钢铁生产企业MES系统解决方案

【导读】
冷轧生产是一个离散和连续相互配合的流程长,工序多的复杂生产过程,涉及到人力、物力、技术、设备,信息收集和时间安排等的合理运用,为了达成这一目标,冷轧公司组织合理化
前言
冷轧生产是一个离散和连续相互配合的流程长,工序多的复杂生产过程,涉及到人力、物力、技术、设备,信息收集和时间安排等的合理运用,为了达成这一目标,冷轧公司组织合理化和信息精确化就显得特别重要。因此三级MES系统的设计应用需实现“精细化生产、精准化操作、精益化管理”的三精生产管理模式。冷轧公司依托三级MES系统实现冷轧产品生产线以客户为中心的“订单生产"管理机制;实现质量管理PDCA循环,实现信息化质量过程控制和管理;实现按照客户订单管理库存,实现全线物流跟踪管理。

1 概述
MES(Manufacturing Execution System)是1990年作为连接业务计划系统和控制系统之间的信息系统被提出的。作为CIMS的中心环节,MES着眼于一个企业内垂直方向的局部最优化,在整个CIMS中起到承上启下的作用,是生产活动与管理活动信息的桥梁,是CIMS技术发展的关键。


冷轧公司的制造执行系统(MES)具备订单管理生产管理质量管理作业调度物流跟踪仓库管理、发货管理、通讯管理等等功能,从收到生产计划开始,围绕生产计划,将生产管理、质量管理、成本管理等业务结合起来,实现信息流与物流同步,数据统一、集中和共享。目前钢铁企业冷轧MES的管理流程如图1所示。
安钢冷轧MES的管理流程 
图1 钢铁企业冷轧MES的管理流程

2 模块功能介绍
2.1 订单管理
冷轧MES系统建设了以客户订单为中心的订单进程跟踪平台,以实现在全面满足顾客质量要求的基础上及时交货的目标。MES系统订单管理下设客户管理、合同管理、订单管理三个模块。通过这三个模块可以实现对冷轧厂客户维护管理,合同制定,市场营销部向生产技术部下达生产订单的功能。


目前冷轧MES系统录入订单的方式有三种方式:接收订单:定时检查ERP中是否有新的销售订单,如果有并且正确合理则获取订单信息,存入销售订单表,其状态为初始态;导入订单:使用Excel方式将文件中的数据存入销售订单表,如果数据正确合理则获取订单信息,存入销售订单表,其状态为初始态;添加订单:人工通过画面录入销售订单,订单信息必须正确合理否则无法录入,录入后其状态为初始态。


针对实际运行中出现的客户类别不同制定出不同的标码规则,实现财务部门通过浏览合同订单即可获得客户类别,提高财务审核结算的速度和准确度。订单管理逻辑如图2所示。
订单管理逻辑 
图2 订单管理逻辑

生产管理者通过订单管理,可以准确了解订单生产和兑现的情况可以对排产不足或生产不合格的订单及时进行补产。


2.2 生产计划管理
钢铁企业冷轧MES系统计划管理包含物料计划、产能计划,作业排程、计划结果等模块。生产管理部门通过调用物料计划模块查询订单具体要求,根据市场营销部门递交的合同获得生产订单的产品、合金、规格信息进行原料核实和采购,预算交货进度,设备运行状况(含设备检修计划),历史的作业实绩和质量实绩,编制各工序、各库区的作业流程计划。并根据计划执行情况进行适时修改,使各工序、各库区跟踪准确、有序、物流畅通,达到合同交付及时、生产作业效率高、质量稳定的生产计划管理目的。通过以物料为单位的管理精度以及物料所挂合同的具体要求,编制出真正可执行的、有利于物流平衡的、能够确保合同交货期的、符合机组作业规程的机组作业计划。生产计划管理逻辑如图3所示。
生产计划管理逻辑 
图3 生产计划管理逻辑

生产管理包含作业调度、作业汇报、机组班报、实绩管理、机组监视等模块。生产管理部门计划员通过作业调度模块将钢卷所有生产信息(PDI)下达给相应作业机组的二级系统,现场工人依据生产计划进行人机交互实现三级二级之间数据下传预汇报。在作业汇报模块可以利用钢卷号调取此钢卷在各条机组具体执行时间及状态。MES的生产实绩功能模块负责管理与各机组生产有关的生产数据。通过对生产过程中与各个机组二级系统相关通信电文的通讯,来对各种必要的生产实绩信息的收集,实时反映在各个工序机组物料的产出信息,在记录生产过程中正常数据同时也能收集班次停机记录以及能耗数据,方便进行生产执行情况的查询和历史的事件追溯。有利于更好的优化排产,为准时制生产提供数据支持,提高生产效率,最大化企业效益。


