文丰MES项目系列报道—MES选型(二)

前言:经过从2016年7月到2017年1月历时半年多的MES选型活动、MES选型组先后与四家MES厂商进行了多轮次接洽、交流、方案讲解、产品演示,我公司最终确认选择上海宝信软件股份有限公司(简称“宝信软件”)作为MES(制造执行系统)的合作伙伴,进行河北文丰MES项目的“第一期,钢轧MES”建设。

一、河北文丰MES项目的建设目标

针对我公司的产线设备、生产和工艺的总体要求,宝信软件将以宝信软件冶金工业MES产品化软件为基础,结合国内外先进企业相似案例的成功经验,为我公司设计覆盖现有炼钢、宽厚板产线的制造执行系统。

1.1、总体目标

河北文丰MES项目,将通过构建生产制造单元一体化的MES系统以适应敏捷制造的要求,纵向集成企业内部所有环节信息,包括企业内部信息流、资金流和物流的集成以及生产各环节上的集成和跨环节的集成,最终实现网络化的制造体系垂直整合,实现管控集中化(整体工厂在单一控制中心控制下高效运作),实现全工厂生产、物流、设备、能源、安全、环保的集中可视化监控。

作为我公司企业信息化建设的核心部分,MES系统将是实现这一集成的核心枢纽。MES系统上下连通企业管理平台(ERP系统)与现场生产设备,前后贯通炼钢、宽厚板产线,建立产品规范与制造规范体系,实现自动化的生产组织和数据采集、精细的生产控制和物料跟踪以及有序、规范的生产管理,解决生产计划的一体化编制和处理、生产过程的动态优化调度、质量动态跟踪以及设备运行状态监控等一系列问题。

1.2、效益目标

 客户服务最佳化

在完整的合同生命周期内,严格按订单组织生产,将客户的交货期要求、特殊加工要求、成品最终用途等,体现在各生产工序进度计划中、加工工艺控制参数中,确保按时、按质交货,进一步提升客户服务水平、增强企业市场竞争力。

 客户交期最短化

通过对产品的整个生产过程采用集中一贯管理,强化物流控制手段,加快生产节奏,减少物料在库滞留时间,缩短产品的生产周期,实现客户交期最短化。

 成本降低最优化

收集处理各工序的生产实绩,实时向ERP系统上报成本核算需要的基础数据,为成本核算、成本控制提供基础数据与管控手段。

 产能最大化

通过一级计划管理和有效的执行反馈机制,保证瓶颈工序产能最大化,加强生产调度的力度,从而达到整个工厂产能最大化。

 库存最低化

通过合理安排生产、优化生产调度、加快库存周转,同时对各种材料收发存信息进行动态管理,实现库存最低化。

 减少非计划品

对生产过程进行实时监测和控制,对主要生产流程进行动态分析和预测,增强各生产环节的应变能力,以保证低成本、高质量、均衡生产,最终产品质量得以持续改进,同时优化合同的生产安排,减少非计划产品,提高企业资源利用率。

 缩短生产周期

通过对销售接单、质量设计、生产计划、实绩收集、质量控制、成品出厂采用集中一贯管理,强化物流控制手段,加快生产线上在制品的流动,减少在库滞留时间,加快生产节奏,缩短产品的生产周期。

 提高管理效率,提升管理水平

通过MES系统的建设,引入先进的管理思想和改进企业管理手段;随着管理人员所获取到的数据(信息)的及时性、准确性的提高,可以提高企业管理的科学性、时效性,为公司领导提供经营决策的科学依据。

二、河北文丰MES项目的系统架构

2.1、冶金行业信息化的系统架构

国际、国内主要钢铁企业,如美钢联、新日铁、宝钢等,在信息化建设的过程中,逐渐形成了以“ERP+MES+PCS”为体系架构的企业信息系统。

 

图1:ERP+MES+PCS体系架构示意图

ERP系统(企业资源计划),通常以供应链管理、生产管理和财务管理为主要功能,主要是根据企业的人、财、物各种资源的状况和产、供、销各个环节的信息,对企业资源进行合理有效的计划、组织,使生产经营活动协调有序地进行,并对企业的战略计划进行决策。

