鋼鐵企業(yè)生產管理MES系統的運用探究,生產管理論文

鋼鐵企業(yè)生產管理MES系統的運用探究,生產管理論文摘要：從行業(yè)大方向上，各鋼鐵廠采用MES系統作為生產管理的主要平臺和工具，是大勢所趨。鋼鐵廠在施行MES后，在生產管理的精準度上會有質的飛躍。MES系統的模塊主要有：計劃管理、作業(yè)管理、質量管理、生產監(jiān)控、計量管理、庫存管理，能源管理等。施行MES后，生產所有的購進、消耗、產成品、化驗數據都能夠實時顯示，能夠很好的指導跟蹤生產，實現了計量數據的自動采集和實時傳輸及現場的無紙化生產，到達了提產、減人、增效的目的。本文關鍵詞語：MES系統;精細化生產;能源系統;ERP系統;電子商務系統;Abstract：Fromthegeneraldirectionoftheindustry,itisthegeneraltrendthatsteelplantsadoptMESsystemasthemainplatformandtoolforproductionmanagement.AftertheimplementationofMESinsteelplants,therewillbeaqualitativeleapintheaccuracyofproductionmanagement.ThemodulesoftheMESsystemmainlyinclude:planmanagement,operationmanagement,qualitymanagement,productionmonitoring,measurementmanagement,inventorymanagementandenergymanagement.AftertheimplementationofMES,allthepurchase,consumption,finishedproductsandtestdataoftheproductioncanbedisplayedinrealtime,whichcanwellguidethetrackingofproductionandrealizetheautomaticcollectionandreal-timetransmissionofmeasurementdataandpaperlessproductiononsite,sothepurposeofincreasingproduction,reducinglaborandincreasingefficiencycanbeachieved.Keyword：MESsystem;refinedproduction;energysystem;ERPsystem;e-commercesystem;0、引言從行業(yè)大方向上，各鋼鐵廠采用MES系統作為生產管理的主要平臺和工具，是大勢所趨。鋼鐵廠在施行MES后，在生產管理的精準度上會有質的飛躍。以2021年至2022年為例，我考察了好多鋼鐵企業(yè)，在施行MES系統之后，能夠對方坯進行按層、按爐次進行管理、在成本收集上能夠按鋼種、按爐次進行成本收集等。1、MES系統是一項系統工程MES系統的建設，不是一蹴而就，而是一項系統工程，需經過不斷修正、完善和對現場計量儀表的不斷完善和升級，才能做到成本核算及考核數據都來源于MES，實現了數據的及時性和確保了數據的真實性。MES系統的模塊主要有：計劃管理、作業(yè)管理、質量管理、生產監(jiān)控、計量管理、庫存管理、能源管理等。施行MES后，生產所有的購進、消耗、產成品、化驗數據都能夠實時顯示，且構成了各類統計報表，能夠很好的指導跟蹤生產，實現了計量數據的自動采集和實時傳輸及現場的無紙化生產，同時提升了生產管理，到達了提產、減人、增效的目的。