2.3 物流管理
钢铁企业MES系统包含物料记录、物料购入、料区料、库调运等功能模块。MES实现跟踪所有物料从原料入库到出厂的全过程,物料的位置划分为:在库、等待加工、正在加工、加工完毕。所有钢卷的物流信息都将保存在物料表中。作为MES最为关键的数据表之一,物料表能够存储所有物料所有时段的信息,其主要数据项包括物料ID、位置、当前状态、起止时刻、规格、牌号、重量、生产起止时间,这样就能很好的对所有物料的生产情况进行跟踪。当前状态分为:在库(B)、等待加工(E)、加工(P)、完工(D)。生产管理部门根据生产订单订购原料,车间原料库工人依据生产技术部门下发的标准进行原料信息核对、编码、入库、调运。成品库工人根据相应库区情况对成品进行调运。


2.4 质量管理
建立基于PDCA循环的质量管理系统,包含依据质量标准对订单进行的质量设计,在生产过程中对质量进行监控和跟踪,对产品进行质量判定,根据反馈的质量数据进行质量分析。基于此MES系统质量管理模块负责质量规范维护、订单处理(质量/生产设计)、检化验管理,质量判定和质保书管理。质量规范维护包括产品规范体系、冶金规范体系及其关联的维护。订单处理(质量/生产设计)根据销售订单和质量规范生成包含工序、工艺参数、检验要求、原料/成品规格等要求的生产订单。检化验管理根据订单处理结果(生产订单)得到检化验要求,并根据检化验要求执行取样(二级自动或人工干预),形成检化验委托单给检化验系统,同时收集检化验系统发送的检化验实绩数据。


2.5 仓库管理
仓库管理的范围包括:原料库(热轧卷库)、中间库(轧后库、重卷前库、热镀锌中间库)、成品库(连退成品库、热镀锌成品库)。仓库管理流程如图4所示。在仓库管理中库存管理模块通过对库存物料的入库、出库、移库、状态转换、在途管理等操作实现对物料的全方位管理。物料在不同区域和不同库存地之间的移动,涉及到财务和成本的变化,因此必须对不同的移动类型进行分类,准确记录,以实现成本与财务的准确。物料的所有移动和变化,都要通过三四级接口实现与四级信息交换,以保证与四级库存的一致性。成品库管理主要是管理成品的入库、发货、退货、改制以及库存钢卷的信息。
仓库管理流程 
图4 仓库管理流程
 
2.6 发货管理
发货管理:在成品库存中按销售订单的交货日期排序,由人工挑选设定期限内的物料匹配指定销售订单生成销售发货单。根据销售订单中的运输方式和到站,同一客户同一运输方式和到站相同,交期相近的原则进行合并,由人工确认生成发货单。对整车提货的业务,根据交货单以及库存信息生成报车单,将报车单发送给ERP,ERP返回车皮承认信息,车皮确认后即可发货。根据发货单和库存以及运输车辆信息对钢材进行拣配。用户确认出库结果,生成出库实绩供用户查询。用户确认出库结果,生成出库实绩供用户查询。


3 应用效果
(1)实现了管理模式的优化,MES系统的建设推动了先进的管理思想和改进企业管理。MES产销系统建成实现缩短合同交货周期,加快适应市场速度,财务核算真实、准确、高效。

(2)优化了库存管理,实现压缩库存,降低成本,加快资金周转通过信息化建设,加速物流周转,提高资金运用能力,对各种原材料信息、半成品信息、成品信息进行动态管理,达到在公司范围内的合理调拨和使用,提高产品的竞争能力。

(3)提高了冷轧厂的生产组织水平,通过在线实时监察和控制信息的收集,并进行动态分析和预测,加强了各生产环节的应变能力,实现了高质量、均衡生产。

(4)提高了客户满意度以合同跟踪为主线,按照客户个性化的需求组织生产,提高合同兑现率,加快市场反应速度,最大程度满足客户的需求。


4 结语
自MES系统上线以来,实现了冷轧生产数据、库存数据、检化验数据、原材料及产成品数据的高度实时共享。主要生产经营指标取得了显著的改善。




  • 2019-11-07 09:17
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