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　　一、概述

    目前，國內(nèi)很多企業(yè)在進行以上ERP系統(tǒng)為標志的信息化建設的同時，往往忽視了與過程控制層直接相連的成熟的MES系統(tǒng)的支撐，使得ERP系統(tǒng)不能及時地掌握到工廠發(fā)生的實際情況，成為空中樓閣，這也是許多企業(yè)信息化失敗的重要原因之一。國外一些先進的制造型企業(yè)信息化結(jié)構(gòu)日趨統(tǒng)一在EPR/MES/PCS的架構(gòu)下，MES在企業(yè)信息化中起到了越來越重要的核心關鍵作用。而國內(nèi)在MES研究方面則還處于起步階段，這主要是因為MES具有明顯的行業(yè)特征；MES與企業(yè)的管理方式密切相關，由于沒有一個統(tǒng)一的實施標準，各企業(yè)的MES的功能架構(gòu)各異。   

　　二、MES的特征與核心地位

    MES是美國管理界上世紀九十年代提出的關于制造業(yè)企業(yè)信息化的新概念，它通過計劃監(jiān)控、生產(chǎn)調(diào)度，實時傳遞生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)，來對生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的各種復雜問題進行實時處理，在信息化中起到了核心關鍵作用。如果用一句話來概括MES的核心功能的話，就是：計劃、調(diào)度加實時處理。

    MES處于中間層，其特點是：

    1）、MES最具有行業(yè)特征，它與工藝設備結(jié)合最緊密，至今世界上還沒有一個適合于所有行業(yè)的MES通用產(chǎn)品。

    2）、MES是實現(xiàn)生產(chǎn)過程優(yōu)化運行與管理的核心環(huán)節(jié)。

　　3）、MES是傳遞、轉(zhuǎn)換、加工經(jīng)營信息與具體實現(xiàn)的橋梁。

    不同行業(yè)的MES功能差異很大，但MES的核心功能可以概括為四方面的內(nèi)容（如圖1）：

    1）整體優(yōu)化的計劃與設計：

    一體化的合同計劃，材料申請計劃，作業(yè)計劃，發(fā)貨計劃，轉(zhuǎn)庫計劃，對產(chǎn)品進行質(zhì)量設計、生產(chǎn)設計、材料設計等等

    2）事件觸發(fā)的實時數(shù)據(jù)處理

    數(shù)據(jù)是MES 的基礎與生命，MES的信息不但要具有完整性，也就是該收集的信息都收集到，而且，還要具有時序性、時效性與實時性。按事件進行管理，實時地收集生產(chǎn)實績。所有生產(chǎn)事件的集合就構(gòu)成了一個現(xiàn)實工廠的生產(chǎn)模型

    3）應對突發(fā)事件的實時調(diào)度

    對突發(fā)的故障緊急處理提供手段，對計劃進行動態(tài)調(diào)整，對操作作業(yè)進行指導

    4）生產(chǎn)狀態(tài)的實時監(jiān)控

    主要監(jiān)控設備的運轉(zhuǎn)狀況、在制品的質(zhì)量狀況、合同進度的情況等等

圖1.  MES的核心功能

　　三、鋼鐵企業(yè)MES的技術架構(gòu)

    鋼鐵企業(yè)MES是從企業(yè)經(jīng)營戰(zhàn)略到具體實施之間的一道橋梁，它針對鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)運行、生產(chǎn)控制與管理信息不及時、不完全、生產(chǎn)與管理脫節(jié)、生產(chǎn)指揮滯后等現(xiàn)狀，實現(xiàn)上下連通現(xiàn)場控制設備與企業(yè)管理平臺，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的無縫連接與信息共享；前后貫通整條產(chǎn)線，實現(xiàn)全生產(chǎn)過程的一體化產(chǎn)品與質(zhì)量設計、計劃與物流調(diào)度、生產(chǎn)控制與管理、生產(chǎn)成本在線預測和優(yōu)化控制、設備狀態(tài)的安全監(jiān)視和維護等，從而實現(xiàn)整個企業(yè)信息的綜合集成，從而對生產(chǎn)過程實現(xiàn)全過程高效協(xié)調(diào)的控制與管理。

　　3.1 鋼鐵企業(yè)MES的軟件功能架構(gòu)

    鋼鐵企業(yè)MES 整體應用功能的設計，要以鋼鐵企業(yè)的行業(yè)特色為背景，要有先進的管理理念貫穿其中，貫徹以財務為中心、成本控制為核心的理念，貫徹按合同組織組織生產(chǎn)、全面質(zhì)量管理的理念，實現(xiàn)全過程的一貫質(zhì)量管理、一貫計劃管理、一貫材料管理以及整個合同生命周期的動態(tài)跟蹤管理，以縮短成品出廠周期以及生產(chǎn)周期，加快貨款回收，提高產(chǎn)品質(zhì)量和檔次。

    寶信MES由訂單管理、生產(chǎn)管理、質(zhì)量管理、作業(yè)計劃管理、物料跟蹤與實績管理、工器具與軋輥管理、倉庫管理、發(fā)貨管理、歷史數(shù)據(jù)管理等功能模塊組成（見下圖）：

