的的關(guān)關(guān)鍵鍵作作用用>>>MES具具有有明明顯顯的的行行業(yè)業(yè)特特性性系統(tǒng)統(tǒng)性性：：MES是是一一個(gè)個(gè)面面向向工工廠廠車車間間級(jí)級(jí)制制造造的的管管理理信信息息系系統(tǒng)統(tǒng)，，其其本本身身具具有有完完整整的的應(yīng)應(yīng)用用功功能能與與系系統(tǒng)統(tǒng)架架構(gòu)構(gòu)，，具具有有管管理理與與控控制制的的雙雙重重功功能能；；同同時(shí)時(shí)，，又又與與企企業(yè)業(yè)資資源源規(guī)規(guī)劃劃（（ERP））及及過過程程控控制制系系統(tǒng)統(tǒng)（（PCS））一一起起構(gòu)構(gòu)筑筑了了完完整整的的企企業(yè)業(yè)信信息息系系統(tǒng)統(tǒng)。。實(shí)時(shí)時(shí)性性：：MES的的關(guān)關(guān)鍵鍵是是整整個(gè)個(gè)生生產(chǎn)產(chǎn)過過程程的的實(shí)實(shí)時(shí)時(shí)優(yōu)優(yōu)化化處處理理，，而而實(shí)實(shí)時(shí)時(shí)數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)的的收收集集是是MES的的基基礎(chǔ)礎(chǔ)與與生生命命，，MES的的信信息息不不但但要要具具有有完完整整性性，，也也就就是是該該收收集集的的信信息息都都收收集集到到，，而而且且，，還還要要具具有行業(yè)性：MES最突出地反映出行業(yè)的特點(diǎn)，因?yàn)樗c工藝設(shè)備結(jié)合最緊密，同時(shí)又與企業(yè)的生產(chǎn)運(yùn)作方式密切相關(guān)，所以，至今世界上還沒有一個(gè)適合于所有行業(yè)的MES通用產(chǎn)品。二、、MES在企企業(yè)業(yè)信信息息化化系系統(tǒng)統(tǒng)中中三、、寶寶信信冶冶金金企企業(yè)業(yè)MES技術(shù)>>>寶信軟件MES開發(fā)獲得了863的支持多年的技術(shù)積積累根據(jù)多年從“十五”863重大專項(xiàng)的支持寶信軟件與多所著名大學(xué)和科研院所合作，對(duì)冶金企業(yè)MES的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了重點(diǎn)研究，并投入流入大量的人力物力對(duì)MES軟件產(chǎn)品化進(jìn)行開發(fā)，目前，命名為BS-MESware的產(chǎn)品化軟件已經(jīng)在眾多冶金工序獲得了成功的應(yīng)用。三、寶信冶金金企業(yè)MES技術(shù)>>>冶金生產(chǎn)MES中的核心心關(guān)鍵技術(shù)適應(yīng)柔性生煉鋼—熱軋一體化生產(chǎn)計(jì)劃，DHCR計(jì)劃編制與動(dòng)態(tài)控制技術(shù)；異常情況下的重組調(diào)度技術(shù)；多種工藝路線情況下，人機(jī)協(xié)同動(dòng)態(tài)生產(chǎn)調(diào)度技術(shù)；網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下物流管理與控制技術(shù)對(duì)各工序的生產(chǎn)組織調(diào)度，控制與跟蹤，工序匹配、控制分析；中間（板坯）庫(kù)的管理與優(yōu)化技術(shù)等；面向決策和操作的全面質(zhì)量管理技術(shù)對(duì)產(chǎn)線的冶煉、軋制、精整及包裝等各工序進(jìn)行一貫質(zhì)量設(shè)計(jì)；根據(jù)生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)和實(shí)績(jī)數(shù)據(jù)，判定在生產(chǎn)中發(fā)生的品質(zhì)異常；生產(chǎn)全過程的動(dòng)態(tài)成本控制技術(shù)建立各生產(chǎn)工序成本核算模型結(jié)構(gòu)；采用數(shù)據(jù)挖掘與預(yù)報(bào)技術(shù)，依據(jù)動(dòng)態(tài)成本模型預(yù)測(cè)生產(chǎn)成本；利用動(dòng)態(tài)跟蹤控制技術(shù)，優(yōu)化原材料的配比、能源介質(zhì)的供應(yīng)、產(chǎn)線定修制度，動(dòng)態(tài)核算成本，以降低生產(chǎn)成本。