钢铁行业MES培训

1、q MESMES（Manufacturing Execution SystemManufacturing Execution System）简单说就是制造执行系统。）简单说就是制造执行系统。MES MES 系统的实施从本质上讲，能够基于数据链、生产的计划和有效控系统的实施从本质上讲，能够基于数据链、生产的计划和有效控制来为管理决策提供合适的信息。制来为管理决策提供合适的信息。q 国际制造执行系统协会（国际制造执行系统协会（MESAMESA）对）对MESMES的定义是：的定义是：MESMES提供为优化从订提供为优化从订单投入到产品完成的生产活动所需的信息。单投入到产品完成的生产活动所需的信息。M

2、ESMES运用及时、准确的信息运用及时、准确的信息，指导、启动、响应并记录工厂活动，从而能够对条件的变化做出迅，指导、启动、响应并记录工厂活动，从而能够对条件的变化做出迅速的响应、减少非增值活动、提高工厂运作过程的效率。速的响应、减少非增值活动、提高工厂运作过程的效率。MESMES不但可以不但可以改善设备投资回报率，而且有助于及时交货、加快库存周转、提高收改善设备投资回报率，而且有助于及时交货、加快库存周转、提高收益和现金流的绩效。益和现金流的绩效。MESMES在企业和供应链间，以双向交互的形式提供生在企业和供应链间，以双向交互的形式提供生产活动的基础信息。产活动的基础信息。ERP/MES/P

3、CSERP/MES/PCS三层结构较好地解决了上述问题三层结构较好地解决了上述问题。这一结构将流程工业综合自动化系统划分。这一结构将流程工业综合自动化系统划分为：考虑生产过程问题的过程控制系统为：考虑生产过程问题的过程控制系统PCSPCS；考虑生产与管理结合问题的中间层生产执行考虑生产与管理结合问题的中间层生产执行系统系统MESMES；以及考虑企业经营管理问题的企业；以及考虑企业经营管理问题的企业资源计划资源计划ERPERP。这样，就使流程工业综合自动。这样，就使流程工业综合自动化系统中原来难以处理的具有生产与管理双化系统中原来难以处理的具有生产与管理双重性质的信息问题得到了解决。重性质的信息

4、问题得到了解决。钢铁工业信息化的现状与挑战钢铁工业信息化的现状与挑战现代企业已认识到管理信息化的重大作用，重金投向管理信息系现代企业已认识到管理信息化的重大作用，重金投向管理信息系统，开始实施以统，开始实施以ERPCRMSCMERPCRMSCM和电子商务为代表的经营管理信息系和电子商务为代表的经营管理信息系统。统。 鸿鸿沟沟生产生产(分厂分厂)经营经营(公司公司)控制控制(设备设备)q检测驱动级，各种智能表、数字传感器以及全数字化的交直流传检测驱动级，各种智能表、数字传感器以及全数字化的交直流传动装置已普遍应用；动装置已普遍应用；q设备控制大量采用设备控制大量采用DCSDCS、PLCPLC；q

5、过程控制广泛采用以小型机为主的自动控制系统。过程控制广泛采用以小型机为主的自动控制系统。三级系统（三级系统（L3L3，MESMES）目标）目标q 制造企业关心三个问题：生产什么？生产多少？如何生产？企业的生制造企业关心三个问题：生产什么？生产多少？如何生产？企业的生产计划回答的是前两个问题，产计划回答的是前两个问题，“如何生产如何生产”由生产现场的过程控制系由生产现场的过程控制系统统“掌握掌握”。ERPERP、CRMCRM等系统只为生产计划的编制提供了数据信息，等系统只为生产计划的编制提供了数据信息，对于对于“计划计划”如何下达到如何下达到“生产生产”环节，生产过程中变化因素如何快环节，生产过