2、前期調研的重要性為了設計出各企業(yè)更適用的鋼鐵MES系統，就需深切進入了解各公司鋼鐵系統的生產狀況，需對生產管理方面的業(yè)務現在狀況進行調研，獲取真實的業(yè)務需求，同時結合先進的MES系統管理經歷體驗，設計出合適各企業(yè)MES系統的業(yè)務藍圖。通過前期調研，要到達下面目的：(1)對調研情況進行記錄與總結，為后續(xù)功能開發(fā)設計提供根據。(2)梳理業(yè)務需求，明確需求邊界和將來系統功能，有利于對藍圖進行有效溝通，查缺補漏，躲避MES系統建設風險。(3)確定將來系統功能，在某些疑難問題上早規(guī)劃、早提出解決方案。3、通過施行MES系統希望能實現的目的鋼鐵MES系統一般分為鐵前與鋼后系統。(1)鐵前生產工藝：對應的生產區(qū)域一般為燒結、高爐、噴煤、鑄鐵及對應的原料庫存。(2)鋼后生產工藝：對應的生產區(qū)域一般為煉鋼廠、高線、H型鋼等。3.1、通過施行鐵前MES系統希望能實現的目的(1)希望能實現計劃的分解與執(zhí)行情況的自動追蹤。希望能實時把握生產任務的執(zhí)行情況,如能否完成生產任務、完成比例有多少？(2)希望能夠實時掌控庫存情況。當下好多企業(yè)的大宗物料的進廠能夠通過計量系統進行對接，但是缺少對實際耗用情況的實時統計，無法實時把握動態(tài)庫存，無法做到有效的安全庫存預報，無法及時協調采購部門進行原料采購。(3)希望配料表能自動獲得價格、檢化驗信息。好多企業(yè)在制定配料表時，會根據價格及一段時間內物料的檢化驗成分信息進行測算，但是以上信息都分散在不同的信息系統里以及對應的化驗室中，生產工藝人員無法第一時間獲取所要的資訊，希望能通過MES系統打破數據分享的障礙，能實時進行配料表的測算。(4)希望能實現關鍵工藝參數的趨勢監(jiān)控。好多企業(yè)當下的鐵前主要設備都有PLC系統，也有對關鍵工藝參數的監(jiān)控。但是PLC系統中的關鍵工藝參數存儲時間短，無法做到長時間段的歷史趨勢分析。同時PLC系統都是相對獨立，無法通過上下游工藝參數的相對變化情況去評估當下工藝、質量對后續(xù)工藝的影響。希望在系統中提供關鍵工藝參數的趨勢監(jiān)控，一方面能夠做時間段的趨勢分析，另一方面能夠自由選取工藝參數，實時分析多個工藝參數互相間的趨勢和運動方向。(5)希望能實現工藝操作規(guī)程的標準化管理。固然各企業(yè)為各個崗位制定了標準的工藝操作規(guī)程，但是該規(guī)程與現場的工人的操作實績并沒有做到實時管理。希望能對標準的工藝操作十分是關鍵的工藝參數電子化，一旦生產的實績與標準發(fā)生偏差，可執(zhí)行自動報警操作。(6)希望能實現鐵水罐車的調度管理。好多企業(yè)當下鐵水出鐵是由鐵水罐進行運輸，并由軌道衡進行計量。鐵水罐作為鐵鋼協同的關鍵環(huán)節(jié)，生產調度都是通過來協調鐵水罐的情況，非常希望能夠實時把握當下鐵水罐的去向、位置、皮毛重、檢化驗、溫降等情況。(7)希望自動出具各種統計報表。當下有各類報表，包含產量、原輔料消耗、主要經濟技術指標、操作參數、成分等各類信息，希望系統能夠實時自動產生各類報表，將人力解放出來從事更有意義的分析和管理工作。3.2、通過施行鋼后MES系統希望能實現的目的(1)希望能實現計劃的分解與執(zhí)行情況的自動追蹤。(2)各生產廠在制定計劃時需要實時把握生產準備情況。各生產廠在制定計劃時，需要確認當下的生產準備能否足以知足計劃生產的要求，例如煉鋼廠需要了解當下結晶器、合金、保衛(wèi)渣的情況，高線廠和型材廠需要把握生產準備車間對應的軋輥數量、狀態(tài)等信息。(3)生產總調希望能實時把握現場的生產、能源的情況。當下好多企業(yè)的生產調度只能通過了解現場和下達指令，生產總調希望能把握生產全局，包括重點工藝的流量、壓力情況，物流和庫存情況等。同時要方便監(jiān)控，既要做到監(jiān)控數據，同時也要避免以數據爆炸的形式展現。