MES在安钢冷轧1550mm酸轧机组的应用

靳胜利 刘薇 宋丹丹

(安阳钢铁集团公司)

0 前言

随着安钢1550 mm 酸轧机组的投产并逐步进入正常生产经营，为适应高效高速快节奏的生产运行要求，人工处理与酸轧机组的信息对接，以及与生产经营相关的控制和执行指令已经不能满足当前现代化的管理要求。另外，针对TMEIC 的过程控制系统对数据准确性要求更高更快的高标准要求，一套运行可靠的MES 系统给其提供支撑显得日益紧迫，也正是在这种需求情况下，MES 系统得到投入应用。

1 MES 系统概述

该MES 系统本着“以销定产、以效定产”的管理理念，满足生产车间和所属辅助车间生产管理的要求，对整个酸轧机组生产过程中的物流和信息流进行综合管理，使物流和信息流保持同步。该系统以支持冷轧厂生产高品质的冷轧产品为目标，着重于及时接收外部系统发来的客户订单、生产计划进行工序生产作业管理和调度，建立生产指令并分发给酸轧过程计算机系统;控制和监视生产全貌;收集过程数据，质量数据，事件数据;进行过程质量控制;将生产结果返还给生产营销部门进行相应的管理。酸连轧机组生产工艺流程如图1 所示。

目前，安钢冷轧MES 针对当前完成的酸连轧机组的管理流程如图2 所示。

图1 安钢1500 mm 酸连轧机组生产工艺流程

图2 安钢冷轧MES 管理流程

2 MES 的方案设计

2．1 设计原则

硬件系统设计以保证系统的安全性和稳定性为原则。安钢冷轧1550 mm 酸轧机组MES 系统由服务器、操作终端、打印机、网络设备及其附件组成，应用软件按B/S+C/S 模式进行设计与实施。服务器包括应用服务器、冗余数据库服务器、病毒防护服务器、通信服务器。数据库服务器实现系统的双机冷/热备份功能，确保系统24 h 不间断运行。

网络采用TCP/IP 网络协议，以总线型网络拓扑结构为主进行配置。与其它系统之间的通信通过配置多网卡或路由器实现网络硬件隔离，保证系统的独立性。整个L3 及其与其它系统的通讯均采用单模光纤，便于冷轧厂整体网络布局。物理网络布局结合工厂设计的电缆路由进行设计。

软件系统设计以保证数据的可靠性、完整性、一致性和实用性为原则，并以用户的可操作性为标准，尽可能采用兼容性好、容易操作和管理的产品，并为系统升级和扩充预留空间。

2．2 现场网络布局

根据现场实际生产环境和工艺布局情况，结合网络设计的技术要求，对三级系统MES 进行总体布局，简要结构图如图3 所示。

图3 安钢冷轧1500 mm 酸轧机组MES 系统网络结构图

2．3 软件功能结构

MES 从实用性和完整性等方面考虑主要分为十个功能模块，每个功能模块分别完成几个相应子功能。总的安钢冷轧1550 mm 酸轧机组MES 软件功能结构如图4 所示。

1)订单管理:包括客户业务常用信息、合同内容、订单详细要求等信息的增删改操作。主要涉及的业务是市场营销部门的客户及订单和生产技术部门的工艺生产条件确认。

图4 安钢冷轧1500 mm 酸轧机组MES 软件功能结构

2)计划管理:包括物料计划、生产计划、作业计划排程。主要用于原料外购的申请及到货入库操作、依据销售订单安排生产计划、生产计划下达过程中的针对每个原料卷的作业顺序排程。

3)生产管理:包括作业调度(作业计划安排情况)、作业汇报(冷轧汇报和包装汇报)、机组班报(机组停机班报和能耗班报)、实绩管理(物料购入实绩、作业计划完成、表面缺陷实绩、机组停机实绩及能耗实绩)、机组监视(机组当前主要设备运行参数情况)。

4)质量管理:包括产品规范、冶金规范、检验计划、质量处置。

5)物流管理:包括钢卷购入、原料库管理、交付生产、中间库管理、成品库管理、库房吊运。管理得内容是物流不断变化的过程。

6)仓库管理:主要完成目前的原料库、中间库、成品库的收发存实绩情况。

7)发货管理:包括发货物料挑选、发货单生成、财务审核、出厂单打印、发运管理、订单完成情况。

8)轧辊管理:主要管理轧辊参数数据、轧辊上线/下线实绩，便于轧辊实绩的跟踪分析。重点服务于机组轧辊参数数据的传递，及时将磨辊间完工的轧辊数据参数传送到酸轧机组L2 模型，用于轧机轧制模型的计算。

9)系统管理:主要用于对MES 系统的使用权限的分配及系统数据本身维护。

10)通讯管理:主要完成的是MES 与各生产线L2 的通讯电文的互相传递，真正的实际数据由L1到L2 之间的数据通信完成。

2．4 外部系统接口

当前MES 系统主要完成的外部接口是与酸轧机组过程自动化系统、磨辊间系统、检化验系统以及公辅区能源介质计量采集系统的外部接口，对于目前不能实现自动采集和通信的系统采用人工导入的方式进行处理。考虑到管理系统的实时性不需要达到毫秒级的信息传递要求，采用表对表结合数据表触发器及内部过程处理的通信方式来自动完成MES 与各系统的实时数据通信。与酸连轧机组L2通信的电文见表1。

表1 MES 与酸连轧机组通信电文

3 MES 的现场应用

从2014年8月份进行现场上线运行，9月份正式线上实施生产管理到现在近半年来的现场应用来看，该系统满足了现场生产制造执行系统所必备的工艺管理环节功能，顺利完成了三级系统到TMEIC二级系统的数据接口和生产要求的对接，起到了磨辊间轧辊磨削系统和酸轧机组轧辊信息之间的桥梁纽带作用，实现了库房料位的精准管控，使市场营销、生产经营、计划财务业务、发货出厂之间的业务实现了无缝衔接，为生产计划的准确执行提供了技术保障。

4 结语

本系统的投入运行，满足了当前冷轧公司酸轧机组生产销售管理的需要，为各生产车间及管理部门提供了相应的现场生产情况信息，具有了相当强的数据信息自动对接功能，提高了工作人员的信息沟通及业务处理工作效率。由于安钢冷轧是全新的生产厂区，随着其管理水平的不断完善和提高，MES系统也存在满足不断提升的管理要求的完善和功能补充需求，MES 系统本身留有扩充功能。

［1］丁士峰． Oracle PL/SQL 从入门到精通［M］． 北京:清华大学出版社，2012:7 －37．

［2］宋伟，刘岗．工程项目管理［M］．北京:科学出版社，2006:50 －56．

［3］王小科、徐薇．C#从入门到精通［M］．北京:清华大学出版社，2010:15 －60．