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制造執行系統MES的發展速度很快，現代鋼鐵企業采用了以MES為核心，基于ERP／MES／PCS三層架構的整體信息化系統。

一、引言

鋼鐵企業目前面臨的市場環境發生了巨大變化，存在著生產管理過程復雜、制定生產計劃不確定性、信息交流不暢等問題，需要在生產模式、成本管理、提高決策效率和過程自動化與管理信息系統的溝通等四個方面進行改革創新，以提升其市場競爭力和持續發展的后動力。制造執行系統MES的發展速度很快，現代鋼鐵企業采用了以MES為核心，基于ERP／MES／PCS三層架構的整體信息化系統，其中ERP層是質量標準管理，MES層是主要的質量管理功能，PCS層是質量數據采集。而MES正是生產活動與管理活動信息的橋梁，在整個信息系統中起著承上啟下的作用，幾乎涵蓋了所有那些無法準確地分配其它層的應用程序或功能。

二、制造執行系統MES的功能

根據鋼鐵企業生產流程的特點，MES應該具備使信息系統對市場變化及新的客戶需求做出快速反應、使生產流程標準化、提高生產流程的可見性、精確進行物料跟蹤和生產回溯及與上下層信息系統完全集成等各項功能。具體鋼鐵MES功能介紹如下：

（1）作業計劃：鋼鐵企業MES的作業計劃系統應該以產品訂單為主線，具體包括生產訂單的轉換與分解、產品與設備的指派、作業計劃的制定、針對動態干擾的調整等功能。協調從訂單投入到產品完成的整個生產過程。

（2）物料跟蹤與生產調度：物料跟蹤系統以可視化的方式，監測設備運行中的狀態參數；跟蹤生產線上的物流，當出現異常情況時發出報警；然后向生產調度系統提供的實時信息，生產調度系統根據擾動因素和動態事件的生產數據，以自動或人機交互的方式執行或修正生產作業計劃。

（3）設備管理：MES設備管理的主要作用是在已有的設備管理系統所具有的設備維護管理、維修管理等功能的基礎上，對關鍵設備進行基于狀態的預防性設備維護，并實現設備管理與作業計劃管理的同步與協調。

（4）計量質量管理：鋼鐵企業MES中的質量管理包括在線處理、離線處理和統計分析等3個方面的內容。計量管理包括所有進廠物資，出廠物資，中間產品的工藝計量等內容。實時滿足各工序對計量數據的實時需求。

（5）工藝與庫存管理：鋼鐵企業MES中的工藝管理系統為其它功能系統提供基礎數據，包括生產工藝數據和產品工藝數據的管理。庫存管理包括對成品庫存和在制品庫存的管理。對在制品庫存需要考慮到產品在庫存空間中的定位、庫存空間的限制、合理庫存量等方面的問題。對成品庫存還要考慮對客戶訂單信息、產品信息和質量信息的匹配與核對，以及對發運方式和配貨方式的管理。

（6）數據分析與管理：數據分析系統為其它功能系統提供支撐服務，并用于計算績效指標、進行趨勢分析、發現數據中的規律等深層次的數據利用。而數據管理功能通過MES的中心數據庫，對生產數據進行匯總并長期保存。MES的中心數據庫是MES運行的基礎，是ERP層所需生產實績數據的來源。

在MES的實施過程中，還需要根據實際情況來規劃和設計具體系統，同時還要保證與其他信息系統的集成、對完整的鋼鐵企業生產流程的支持，具有功能結構靈活、使用方便的特點。

三、鋼鐵企業信息化的關鍵技術

鋼鐵工業生產過程中包含著復雜的物理化學變化，存在著許多突變和不確定因素，對生產順利和質量的要求非常高。因此需要建立起信息化的應急處理，實時動態調整，MES相應的質量管理機制提供一系列關鍵技術，進行相關問題的處理和實時監控，以保證生產的有序進行。下面就其關鍵技術做簡單的概述。

（1）質量設計和跟蹤自動化技術：
鋼鐵企業之間為貫徹一貫的質量管理理念，需要建立規范管理體系及冶金規范管理體系。根據用戶的需求，在產線上從冶煉、軋制、精整到包裝等一系列工序進行一貫質量設計。在生產過程中全面跟蹤產品，在各個生產階段對產品進行檢測，并隨時根據生產過程數據和實績數據，判定在生產過程中發生的品質異常，并最終進行質量檢測分析和判定，產品銷售是提供質量保證書。

（2）動態優化調度技術：在鋼鐵企業中，如何協調好煉鋼、連鑄、熱軋的物流，編制出聯系上下工序的一體化計劃是一項關鍵技術。由于存在許多作業和管理等方面的因素，尤其是為了節能，實現一體化編制與作業調度問題是一項高難度課題。

（3）動態成本控制技術：采用數據挖掘與預報技術，依照動態成本模型預測生產成本；利用動態跟蹤技術，優化原材料的配比、能源的供應、生產的調度管理等一系列措施，以降低生產成本。

（4）實時動態的合同管理技術：根據合同處理結果及生產實績的實時合同拋賬作業，使合同工序動態平衡，實時監控合同進度，動態反映合同的欠量和通過量，實現從銷售到質量、生產、出廠、結算的合同過程中實時跟蹤和動態閉環控制。

四、結束語

本文闡述了鋼鐵企業信息化中MES的架構功能，提出了若干個MES有待研究的關鍵技術，對改善我國流程行業MES的技術規范與實施標準，具有重要的意義。