(4)希望實現制造規(guī)程的標準化，并能夠實時約束生產。當下各生產部門如煉鋼、軋鋼等根據鋼種不同、規(guī)格不同，在不同的工序上都會有對應的操作規(guī)程，如轉爐關鍵工藝參數控制、連鑄的配水工藝卡、軋鋼的壓下規(guī)程等，但是這些操作規(guī)程一方面沒有整理完全，另一面也沒有辦法實時檢查現場人員能否按標準進行操作。希望能夠做到規(guī)程的標準化，同時對于超出操作規(guī)程的情況，可實時報警。(5)希望實現全經過的質量管理。需要在系統中將全經過的質量管理規(guī)范起來，實現后續(xù)質量工藝的分析、提高，實現PDCA循環(huán)。(6)希望實現產品的工藝追蹤和質量追蹤。希望對與產品如大盤卷、高線、H型鋼等實現全經過的工藝、質量追蹤，即能夠追蹤到每件產品詳細經過那幾道工序、在每道工序上的工藝參數、檢化驗情況，都要追蹤出來。(7)煉鋼調度希望實現鋼包追蹤。鋼包是生產調度的重要對象，希望能夠對每個鋼包進行跟蹤，如當下鋼包位置、狀態(tài)、鋼水重量等等。(8)煉鋼調度希望實現對異常情況的及時調度。方便調度對異常情況如穿爐、回爐、折包、回水、大包開澆后連鑄開澆等異常情況快速調度和處理。(9)煉鋼車間希望實時把握兌鐵信息。煉鋼車間希望及時獲取對應的檢化驗信息，同時希望能自動讀取稱重后的鐵水重量。(10)轉爐、吹氬、LF崗位希望能自動獲取工藝數據、投料數據、檢化驗信息。如進站時間、出站時間、處理周期、電耗等能夠通過PLC獲得；對應的合金：如鋁粒、電石、螢石、硅錳、硅鈣粉等可通過PLC系統獲得；對應的化學成分：通過檢化驗系統自動獲得。(11)連鑄崗位希望能自動獲取開停澆時間、工藝數據、投料數據、檢化驗信息。自動記錄中包開停澆時間；希望引入澆次概念，即爐號所對應的序號應為該澆次下的開澆的大包的序號；對于關鍵的工藝參數系統自動獲得；對于結晶器水量：通過PLC系統直接獲得；對于當下使用的配水工藝卡及對應的工藝參數如流次、震動曲線、二冷水冷卻曲線等：通過PLC系統直接獲得。(12)軋鋼廠希望實現對鋼坯流轉卡的電子化記錄。希望實現鋼坯流轉卡的電子化記錄，軋鋼原料工，只需要在系統上進行確認即可。同時鋼坯流轉卡只記錄的爐號、鋼種、規(guī)格、支數等，希望系統能夠根據爐次號自動獲得對應坯子的成分信息。4、MES系統功能建立一套完好的生產管控系統，實現生產信息管理的自動化，信息交換和傳遞的網絡化，知足生產廠的生產組織和工藝要求，同時把現有的其它系統整合起來避免出現信息孤島。4.1、實現全面的質量管理在生產時，系統能夠將成份、工藝質控點等重要參數分解到煉鋼轉爐、連鑄等各工序各作業(yè)站點，用來指導生產，實現標準化生產。同時由于質檢信息能夠追蹤到爐次、批次、件次上，能夠有效減少質量異議。能對質檢信息進行自動斷定、分析，并根據分析結果反過來調整我們的生產工藝，最終實現PDCA大循環(huán)，實現質量工藝一體化，提高產品合格率，降低質量成本。4.2、協調生產節(jié)拍通過鐵水罐追蹤系統，能夠對每一罐的位置信息、重量信息、成分信息、駐留時間等進行監(jiān)控，有助于協調煉鐵和煉鋼的生產節(jié)拍。通過鋼坯庫管理系統，能夠看到有多少垛，每一垛的鋼種信息、爐次信息和數量信息，甚至在垛位圖中能夠看到，每一垛都有多少層、每一層堆放的都是那幾爐、每一爐都放了多少根，有助于提高組批的準確率，加快鋼坯的運轉速率，提高軋鋼的生產節(jié)拍。4.3、精細化生產及全經過監(jiān)控自動記錄所有操作經過，提高工人責任心，提供系統智能操作提示或預警。4.4、統一數據來源MES系統能夠為公司領導層，根據統一的數據口徑，自動出具報表，并且這些報表能夠實時推送領導桌面。由于這些數據是由系統自動產生的，就能夠有效減少當前由手工聚集各分廠報表所造成的不便。5、結束語MES平臺是一個開放的平臺，它能夠很好的集成物流系統、能源系統、ERP系統、電子商務系統，也能