6、程中变化因素如何快速反映给速反映给“计划计划”，在计划与生产之间需要有一个，在计划与生产之间需要有一个“实时的信息通道实时的信息通道”，MESMES（制造执行系统）就是计划与生产之间承上启下的（制造执行系统）就是计划与生产之间承上启下的“信息枢纽信息枢纽”。 MES MES 为流程企业定制制造执行系统，其最主要的目标就是建立和完善为流程企业定制制造执行系统，其最主要的目标就是建立和完善生产管理体系，包括根据客户定单、市场预测和内部资源状况来制定生产管理体系，包括根据客户定单、市场预测和内部资源状况来制定生产计划；从整体角度优化、协调生产过程；生产计划的动态调整等生产计划；从整体角度优化、协调生

7、产过程；生产计划的动态调整等等。与此同时，要建立保证质量管理的信息体系，包括在线物料跟踪等。与此同时，要建立保证质量管理的信息体系，包括在线物料跟踪和质量控制的在线反馈与调整，以及对产品质量零缺陷的追求。以上和质量控制的在线反馈与调整，以及对产品质量零缺陷的追求。以上述两个目标为契机，构建流程企业述两个目标为契机，构建流程企业MESMES系统可以促进生产方式和管理思系统可以促进生产方式和管理思路的转变，这将是一个渐进的过程。路的转变，这将是一个渐进的过程。三级系统（三级系统（L3L3，MESMES）目标）目标 目标目标 根据根据ERP系统下达的合同计划，通过生产调度、生产统计、成本控制、物料系

8、统下达的合同计划，通过生产调度、生产统计、成本控制、物料平衡和能源管理过程组织生产，并将信息加以采集、传递和加工处理，及时平衡和能源管理过程组织生产，并将信息加以采集、传递和加工处理，及时上传上传ERP系统。系统。 消减生产和销售的提前期；消减库存；提高客户服务水平；最大化物料的利消减生产和销售的提前期；消减库存；提高客户服务水平；最大化物料的利用率；最大化边际利润；提高产销信息的可视性。用率；最大化边际利润；提高产销信息的可视性。 从订单录入到发货的业务流程从订单录入到发货的业务流程冶金行业特点及面临的挑战冶金行业特点及面临的挑战冶金行业对生产过程的冶金行业对生产过程的“连续性连续性”和和“

9、协调性协调性”具有较高的要求。原燃料成分和生产技术具有较高的要求。原燃料成分和生产技术条件经常波动，为确保生产稳定顺行，需要根据物料、能量、质量要求制定最优的生产作条件经常波动，为确保生产稳定顺行，需要根据物料、能量、质量要求制定最优的生产作业计划并进行动态的调度。业计划并进行动态的调度。 冶金行业面临着由统一标准规格的大宗产品制造模式向大批量个性化订制模式转变，由单冶金行业面临着由统一标准规格的大宗产品制造模式向大批量个性化订制模式转变，由单一产品刚性制造系统向多产品柔性制造系统转变的挑战。一产品刚性制造系统向多产品柔性制造系统转变的挑战。焦化焦化/ /烧结烧结/ /炼铁炼铁炼钢炼钢/ /精

10、炼精炼/ /连铸连铸板材、管材、型材、线材生产板材、管材、型材、线材生产冶金行业特点冶金行业特点面临挑战面临挑战钢坯库钢坯库冶金冶金QMESQMES产品产品产品化历程产品化历程产品成熟度产品成熟度LowHigh集成平台集成平台 物流跟踪物流跟踪 物料垛帐物料垛帐 计量管理计量管理 质量管理质量管理QMES 2.0计划与执行集成管理计划与执行集成管理QMES 1.0 物流物流.质量质量.计量集成管理计量集成管理20032003（以前）（以前）200520052007200720092009铁前铁前MES 钢后钢后MES物质计量物质计量 能源管理能源管理生产计划生产计划 综合展示综合展示 生产调度

