浅谈MES系统在莱钢宽厚板的应用

1、引言

    为优化产品结构，提升市场竞争能力，山东莱钢集团有限公司投入巨资建设了4300mm宽厚板生产线。该生产线采用国内外先进的工艺技术和技术装备水平，设计年产宽厚钢板180万t，其中热处理钢板占27.6％，年产量为50万t/a。品种主要包括碳素结构钢板、优质碳素结构钢板、低合金高强度结构钢板、造船及采油平台钢板、管线用钢板、工程机械用钢板、汽车大梁板、桥梁板及耐候钢板、压力容器板、锅炉板和高强度高韧性钢板等。

2、菜钢宽厚板MES业务流程

    2.1 MES概念

    MES是Manufacturing Execution System的缩写，即生产制造执行系统。

    2.2 业务流程概述

    莱钢宽厚板生产线MES系统覆盖莱钢炼钢区域、宽厚板轧钢区域所有的工序，其本质是由宽厚板生产线MES系统、炼钢MES系统组成的综合性的MES系统。莱钢宽厚板MES系统覆盖的业务范围包括从生产订单接收、订单检查与确认、合同处理、原料申请、作业计划编制、现场作业、质检判定、成品发货，直至合同结案为止完整的业务流程。

    1)宽厚板MES系统接收从上位机系统(L4)下达宽厚板成品生产订单(正式的销售合同)，或者销售人员通过宽厚板MES系统录入宽厚板成品生产订单(正式的销售合同)(含热处理产品)；2)业务人员对接收或录入的生产订单(正式的销售合同)进行检查、确认；3)对确认后的合同进行合同处理，将用户合同转变为生产合同，同时设计出生产合同的加工路径、工艺控制参数、质量控制参数、检化验要求等：4)对每一份生产合同编制合同计划，确定各生产合同所需经过每道工序的计划生产日期；5)合同计划完成后再根据每份合同的成品订货要求，进行组板、组炉、组CAST等材料设计；6)根据材料设计的结果向炼钢提出材料申请：7)炼钢工序根据材料申请结果编制炼钢作业计划，计划下达炼钢工序(包括转炉、精炼、连铸)，炼钢根据作业计划组织生产；8)对钢板编制钢板作业计划(剪切、精整、热处理等)，并根据作业计划组织生产，直至厚板成品产出入库；9)成品产出经终判合格后可进行准发作业；10)编制出厂计划，执行发货作业；11)合同完成后，进行合同结案。

    3、莱钢宽厚板MES系统功能

    莱钢宽厚板MES系统的主要功能包括订单管理、质量管理、生产合同管理、作业计划管理、物料跟踪与实绩管理、仓库管理、出厂管理、工器具管理、设备管理等。

    3.1 订单管理

    生产订单，即正式销售合同，是宽厚板轧钢MES系统管理的起始端，生产订单管理负责接收从上位机(L4)下达的生产订单信息，并对接收到的生产订单信息进行检查与确认，同时将经过确认的生产订单下发到质量管理模块，然后组织生产。直至合同结案完毕，即整个宽厚板销售合同生命周期的起始和终止端。

    3.2 质量管理

    质量关系到企业的生存和发展，因此质量管理在生产过程中占有极为重要的地位。质量管理由产品规范管理、冶金规范管理、合同处理、检化验管理、质量控制与判定、质保书管理等部分构成。

    3.2.1 产品规范为了对全厂产品进行统一集中管理，对产品要进行统一编码，即形成产品规范码。产品规范的管理就是对产品规范码及其所代表产品的具体描述进行管理。合同、质量证明书等使用到的产品规范的内容均应从产品规范系统中得到。产品规范作用于合同的整个生命周期，是销售合同进入质量设计的桥梁。根据用户的需求，系统可自动勾联出相应的冶金规范，从而进行产品质量设计，用以指导生产。

    3.2.2 冶金规范冶金规范是宽厚板产品生产过程中各个作业指令的集合，作用于合同的整个生命周期，主要包括产品所需经过工序的工艺控制参数、检化验取样要求、产品理化性能放行标准、质保书要求和标签要求等。

    3.2.3 合同处理合同处理是将用户的订货要求转换成厂内生产工艺控制的具体内容。合同处理的数据来源于产品规范系统和冶金规范系统，合同处理的结果为后续的材料设计、生产、质量判定、质保书打印等业务提供基础数据。

    3.2.4 检化验管理检化验管理主要收集与系统物料相关的化学成分、物理性能试验信息，这些数据为质量判定和质保书打印提供基础数据。宽厚板生产线MES系统通过与宽厚板检化验系统、炼钢MES系统的功能接口，接收检验结果数据，并对检验项目提供查询、委托、录入、更改等功能。

    3.3 生产合同管理

    生产合同管理是对释放生产的合同进行实时动态管理。合同管理包括合同计划、合同组批、材料申请、材料充当、合同准发、合同跟踪六大管理模块。管理自合同释放生产到合同生产结案整个生产的合同生命周期内，合同的生产组织、调度、申请，跟踪等活动，以确保严格地按合同交货日期按时进行成品发货。

    3.3.1 合同计划合同计划是合同处理成功后需经过的管理步骤，主要作用是根据合同的工序最晚通过日期，确定合同通过各工序的计划日期。

    3.3.2 合同组批材料设计功能是将合同处理成功的各类用户订货合同按材料设计原则组合到同一张轧制大板上，再根据组合后的轧制大板设计出定尺板坯、长尺板坯，最后根据合同交货时间、炼钢生产要求等要素，进行组炉和组CAST设计，以达到便于组批、提高产量、减少余材、提高成材率、方便管理的目的。

    3.3.3 合同准发合同准发管理是生产管理系统与出厂管理系统的一个业务界面。成品材料产出并具备准发条件后，这些成品材料就作为准发资源进行管理。通过准发资源管理，可加速成品材料的出厂速度，压缩成品材料的库存，确保物流畅通和合同按期完成。

    3.3.4 合同跟踪合同跟踪是生产管理系统的核心功能，其本质是对每一个合同的各工序在库量、封锁量、计划量、通过量、充当量、转出量、生产通过量进行实时跟踪，计算合同工序欠量。

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