三、寶信冶金金企業(yè)MES技術(shù)>>>寶信MES應(yīng)用用功能能架構(gòu)構(gòu)模型型三、寶寶信冶冶金企企業(yè)MES技術(shù)>>>寶信MES運(yùn)行行的系系統(tǒng)環(huán)環(huán)境架架構(gòu)三、寶寶信冶冶金企企業(yè)MES技術(shù)工業(yè)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)中間件件技術(shù)術(shù)三層結(jié)結(jié)構(gòu)技技術(shù)支撐平平臺(tái)兼顧冶冶金企企業(yè)信信息化化水平平發(fā)展展發(fā)展展的現(xiàn)現(xiàn)狀和和業(yè)務(wù)務(wù)特點(diǎn)點(diǎn)以及及對(duì)企企業(yè)信信息系系統(tǒng)的的具體體需求求，通通過開開發(fā)具具有自自主版版權(quán)的的企業(yè)業(yè)應(yīng)用用支撐撐平臺(tái)臺(tái)，建建立一一個(gè)高高效、、安全全、可可靠的的企業(yè)業(yè)應(yīng)用用集成成基礎(chǔ)礎(chǔ)框架架，為為開發(fā)發(fā)、部部署、、集成成和管管理企企業(yè)應(yīng)應(yīng)用提提供支支持。。>>>BS-MESware軟件功功能設(shè)設(shè)計(jì)以財(cái)務(wù)務(wù)為中中心、、成本本控制制為核核心理理念，，建立立按合合同組組織全全過程程生產(chǎn)產(chǎn)和管管理的的全流流程管管控一一體化化的信信息集集成模模型，，按合合同組組織生生產(chǎn)涉涉及一一貫質(zhì)質(zhì)量管管理、、一貫貫計(jì)劃劃管理理、一一貫材材料管管理以以及整整個(gè)合合同生生命周周期的的（實(shí)實(shí)時(shí)））動(dòng)態(tài)態(tài)跟蹤蹤，縮縮短成成品出出廠周周期以以及生生產(chǎn)周周期，，加快快貨款款回收收，提提高產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)質(zhì)量和和檔次次。基于需需求，，并采采用BS-MESware由如下主要的功能模塊組成：訂單管理 生產(chǎn)管理質(zhì)量管理 作業(yè)計(jì)劃管理物料跟蹤與實(shí)績(jī)管理 工器具與軋輥管理倉(cāng)庫(kù)管理 發(fā)貨管理歷史數(shù)據(jù)管理；三、寶寶信冶冶金企企業(yè)MES技術(shù)>>>BS-MESware軟件數(shù)數(shù)據(jù)流流三、寶寶信冶冶金企企業(yè)MES技術(shù)>>>MES與ERP的功功能分分擔(dān)MES與ERP在功功能上上的區(qū)區(qū)別在在于：：管理理對(duì)象象不同同，管管理側(cè)側(cè)重點(diǎn)點(diǎn)不同同，處處理時(shí)時(shí)間頻頻度不不同，，達(dá)到到的目目的也也不同同。三、寶寶信冶冶金企企業(yè)MES技術(shù)>>>ERP、MES與PCS的時(shí)時(shí)間特特性三、寶寶信冶冶金企企業(yè)MES技術(shù)>>>MES與ERP、PCS系統(tǒng)的的集成成技術(shù)術(shù)提供高高可靠靠網(wǎng)絡(luò)絡(luò)通信信服務(wù)務(wù)，支支持異異種機(jī)機(jī)、異異種操操作系系統(tǒng)和和異構(gòu)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)之間間透明明的服服務(wù)請(qǐng)請(qǐng)求，，為應(yīng)應(yīng)用提提供通通訊服服務(wù)和和一些些系統(tǒng)統(tǒng)公共提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)服務(wù)，提供Web應(yīng)用服務(wù)，將核心平臺(tái)擴(kuò)展到Internet客戶端；設(shè)計(jì)開發(fā)適用于生產(chǎn)過程中實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的采集和處理的在線數(shù)據(jù)接口；與PCS系統(tǒng)接口，將提供過程計(jì)算機(jī)與若干主流控制設(shè)備（DCS、PLC、FCS等）的通訊接口，構(gòu)成現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)上傳和控制指令下達(dá)的高效的數(shù)據(jù)通道；同時(shí)支持標(biāo)準(zhǔn)的OPC接口技術(shù)；通過MES產(chǎn)品化開發(fā)，并與ERP、PCS的有效集成，形成冶金企業(yè)CIMS的整體解決方案。