11、生产调度KPI绩效绩效 操作管理操作管理QMES 3.0冶金行业一体化解决方案冶金行业一体化解决方案 计划管理计划管理 生产执行生产执行 仓储及运输管理仓储及运输管理 炼钢工艺监督炼钢工艺监督 实验室数据管理实验室数据管理200420042006200620082008构建以构建以工厂模工厂模型为核型为核心的心的MESMES数数据平台据平台做为做为EPREPR的的数据基数据基础，为础，为EPREPR提提供信息供信息来源来源形成具有形成具有自主软件自主软件架构的生架构的生产实绩与产实绩与质量数据质量数据收集收集生产计划生产计划和生产过和生产过程监督与程监督与控制一体控制一体的的MESMES工厂模

12、型工厂模型采用基采用基于于SOASOA的可配的可配置的技置的技术架构术架构建立冶建立冶金标准金标准知识库知识库体系体系一体化计划一体化计划与一贯制质与一贯制质量管理集成量管理集成，为生产统，为生产统计、考核、计、考核、决策提供技决策提供技术支持术支持冶金产品概述冶金产品概述p 北京地区MES系统获北京市三等奖，首秦铁前MES、顺义仓储及运输管理系统、迁钢实验室管理系统等通过首钢总公司科研鉴定p 结合国内的生产工艺特点和管理模式，开发了一套具有自主知识产权、技术先进的MES解决方案和软件产品，打破了国外技术垄断，取得了显著效益p 通过计划、调度、作业的协调优化技术，物流精确跟踪与控制技术，数据可

13、视化和实时绩效分析技术等多项创新成果取得了冶金企业MES应用的整体突破冶金企业冶金企业QMESQMES研发与应用研发与应用QMESQMES产品体系架构及功能产品体系架构及功能QMESQMES系列产品系列产品p 原料铁前原料铁前MESMES系统系统p 钢后钢后MESMES系统系统p 生产指挥中心系统生产指挥中心系统p 实验室管理系统实验室管理系统p 计量管理系统计量管理系统p 实时数据采集系统实时数据采集系统钢后信息化架构钢后信息化架构北京首钢自动化信息技术有限公司北京首钢自动化信息技术有限公司SAPAQD高级质量设计高级质量设计OQS在线质量判定（炼钢在线质量判定（炼钢-热轧热轧)OQS在线质

14、量判定（冷轧）在线质量判定（冷轧）DAMS数数据据分分析析管管理理系系统统DHS动态炉次计划动态炉次计划APS（高级优化排产高级优化排产 )AMS物流协调器物流协调器(产线分配、订单链管理）产线分配、订单链管理）L2/L1IQDS一一体体化化质质量量设设计计炼炼钢钢精精炼炼连连铸铸热热轧轧冷冷轧轧PLS产线排序产线排序生产执行生产执行废钢间管理废钢间管理钢铁包跟踪钢铁包跟踪PLS产线排序产线排序料仓管理料仓管理 炼钢炼钢MES热轧热轧MES计量管理、计量管理、LIMSOM(订单管理订单管理)生产执行生产执行磨辊间管理磨辊间管理 仓储管理仓储管理 天车管理天车管理生产执行生产执行磨辊间管理磨辊间

15、管理 仓储管理仓储管理 天车管理天车管理冷轧冷轧MESSAPSAP：物料主数据、财务成本考核、销售订单录入、物流控制（收集相应主数据、订单的：物料主数据、财务成本考核、销售订单录入、物流控制（收集相应主数据、订单的录入和发货）录入和发货）OMOM：订单管理模块。负责销售订单跟踪、合并、管理：订单管理模块。负责销售订单跟踪、合并、管理AQD:AQD:包含所有质量、技术相关的数据、规则。依据规则对销售订单进行技术展开，形成质包含所有质量、技术相关的数据、规则。依据规则对销售订单进行技术展开，形成质量设计量设计( (部分部分PDIPDI数据）、工艺路线、物料形变相关数据（将对销售订单所有可能的工数据

