冶金企业MES技术架构与应用

冶金企业MES技术架构与应用分析

TheTechnicalInfrastructuresandApplicationsAnalysisofMESforMetallurgicalEnterprises中国冶金企业MES技术发展与应用现状MES在企业信息化系统中的关键作用宝信冶金企业MES技术宝信MES的应用结论目录一、中国冶金企业MES技术发展与应用现状>>>全球钢铁增量主要在中国一、中国冶金企业MES技术发展与应用现状1993-2004年，全球粗钢产量从7.28亿吨增长到10.55亿吨，其中，中国增长了1.84亿吨，占全部增长量的56%。1993-2004年，全球粗钢产量年均增长3.43%，中国年均增长10.74%，中国以外地区年均增长1.86%。>>>钢铁工业迅速发展一、中国冶金企业MES技术发展与应用现状自上个世纪八十年代以来，伴随着中国钢铁工业大规模建设，出现了以宝钢为代表的一批现代化钢铁企业。进入本世纪以来，面对国民经济发展的巨大需求，用于新建产线和对老产线进行更新改造的投入大幅增长。新一轮建设的突出特点是：冶金企业在扩大产能、优化产品结构的同时，在过程自动化和企业信息化建设方面同步规划、同步实施，使得整体综合自动化应用水平有了很大的提高。>>>市场竞争提出新的需求一、中国冶金企业MES技术发展与应用现状面对国际化市场的竞争，冶金企业迫切需要在产品质量和生产效率方面提高竞争力，这对企业信息化系统和应用提出了新的要求。企业在竞争中生存的必然选择：采用现代信息技术，提高企业的综合自动化水平；从接收用户订单开始，经过合同处理、计划编制、生产指令下达、生产实绩收集、质量控制、发货管理等环节，直至合同结算完成，构成了企业销售、生产、供货等企业活动的全过程管理流程的自动化闭环管理，从而对企业的所有生产单元可以达到实时跟踪，缩短生产周期和成品出厂周期，加快销售货款回收，强化产品质量管理。>>>MES日益被认可和接受一、中国冶金企业MES技术发展与应用现状生产制造执行系统（MES）主要完成在线作业计划和生产调度管理、质量跟踪控制等许多功能。MES在企业信息化架构中的位置和重要作用是不可或缺的，MES的有效实施，可以实现控制系统和管理信息系统实现无缝对接，生产实际数据和生产指令才能顺畅的上传和下达，实现信息不落地传输。MES在企业信息化中的关键作用，已经逐步被冶金企业所认识和接受，并在一些新建的生产流程线和更新改造的老产线上，积极与国内外合作伙伴共同研发或购买软件平台，加速建设。>>>中国钢铁工业协会的统计数据一、中国冶金企业MES技术发展与应用现状中国共有钢铁企业几百家，产量超过百万吨的重点钢铁企业有65家。中国钢铁工业协会2004年对上述65家重点企业、以及12大钢的主要生产工序按自动化级划分自动化程度的调查统计，在基础自动化和过程自动化方面，整体普及程度和应用水平大大提高。宝钢、鞍钢、首钢、武钢、马钢、攀钢、本钢、唐钢、包钢、太钢、邯钢、济钢。>>>实际应用仍处于起步阶段一、中国冶金企业MES技术发展与应用现状截至2003年6月统计，车间管理或生产制造执行系统应用的计算机已达1502台套。MES在冶金企业生产过程各工序的应用水平参差不齐，应用才刚刚起步，整体应用水平还很低，许多地方仅仅是在车间或厂内建设了计算机局域网络和少量的生产报表处理，大量的生产实际数据通过人工输入。即使在应用状况最好的轧钢工序，应用率也仅有51.83%，至于在整个冶金产线配置完整的MES系统并成功应用的实例则极为有限。二、MES在企业信息化系统中的关键作用>>>MES的的主要思思想MES的的定义：：MESA（MES国际际联合会会）对MES的的定义是是：MES能通通过信息息传递对对从订单单下达到到产品完完成的整整个生产产过程进进行优化化管理。。MES的的主要思思想是：：生产管理理与控制制信息流流起源于于整个系系统的最最顶端，，通过市市场需求求(市场场预测和和商业合合同)制制定出相相应的生生产目标标并配置置资源，，形成综综合的生生产和管管理计划划；根据这些些计划制制订最优优的生产产调度安安排；最后启动动生产设设备完成成全部的的生产过过程。