制造執行系統MES的發(fā)展速度很快，現代鋼鐵企業(yè)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(yè)目前面臨的市場(chǎng)環(huán)境發(fā)生了巨大變化，存在著(zhù)生產(chǎn)管理過(guò)程復雜、制定生產(chǎn)計劃不確定性、信息交流不暢等問(wèn)題，需要在生產(chǎn)模式、成本管理、提高決策效率和過(guò)程自動(dòng)化與管理信息系統的溝通等四個(gè)方面進(jìn)行改革創(chuàng )新，以提升其市場(chǎng)競爭力和持續發(fā)展的后動(dòng)力。制造執行系統MES的發(fā)展速度很快，現代鋼鐵企業(yè)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(zhì)量標準管理，MES層是主要的質(zhì)量管理功能，PCS層是質(zhì)量數據采集。而MES正是生產(chǎn)活動(dòng)與管理活動(dòng)信息的橋梁，在整個(gè)信息系統中起著(zhù)承上啟下的作用，幾乎涵蓋了所有那些無(wú)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(yè)生產(chǎn)流程的特點(diǎn)，MES應該具備使信息系統對市場(chǎng)變化及新的客戶(hù)需求做出快速反應、使生產(chǎn)流程標準化、提高生產(chǎn)流程的可見(jiàn)性、精確進(jìn)行物料跟蹤和生產(chǎn)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(yè)計劃：鋼鐵企業(yè)MES的作業(yè)計劃系統應該以產(chǎn)品訂單為主線(xiàn)，具體包括生產(chǎn)訂單的轉換與分解、產(chǎn)品與設備的指派、作業(yè)計劃的制定、針對動(dòng)態(tài)干擾的調整等功能。協(xié)調從訂單投入到產(chǎn)品完成的整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程。

（2）物料跟蹤與生產(chǎn)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(tài)參數；跟蹤生產(chǎn)線(xiàn)上的物流，當出現異常情況時(shí)發(fā)出報警；然后向生產(chǎn)調度系統提供的實(shí)時(shí)信息，生產(chǎn)調度系統根據擾動(dòng)因素和動(dòng)態(tài)事件的生產(chǎn)數據，以自動(dòng)或人機交互的方式執行或修正生產(chǎn)作業(yè)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(guān)鍵設備進(jìn)行基于狀態(tài)的預防性設備維護，并實(shí)現設備管理與作業(yè)計劃管理的同步與協(xié)調。

（4）計量質(zhì)量管理：鋼鐵企業(yè)MES中的質(zhì)量管理包括在線(xiàn)處理、離線(xiàn)處理和統計分析等3個(gè)方面的內容。計量管理包括所有進(jìn)廠(chǎng)物資，出廠(chǎng)物資，中間產(chǎn)品的工藝計量等內容。實(shí)時(shí)滿(mǎn)足各工序對計量數據的實(shí)時(shí)需求。

（5）工藝與庫存管理：鋼鐵企業(yè)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(chǎn)工藝數據和產(chǎn)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(chǎn)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(wèn)題。對成品庫存還要考慮對客戶(hù)訂單信息、產(chǎn)品信息和質(zhì)量信息的匹配與核對，以及對發(fā)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(wù)，并用于計算績(jì)效指標、進(jìn)行趨勢分析、發(fā)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(guò)MES的中心數據庫，對生產(chǎn)數據進(jìn)行匯總并長(cháng)期保存。MES的中心數據庫是MES運行的基礎，是ERP層所需生產(chǎn)實(shí)績(jì)數據的來(lái)源。

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

三、鋼鐵企業(yè)信息化的關(guān)鍵技術(shù)

鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中包含著(zhù)復雜的物理化學(xué)變化，存在著(zhù)許多突變和不確定因素，對生產(chǎn)順利和質(zhì)量的要求非常高。因此需要建立起信息化的應急處理，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)調整，MES相應的質(zhì)量管理機制提供一系列關(guān)鍵技術(shù)，進(jìn)行相關(guān)問(wèn)題的處理和實(shí)時(shí)監控，以保證生產(chǎn)的有序進(jìn)行。下面就其關(guān)鍵技術(shù)做簡(jiǎn)單的概述。

（1）質(zhì)量設計和跟蹤自動(dòng)化技術(shù)：
鋼鐵企業(yè)之間為貫徹一貫的質(zhì)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(hù)的需求，在產(chǎn)線(xiàn)上從冶煉、軋制、精整到包裝等一系列工序進(jìn)行一貫質(zhì)量設計。在生產(chǎn)過(guò)程中全面跟蹤產(chǎn)品，在各個(gè)生產(chǎn)階段對產(chǎn)品進(jìn)行檢測，并隨時(shí)根據生產(chǎn)過(guò)程數據和實(shí)績(jì)數據，判定在生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)生的品質(zhì)異常，并最終進(jìn)行質(zhì)量檢測分析和判定，產(chǎn)品銷(xiāo)售是提供質(zhì)量保證書(shū)。

（2）動(dòng)態(tài)優(yōu)化調度技術(shù)：在鋼鐵企業(yè)中，如何協(xié)調好煉鋼、連鑄、熱軋的物流，編制出聯(lián)系上下工序的一體化計劃是一項關(guān)鍵技術(shù)。由于存在許多作業(yè)和管理等方面的因素，尤其是為了節能，實(shí)現一體化編制與作業(yè)調度問(wèn)題是一項高難度課題。

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

（4）實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的合同管理技術(shù)：根據合同處理結果及生產(chǎn)實(shí)績(jì)的實(shí)時(shí)合同拋賬作業(yè)，使合同工序動(dòng)態(tài)平衡，實(shí)時(shí)監控合同進(jìn)度，動(dòng)態(tài)反映合同的欠量和通過(guò)量，實(shí)現從銷(xiāo)售到質(zhì)量、生產(chǎn)、出廠(chǎng)、結算的合同過(guò)程中實(shí)時(shí)跟蹤和動(dòng)態(tài)閉環(huán)控制。

四、結束語(yǔ)

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