　　四、鋼鐵企業(yè)MES的技術特點

    ● 較強的一體化計劃編制功能和實時動態(tài)優(yōu)化功能

    ● 具有較強的與ERP系統(tǒng)及PCS系統(tǒng)的集成性

    ● 能廣泛適用于鋼鐵企業(yè)各種產(chǎn)線，包括板材、線材、型鋼、鋼管等不同的產(chǎn)線和單制程、多制程、直接熱裝熱送、短流程軋制等各種流程。

    ● 滿足敏捷制造的實時性，大量采用實時處理技術，無論是計劃調(diào)度、質(zhì)量判定還是生產(chǎn)實績收集、成本核算都由生產(chǎn)中發(fā)生的事件觸發(fā)，進行實時拋帳和即時處理。

    在具體實現(xiàn)上，具有以下技術特點：

    1）建立產(chǎn)品規(guī)范體系和冶金規(guī)范體系,真正實現(xiàn)按用戶需求進行產(chǎn)品設計：

    為貫徹一貫質(zhì)量管理理念，需要建立產(chǎn)品規(guī)范管理體系及冶金規(guī)范管理體系；產(chǎn)品規(guī)范支持銷售系統(tǒng)訂貨處理，并規(guī)范產(chǎn)品的品名、標準、牌號、表面特性等，確保從合同到標簽、質(zhì)保書的統(tǒng)一引用。建立企業(yè)產(chǎn)品規(guī)范管理體系及冶金規(guī)范管理體系，是實現(xiàn)一貫質(zhì)量管理的關鍵技術。

    2）自動的合同處理與設計技術：

    合同處理在產(chǎn)品規(guī)范系統(tǒng)和冶金規(guī)范系統(tǒng)的支持下，自動對銷售下發(fā)生產(chǎn)的用戶合同進行產(chǎn)品的質(zhì)量設計和生產(chǎn)設計，設計合同的加工工藝途徑及合同產(chǎn)品從材料準備、生產(chǎn)、檢驗、發(fā)貨、出廠等全過程的工序工藝控制參數(shù)、檢化驗要求等作業(yè)指令，以及各工序的物料重量和合同的工序欠量，實現(xiàn)全自動的合同處理技術。

    3）產(chǎn)品質(zhì)量判定的自動處理技術：

    冶金規(guī)范對于產(chǎn)品的最終放行條件作了規(guī)定，對于同一種產(chǎn)品，可以針對不同的用戶、不同的用途分別制定不同的放行條件，真正體現(xiàn)了按用戶進行質(zhì)量管理模式。

    根據(jù)質(zhì)量設計結(jié)果的放行標準和對產(chǎn)品的檢化驗實績，實現(xiàn)對產(chǎn)品實物的自動質(zhì)量判定。

    4）實時動態(tài)的合同執(zhí)行進程跟蹤管理技術：

    根據(jù)合同處理結(jié)果及生產(chǎn)實績的實時合同拋帳作業(yè)，對合同各工序生產(chǎn)欠量進行動態(tài)平衡，實時監(jiān)控合同進度，動態(tài)反映合同的欠量、通過量，合同跟蹤從銷售、質(zhì)量、生產(chǎn)、出廠直到財務結(jié)算為止，真正實現(xiàn)實時動態(tài)的合同跟蹤。

　　五、MES未來的發(fā)展趨勢

    走產(chǎn)品化的道路，從信息集成、事務集成發(fā)展到智能集成型的MES，滿足可集成性、可配置性、可適應性、可擴展性和可靠性的要求是MES今后的發(fā)展趨勢。具體表現(xiàn)在以下幾個方面:

    1) 通過軟總線技術的研究，進一步加大MES系統(tǒng)與周邊系統(tǒng)的可集成性，使其可以與各種廠家、各種類型的周邊系統(tǒng)平滑地連接。

    2）在對鋼鐵企業(yè)MES產(chǎn)品化軟件研究的基礎上，進一步拓展成為流程行業(yè)整個系統(tǒng)的解決方案，進而成為我國具有獨立知識產(chǎn)權(quán)的流程制造業(yè)MES產(chǎn)品化軟件。

    3）融入了一些流程行業(yè)的專有關鍵技術，如一體化計劃、全面質(zhì)量管理技術、動態(tài)成本控制技術、設備故障監(jiān)測與分析等，以滿足解決生產(chǎn)現(xiàn)場各種復雜問題的需要。

    4）通過面向?qū)ο蠹夹g、組件技術的應用，大大增強企業(yè)MES的可裁減性與適應性。

    5）向下拓展，進一步增強與操作設備的集成，加入如冶金模型庫及設備級控制指令等，成為流程制造業(yè)自動化綜合系統(tǒng)的完整解決方案。  
   
　　六、結(jié)論

    流程型企業(yè)生產(chǎn)過程是一個離散和連續(xù)混合的生產(chǎn)過程，產(chǎn)線長、工序多、設備復雜，完全靠人工的方式進行管理和控制幾乎是不可能的，因此，流程型企業(yè)MES 的實施就顯得尤其重要。開發(fā)出適應于我國流程型企業(yè)的MES軟件產(chǎn)品，實現(xiàn)PCS－MES－ERP的緊密集成，進而提出我國流程行業(yè)MES的技術規(guī)范與實施標準來，對提升我國流程行業(yè)信息化的水平，增強與國際先進企業(yè)的競爭力，都具有著重要的意義。