16、）、工艺路线、物料形变相关数据（将对销售订单所有可能的工艺路线全部进行展开）艺路线全部进行展开） 注：未来迁钢炼钢、热轧、冷轧（包含硅钢）所有相关主数据都在此保存，如：硅注：未来迁钢炼钢、热轧、冷轧（包含硅钢）所有相关主数据都在此保存，如：硅钢的销售订单将在此系统技术展开（展开所有相关的质量设计、工艺路线及物料形变钢的销售订单将在此系统技术展开（展开所有相关的质量设计、工艺路线及物料形变相关数据。硅钢保密性：应用层次通过权限及界面设计满足，数据库层次通过硬件部相关数据。硅钢保密性：应用层次通过权限及界面设计满足，数据库层次通过硬件部署及署及IMPERVAIMPERVA软件加密软件加密 APS:

17、APS:计划、控制和监控从接收用户订单直到计划、控制和监控从接收用户订单直到 发货的生产全过程的系统，它考虑了数量、发货的生产全过程的系统，它考虑了数量、时间安排和产能（产线选择、临时交货期确定、最终交货期确定、资源能力计划、摘时间安排和产能（产线选择、临时交货期确定、最终交货期确定、资源能力计划、摘挂单功能挂单功能- -余材替代）；余材替代）；功能描述功能描述功能描述功能描述AMS:AMS:跨厂、跨产线间物流、订单协调（订单链物流传递）；跟踪、展示公司内、公司间的销跨厂、跨产线间物流、订单协调（订单链物流传递）；跟踪、展示公司内、公司间的销售订单、生产订单生产情况。售订单、生产订单生产情况。

18、MES:MES:完善技术展开信息（完整的完善技术展开信息（完整的PDIPDI参数），依据参数），依据APSAPS的能力计划安排生产排程；监控生产过的能力计划安排生产排程；监控生产过程中生产、质量等信息；产线完工的物料入库、转储、出库、发货等；向四级传递生产程中生产、质量等信息；产线完工的物料入库、转储、出库、发货等；向四级传递生产、质量、发货等相应数据、质量、发货等相应数据OQS:OQS:对生产过程中影响上下游质量的各个控制点信息进行重构、监控、分析，并通过自动或对生产过程中影响上下游质量的各个控制点信息进行重构、监控、分析，并通过自动或人工的判断，对物料进行质量判定。人工的判断，对物料进行质

19、量判定。 DAMS:DAMS:整合、归并、存储订单和物料的相关生产、销售、质量过程数据，以便满足质量改进整合、归并、存储订单和物料的相关生产、销售、质量过程数据，以便满足质量改进和客户对钢材产品的生产、工艺、质量数据的存储期限和追溯要求和客户对钢材产品的生产、工艺、质量数据的存储期限和追溯要求; ;为客户关系平台提为客户关系平台提供数据；最终用户对产品的使用情况供数据；最终用户对产品的使用情况QMESQMES产品特点产品特点一体化计划优化一体化计划优化生产计划生产计划 炼钢厂炼钢厂 热轧厂热轧厂 冷轧厂冷轧厂 运运 输输炼钢炼钢/ /连铸排程连铸排程热轧机组排程热轧机组排程冷轧机组排程冷轧机组

20、排程运输排程运输排程约束举例约束举例 组炉组炉 组浇组浇 钢种限制钢种限制约束举例约束举例 超厚、超薄超厚、超薄 超宽、超窄超宽、超窄 特殊轧制特殊轧制约束举例约束举例 退火曲线退火曲线/ /要求要求 镀锌镀锌/ /涂层集批涂层集批约束举例约束举例 运输模式、目的地运输模式、目的地 每天吨数每天吨数物流物流机组排程机组排程物流物流物流物流物流物流二级生产工序综合考虑了炼钢、连铸、热轧等各工序的工艺、设备约束，从计划中进行炼轧协调，保证热送热装计划的顺利实施。QMESQMES产品特点产品特点精细化质量管理与控制精细化质量管理与控制基于产品生命全过程的一体化质量管控流程及其机制，在产品生命期的各环节都与对应的产品标准管理、质量设计与技术评审等业务流程密切相关。QMESQMES产品特点产品特点精确物流管控技术得到应用精确物流管控技术得到应用计量点质检点交割点料场管理供