三、寶寶信冶冶金企企業(yè)MES技術(shù)>>>寶信MES的特點(diǎn)點(diǎn)綜合運(yùn)運(yùn)用多多種技技術(shù)融合了了適應(yīng)應(yīng)柔性性生產(chǎn)產(chǎn)的的的各類類技術(shù)術(shù)。適合于于不同同工序序產(chǎn)線線適合于于各種種產(chǎn)線線的制制造執(zhí)執(zhí)行過過程。。包括括單制制程、、多制制程、、直接接熱裝裝熱送送、短短流程程軋制制等各各種流流程。。滿足敏敏捷制制造的的實(shí)時(shí)時(shí)性要要求大量采采用實(shí)實(shí)時(shí)處處理技技術(shù)，，無論論是計(jì)計(jì)劃調(diào)調(diào)度、、質(zhì)量量判定定還是是生產(chǎn)產(chǎn)實(shí)績(jī)績(jī)收集集、成成本核核算都都進(jìn)行行實(shí)時(shí)時(shí)拋帳帳和即即時(shí)處處理。。集成數(shù)采用數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)保存大量過程數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)可以方便地進(jìn)入數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)挖掘。與ERP系統(tǒng)及PCS系統(tǒng)的充分集成與ERP、PCS無縫連接及高度的數(shù)據(jù)共享，與各類過程機(jī)以及PLC、DCS等系統(tǒng)進(jìn)行良好連接。三、寶寶信冶冶金企企業(yè)MES技術(shù)四、寶寶信MES的應(yīng)用用>>>示范應(yīng)應(yīng)用寶信MES思想想的最最早應(yīng)應(yīng)用是采用BS-MESware的基本設(shè)計(jì)思想及關(guān)鍵技術(shù)而設(shè)計(jì)的信息化系統(tǒng)在一鋼不銹鋼生產(chǎn)管理中獲得示范應(yīng)用，該項(xiàng)目已于2004年初正式投入運(yùn)行，并收到顯著的效果本產(chǎn)品技術(shù)已經(jīng)成功地在應(yīng)用在國(guó)內(nèi)多家鋼鐵企業(yè)中，包括上海一鋼公司、上海益昌薄板公司、寧波寶新不銹鋼公司、馬鞍山鋼鐵公司、上海五鋼公司、邯鄲鋼鐵公司、包頭鋼鐵公司、漣源鋼鐵公司、吉林通鋼、梅山鋼鐵公司等。據(jù)中國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院根據(jù)中國(guó)鋼鐵工業(yè)協(xié)會(huì)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)：截止2003年底，共有110套MES應(yīng)用于國(guó)內(nèi)鋼鐵企業(yè)，按企業(yè)實(shí)施MES系統(tǒng)的個(gè)數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，寶信MES系統(tǒng)的市場(chǎng)占有率為30%。四、寶寶信MES的應(yīng)用用>>>應(yīng)用一一：寶寶鋼股股份信信息化化系統(tǒng)統(tǒng)四、寶信MES的應(yīng)用用>>>應(yīng)用二二：攀攀鋼信信息化化系統(tǒng)統(tǒng)四、寶信MES的應(yīng)用用>>>應(yīng)用三三：漣漣鋼信信息化化系統(tǒng)統(tǒng)：四、寶信MES的應(yīng)用用>>>應(yīng)用四四：馬馬鋼信信息化化系統(tǒng)統(tǒng)四、寶信MES的應(yīng)用用>>>應(yīng)用五五：上上海一一鋼公公司信信息化化系統(tǒng)統(tǒng)四、寶信MES的應(yīng)用>>>應(yīng)用六：江江陰興澄特特鋼信息化化系統(tǒng)四、寶信MES的應(yīng)用>>>應(yīng)用七：上上海梅鋼公公司信息化化系統(tǒng)四、寶信MES的應(yīng)用>>>應(yīng)用八：寧寧波寶新不不銹鋼信息息化系統(tǒng)四、寶信MES的應(yīng)用>>>應(yīng)用九：上上海五鋼公公司信息化化系統(tǒng)四、寶信MES的應(yīng)用>>>應(yīng)用十：上上海益昌