中型材 MES 系统的设计与实施
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发布者：lunwenchina
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时间：2020年4月07日 16:27
郭保国
(飞马智科信息技术股份有限公司)
摘 要：中型材 MES 系统是中型材生产线生产制造管理系统。实现了生产订单管理、生产计划管理、生产实绩与跟踪、质量管理、原料库管理、成品库管理和发货管理，提高中型材生产线的管理水平，合理有效的全线物料跟踪，能够降低原料浪费，降低能源消耗，提高企业的竞争力。
关键词：MES；生产计划；质量；通讯
1概述
中型材MES生产线主要生产角钢、槽钢和矿用钢，自1998年起陆续被中国钢协授予“冶金产品实物质量金杯奖”；槽钢产品被评为“安徽省质量信得过产品”称号。以上产品在华东乃至全国中型材市场具有较高声誉，并且和大、小H型钢生产线的产品形成系列化。原有的中型材生产线主体装备还是上个世纪60、70年代的水平，设备老化，产品质量和精度受到限制，无法满足市场激烈竞争的需要，为了提高市场竞争力，需要建设一条新的中型材生产线，生产热轧等边角钢、热轧槽钢、热轧矿用钢及部分小H型钢产品，以取代现有的落后中型材生产线。
1.1系统实施目标
通过建设和实施中型材MES系统，实现企业订单、计划和生产三者之间一条有效的管理桥梁，创建一个具有快速反应、有弹性、精细化统一的信息化生产环境，为提高产品质量、降低能源、减少原辅料等资源的消耗奠定坚实基础。
中型材MES系统始终以成本控制为核心，按订单组产计划、按计划组织生产，全面质量控制管理的理念，实现全生产过程的订单管理、计划管理、质量控制和原料管理，以及全线物料动态跟踪管理，以达到缩短成品生产周期和出厂周期，提高产品的质量和档次。
1.2系统实施范围
中型材MES系统实施范围从MES系统接收四级管理系统的生产订单开始，MES系统根据生产订单编制组产轧制生产作业计划并传到生产线过程控制系统，中型材MES系统收集轧制生产线上传的生产实绩，进行质量管理、跟踪，再到成品入库、检验，中型材MES系统接收四级管理系统下发的拣配发货计划，按发货计划拣配返货，完成成品出厂。
2系统的设计方案
中型材MES系统采用云服务器平台，UNIX操作系统，Oracle 11g数据库。中型材MES系统客户端含有传统的台式计算机操作终端，运行以Del-phi7为开发语言开发的中型材MES主要客户端；成品库手持智能发货终端，运行以Windows CE为开发语言开发的中型材手持智能发货客户端；以及以Java为开发语言开发的成品智能生成二维码标签并入库的二维码扫描识别客户端。中型材MES系统整体运行在公司内部办公网和公司内部生产网络，构建为客户端/服务端分布式模式的系统构架。
中型材MES系统全线以生产批次加捆包号为最小管理单元，在系统任何环节和单元中生产批次号-捆包号是不可拆分的。如若拆分需要先在系统内撤销生产批次号-捆包号，再重新创建新的生产批次号-捆包号。中型材MES系统功能按模块化管理，按照生产工艺流程控制数据流。中型材MES系统与其它多个系统存在数据交互，其它系统包含企业四级管理系统、中型材二级生产过程控制系统、检化验系统。通过部署专用的通讯服务器，采用TCP/IP协议、SOCKET和SQL*NET等多种方式进行数据通讯。
3系统实施功能
3.1系统结构
3.2系统功能
中型材MES系统主要由以下功能组成：系统管理，基础数据、生产订单管理、生产计划管理、生产实绩与跟踪、质量管理、原料库管理、成品库管理和发货管理。
(1)系统管理：中型材MES系统能够正常运行需要的一些系统级别静态参数，如系统代码、三级库存地、状态变量及说明等，其中部分系统级别参数可以在系统运行时修改，大部分参数在系统正式运行后将不能修改。按不同用户级别分层授权管理用户权限。