MES(制造执行系统)系统,主要包括销售合同管理、产品规范管理、冶金规范管理、质量设计、作业计划编制、生产命令生成及下达、质量跟踪、物料跟踪、合同跟踪、生产实绩收集、仓库管理及发货作业等功能,主要作用是根据ERP系统下达的销售合同,经过质量设计、合同计划、生产调度和物料平衡等过程组织生产,并收集和加工处理实绩信息,及时呈报ERP系统。MES系统呈上启下,连通现场控制设备与企业管理平台,前后贯通所有产线,实现生产全过程的一体化质量设计,完成计划与物流调度以及现场的生产、质量的控制与管理。

PCS(过程控制L2)系统,包括整个生产线的过程控制和单体设备基础自动化两个部分,主要作用是根据MES系统下达的生产指令进行各工序的过程控制,设定各种设备的具体动作参数,进行各种模型计算和控制计算,同时收集实绩数据并上传MES系统。

基于上述信息系统的三层架构理论,依据我公司的实际情况,宝信软件将收集整理业务需求,为我公司设计“河北文丰MES项目的系统架构”。

2.2、河北文丰MES项目的系统架构

基于我公司的产线、工艺特点,以及宝信软件自身多年的经验积累,宝信软件将指导、帮助我公司构建如下的企业信息化系统整体架构:

 

图2:整体架构图

2.2.1、河北文丰MES项目的实施内容

河北文丰MES项目,内容包括:

1)、MES系统(包括销售管理、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、出厂管理以及工器具及轧辊管理、成本管理、APP应用、管理驾驶舱等功能模块);

2)、炼钢数据采集系统;

3)、计量系统和检化验系统。

2.2.2、河北文丰MES项目的业务范围

根据河北文丰MES项目的定位,业务范围覆盖从销售订单接收/录入开始,经过质量设计、材料申请、计划排程、物料管理、质量控制、成品准发、出厂发货等环节,涵盖企业销售、生产、质量、出厂等全部关键生产经营活动;涉及销售部门、制造部门(包括炼钢、宽厚板生产线)、技术质量部门、检验中心等多个业务部门;支持来料加工业务、委外加工业务。

业务流程是从MES接收/录入的订单开始,经过合同设计(质量设计及生产设计)、合同计划、组板设计、材料申请、生产调度和物料平衡等过程组织生产,然后编制各机组作业计划同时向L2下达生产指令,收集和处理各L2或数采系统上传的生产实绩信息、完成入库、判定以及发货、结算、结案的所有流程。

河北文丰MES项目的主要业务流程,如下图所示:

 

图3:主要业务流程图

2.2.3、河北文丰MES项目的产线范围

1)、炼钢产线:

 120t顶底复吹转炉2座;

 2座LF炉、2座VD炉;

 板坯连铸机(400*2500)一台;

 板坯连铸机(250*1800)一台;

 圆坯连铸机一台;

 钢锭模铸生产线一条。

2)、宽厚板产线:

 钢锭均热炉12座,推钢式加热炉1座,车底式加热炉2座;

 4300mm宽厚板四辊轧机;

 高压水除鳞装置1套,重型立辊轧机1台,ACC装置1套;

 在线11辊热矫直机1台;

 钢板热处理线设备:外部机械化热处理炉8座,车底式热处理炉2座;

 50000KN厚板压平机1台;

 超声波探伤检测设备;

 离线火切4台;

 剪切线1条(预留)

三、河北文丰MES项目的实施计划

河北文丰MES项目,覆盖我公司炼钢、宽厚板产线的生产、质量、销售等管理,是一个重大、复杂的系统工程,项目建设过程中环环相扣,每一阶段的完成进度和质量都可能成为项目成败的关键,需要制定严密的项目实施计划。

3.1、项目阶段任务

从项目启动开始,需要经过项目准备、需求分析、功能配置与客户化实现、系统联合测试,系统上线准备与上线、系统考核与验收等阶段,直至功能考核完成,系统交接和技术转移实现,并最终完成项目结题。

3.2、项目进度计划

河北文丰MES项目,从项目启动至系统投运,预计周期为10个月。

 

后记:河北文丰MES项目的“第一期,钢轧MES”建设,即将于2月中旬前后启动,相关工作正在准备中。请继续关注、参阅后续的“文丰MES项目系列报道—MES实施”的相关内容。