二、MES在企业信信息化系系统中的的关键作作用>>>MES的的定义二、MES在企业信信息化系系统中的的关键作作用>>>MES在在冶金企企业信息息化中的的核心地地位二、MES在企业信信息化系系统中的的关键作作用MES起起着承上上启下的的作用，，是企业业信息化化能否成成功的关关键。>>>ERP与与MES的交互互关系ERP主主要面向向公司级级，根据据企业的的人、财财、物各各种资源源的状况况和产、、供、销销各个环环节的信信息，对对生产进进行合理理有效的的计划、、组织，，使生产产经营活活动协调调有序地地进行，，并对企企业的战战略计划划进行决决策。MES主主要面向向下面各各制造工工厂（车车间）级级，根据据ERP系统下下达的生生产订单单，通过过作业计计划编制制、作业业调度、、物料平平衡、合合同管理理、成本本核算、、质量管管理的过过程来组组织生产产，并对对执行过过程中的的信息加加以采集集、传递递和加工工处理，，并及时时呈报ERP系系统。二、、MES在企企业业信信息息化化系系统统中中的的关关键键作作用用>>>MES具具有有明明显显的的行行业业特特性性系统统性性：：MES是是一一个个面面向向工工厂厂车车间间级级制制造造的的管管理理信信息息系系统统，，其其本本身身具具有有完完整整的的应应用用功功能能与与系系统统架架构构，，具具有有管管理理与与控控制制的的双双重重功功能能；；同同时时，，又又与与企企业业资资源源规规划划（（ERP））及及过过程程控控制制系系统统（（PCS））一一起起构构筑筑了了完完整整的的企企业业信信息息系系统统。。实时时性性：：MES的的关关键键是是整整个个生生产产过过程程的的实实时时优优化化处处理理，，而而实实时时数数据据的的收收集集是是MES的的基基础础与与生生命命，，MES的的信信息息不不但但要要具具有有完完整整性性，，也也就就是是该该收收集集的的信信息息都都收收集集到到，，而而且且，，还还要要具具有行业性：MES最突出地反映出行业的特点，因为它与工艺设备结合最紧密，同时又与企业的生产运作方式密切相关，所以，至今世界上还没有一个适合于所有行业的MES通用产品。二、、MES在企企业业信信息息化化系系统统中中三、、宝宝信信冶冶金金企企业业MES技术>>>宝信软件MES开发获得了863的支持多年的技术积积累根据多年从“十五”863重大专项的支持宝信软件与多所著名大学和科研院所合作，对冶金企业MES的关键技术进行了重点研究，并投入流入大量的人力物力对MES软件产品化进行开发，目前，命名为BS-MESware的产品化软件已经在众多冶金工序获得了成功的应用。三、宝信冶金金企业MES技术>>>冶金生产MES中的核心心关键技术适应柔性生炼钢—热轧一体化生产计划，DHCR计划编制与动态控制技术；异常情况下的重组调度技术；多种工艺路线情况下，人机协同动态生产调度技术；网络环境下物流管理与控制技术对各工序的生产组织调度，控制与跟踪，工序匹配、控制分析；中间（板坯）库的管理与优化技术等；面向决策和操作的全面质量管理技术对产线的冶炼、轧制、精整及包装等各工序进行一贯质量设计；根据生产过程数据和实绩数据，判定在生产中发生的品质异常；生产全过程的动态成本控制技术建立各生产工序成本核算模型结构；采用数据挖掘与预报技术，依据动态成本模型预测生产成本；利用动态跟踪控制技术，优化原材料的配比、能源介质的供应、产线定修制度，动态核算成本，以降低生产成本。三、宝信冶金金企业MES技术>>>宝信MES应用用功能能架构构模型型三、宝宝信冶冶金企企业MES技术>>>宝信MES运行行的系系统环环境架架构三、宝宝信冶冶金企企业MES技术工业标标准中间件件技术术三层结结构技技术支撑平平台兼顾冶冶金企企业信信息化化水平平发展展发展展的现现状和和业务务特点点以及及对企企业信信息系系统的的具体体需求求，通通过开开发具具有自自主版版权的的企业业应用用支撑撑平台台，建建立一一个高高效、、安全全、可可靠的的企业业应用用集成成基础础框架架，为为开发发、部部署、、集成成和管管理企企业应应用提提供支支持。。