(2)基础数据：中型材MES基础数据包含有部门管理、用户信息、工厂员工、密码修改、物料主数据以及生产主数据。物料主数据和生产主数据都接收来自企业四级管理系统，主数据有物料代码、表面缺陷代码、综判代码等。在MES系统只能查看使用，不能修改、删除和新增主数据。
(3)生产订单管理：中型材MES系统生产订单由企业四级管理系统下传给MES系统。主要信息含有生产订单号、订单类型、规格、钢种、长度、订货重量、交货公差、销售类型、销售单号、销售单行目号、合同号等。生产订单管理模块主要包括生产订单的接收、生产订单查询、生产订单关闭、生产订单申请和生产订单归并等功能。
(4)生产计划管理：生产计划以计划轧制坯为单位进行生产组产，生产计划分为冷坯计划和红送计划。冷坯和红送轧制计划编制时不确定实际轧制批号，实际轧制批号由加热炉二级编制，并通过实际轧制坯与计划轧制坯对应关系报文传给三级。中型材MES生产计划按库存生产模式进行组产生产，计划组产前可以对生产订单进行归并处理，归并原则须符合生产工艺要求。
(5)生产实绩与跟踪: 中型材生产线轧线二级通过跟踪计量，上传中型材实绩到MES系统，MES系统接收到实绩后，向企业四级管理系统上报生产实绩。生产实绩按捆包管理，最小的捆包为一捆一支。上传企业四级管理系统按实际批次管理。轧线二级系统对每捆必须编制捆号，并标明捆中支数、钢种、规格、长度等信息。MES系统将每捆作为一个不可分割的单元进行后续管理，如实绩管理、质量管理、库存管理和发货管理。默认捆包内每支同钢种、同规格、同长度。
(6) 质量管理: 接收企业四级管理系统下达的所有物料类型的检验计划。在收到轧制批次生产实绩后，MES系统自动按物料类型生成检验批并发送到检化验系统。在检化验系统返回检验结果后，MES系统自动匹配结果到相同轧制批内所有捆号，供质监人员完成质量判定。在质量判定后需要复验的，以原检验批次项目为基础，质检人员决定发送多少组检验计划。
(7)原料库管理: 原料库管理主要管理配套连铸机生产的铸坯入库与出库，红送坯入库时同时出库。接收铸坯初始入库状态为预入库状态，需要库管理人确认分配库位后才入库。配套连铸机下线的所有到中型材的铸坯首先都将信息发送轧线二级，由轧线二级根据生产计划和当时生产线节奏情况决定是否红送还是落地入库，并将原料信息和最终去向一并发送给三级。
(8)成品库管理: 库存管理主要完成成品材、销售退货材的入库、库内成品材移库、销售出库的管理。根据库图实际，进行数据查询和修正处理。
(9)发货管理: 发货管理主要指接收企业四级管理系统下达的拣配单或退货指令，组织成品库进行成品的发货作业，并向企业四级管理上传发货实绩，对退货指令完成退货处理。
4与外部系统接口设计
中型材MES系统与企业四级管理系统、生产过程控制二级系统、检化验系统都有数据交换，通讯管理系统要保证数据交换的可靠性和数据的完整性。中型材MES系统与企业四级管理系统间接口通信采用SQL*Net、XI的远程功能调用方式，通过中间件服务器,完成产品生产实绩、质量信息、发货确认信息传递任务。中型材MES系统与生产过程控制二级系统、检化验系以及其它MES系统间接口通信采用SQL*Net中间表方式通信，通信模式采取提供通信数据的系统主动将数据写到接受方数据中间表的方式。
5结束语
中型材MES系统是公司整体信息化中一部分，是中型材生产线生产制造管理系统。通过中型材MES系统的实施，能够促使提高中型材生产线的管理水平，合理有效的全线物料跟踪，能够降低原料浪费，降低能源消耗，提高企业的竞争力。■
参考文献
[1]曾强聪，赵歆.软件工程[M].北京：中国水利水电出版社，2014.
[2]王宏生.人工智能及其应用[M].北京:国防工业出版社, 2009年01月.
[3]谢国庆，梅中义，范玉青.MES在现代制造企业的应用[J].冶金自动化,2004,zl:829-833.