>>>BS-MESware软件功功能设设计以财务务为中中心、、成本本控制制为核核心理理念，，建立立按合合同组组织全全过程程生产产和管管理的的全流流程管管控一一体化化的信信息集集成模模型，，按合合同组组织生生产涉涉及一一贯质质量管管理、、一贯贯计划划管理理、一一贯材材料管管理以以及整整个合合同生生命周周期的的（实实时））动态态跟踪踪，缩缩短成成品出出厂周周期以以及生生产周周期，，加快快货款款回收收，提提高产产品质质量和和档次次。基于需需求，，并采采用BS-MESware由如下主要的功能模块组成：订单管理 生产管理质量管理 作业计划管理物料跟踪与实绩管理 工器具与轧辊管理仓库管理 发货管理历史数据管理；三、宝宝信冶冶金企企业MES技术>>>BS-MESware软件数数据流流三、宝宝信冶冶金企企业MES技术>>>MES与ERP的功功能分分担MES与ERP在功功能上上的区区别在在于：：管理理对象象不同同，管管理侧侧重点点不同同，处处理时时间频频度不不同，，达到到的目目的也也不同同。三、宝宝信冶冶金企企业MES技术>>>ERP、MES与PCS的时时间特特性三、宝宝信冶冶金企企业MES技术>>>MES与ERP、PCS系统的的集成成技术术提供高高可靠靠网络络通信信服务务，支支持异异种机机、异异种操操作系系统和和异构构网络络之间间透明明的服服务请请求，，为应应用提提供通通讯服服务和和一些些系统统公共提供实时数据服务，提供Web应用服务，将核心平台扩展到Internet客户端；设计开发适用于生产过程中实时数据的采集和处理的在线数据接口；与PCS系统接口，将提供过程计算机与若干主流控制设备（DCS、PLC、FCS等）的通讯接口，构成现场数据上传和控制指令下达的高效的数据通道；同时支持标准的OPC接口技术；通过MES产品化开发，并与ERP、PCS的有效集成，形成冶金企业CIMS的整体解决方案。三、宝宝信冶冶金企企业MES技术>>>宝信MES的特点点综合运运用多多种技技术融合了了适应应柔性性生产产的的的各类类技术术。适合于于不同同工序序产线线适合于于各种种产线线的制制造执执行过过程。。包括括单制制程、、多制制程、、直接接热装装热送送、短短流程程轧制制等各各种流流程。。满足敏敏捷制制造的的实时时性要要求大量采采用实实时处处理技技术，，无论论是计计划调调度、、质量量判定定还是是生产产实绩绩收集集、成成本核核算都都进行行实时时抛帐帐和即即时处处理。。集成数采用数据压缩技术保存大量过程数据。这些数据可以方便地进入数据仓库进行数据分析和数据挖掘。与ERP系统及PCS系统的充分集成与ERP、PCS无缝连接及高度的数据共享，与各类过程机以及PLC、DCS等系统进行良好连接。三、宝宝信冶冶金企企业MES技术四、宝宝信MES的应用用>>>示范应应用宝信MES思想想的最最早应应用是采用BS-MESware的基本设计思想及关键技术而设计的信息化系统在一钢不锈钢生产管理中获得示范应用，该项目已于2004年初正式投入运行，并收到显著的效果本产品技术已经成功地在应用在国内多家钢铁企业中，包括上海一钢公司、上海益昌薄板公司、宁波宝新不锈钢公司、马鞍山钢铁公司、上海五钢公司、邯郸钢铁公司、包头钢铁公司、涟源钢铁公司、吉林通钢、梅山钢铁公司等。据中国电子信息产业发展研究院根据中国钢铁工业协会数据统计：截止2003年底，共有110套MES应用于国内钢铁企业，按企业实施MES系统的个数进行统计，宝信MES系统的市场占有率为30%。四、宝宝信MES的应用用>>>应用一一：宝宝钢股股份信信息化化系统统四、宝信MES的应用用>>>应用二二：攀攀钢信信息化化系统统四、宝信MES的应用用>>>应用三三：涟涟钢信信息化化系统统：四、宝信MES的应用用>>>应用四四：马马钢信信息化化系统统四、宝信MES的应用用>>>应用五五：上上海一一钢公公司信信息化化系统统四、宝信MES的应用>>>应用六：江江阴兴澄特特钢信息化化系统四、宝信MES的应用>>>应用七：上上海梅钢公公司信息化化系统四、宝信MES的应用>>>应用八：宁宁波宝新不不锈钢信息息化系统四、宝信MES的应用>>>应用九：上上海五钢公公司信息化化系统四、宝信MES的应用>>>应用十：上上海益昌