马钢(合肥)板材公司冷轧MES系统的设计和实施

黄运美

马钢股份公司自动化工程公司 安徽马鞍山 243011)



马钢(合肥)板材公司冷轧MES系统的设计和实施

黄运美

马钢股份公司自动化工程公司 安徽马鞍山 243011)

结合马钢(合肥)板材公司冷轧的下一步发展规划，需要将马钢(合肥)板材公司冷轧生产管理和物料跟踪纳入公司信息化管理，以满足公司整体信息化系统的需要，为公司计划、生产、质量、销售、财务、成本提供强有力的信息支撑。因此需要建设马钢(合肥)板材公司冷轧MES系统，该系统将成为马钢公司信息化系统的一个重要的组成部分。

MES；ERP；PCS；系统接口

1 概述

马钢(合肥)板材公司(以下简称“板材公司”)冷轧工程项目建设之初，公司领导十分重视板材公司的信息化工作，于2011年5月启动了板材公司的信息化工作并提出了明确的要求。在公司领导和业务部门的指导下，通过与马钢(合肥)板材公司多次技术方案讨论和交流，确定了在板材公司内实施“产销一体化”模式信息化项目，包括SAP系统的实施和MES系统的开发设计。系统主要内容是以酸轧、退火、重卷等产品生产销售为核心，与股份公司ERP系统紧密衔接，从热轧原料卷的采购入手，跟踪生产物流，与各机组L2系统实时集成，实现计划、生产、质量、销售、财务、成本收集等功能，并为财务管理软件提供财务成本数据。

1.1 系统目标

建立板材公司冷轧MES的基础框架，完成冷轧生产管理、质量控制、全线物料跟踪、物料库和发货管理的信息化管理，实现完整的生产管理系统。

参照公司网络通信规约，设计板材公司冷轧MES系统与各相关系统的通信接口和规约。

以生产过程数据、检化验分析数据、计量和设备为基础，建立有效的底层数据数据采集框架和平台，实现适应公司信息化管理模式的马钢*合肥)板材公司冷轧MES系统。

1.2 系统实施的范围

本系统实现冷轧生产线的生产过程管理和物料跟踪。系统从接收热轧卷采购订单开始，安排原料入库，按照ERP系统组织方式，接收生产订单、安排生产计划、下达生产指令、接收产品生产实绩、下达检验指令、接收检验结果、产品判定、接收发货计划、安排产品发货和上传发货实绩等。

涉及的管理区域：

冷轧区域：原料库、酸轧机组、连退机组、重卷机组、半自动包装线、中间品库、成品库、磨辊车间。

涉及的主要物料：热轧卷、冷硬卷和连退卷。

2 系统技术方案

系统采用客户机/服务器(简称C/S)体系结构。

马钢(合肥)板材公司冷轧MES系统将按订单模式(MTO)组织生产，通过热轧卷或酸轧卷采购需求向一钢轧或四钢轧传递生产链信息。合肥板材冷轧根据冷轧产品销售订单产生热轧卷原料需求或酸轧卷原料需求，转换为采购订单，将需要一钢轧或四钢轧供应的热轧卷采购订单或酸轧卷采购订单转换成股份公司销售订单，一钢轧和四钢轧按订单模式(MTO)组织生产。从冷轧到热轧、连铸的生产订单信息来自合肥冷轧产品销售订单，实现一体化排程。

本系统与多个系统进行通讯：各生产线的PCS、检化验、SAP系统、第一、四钢轧总厂MES。与其它系统的数据交换采用多种通信方式：TCP/IP，SQL*NET等通信方式.

1G以上内存配置、WINDOWS XP、2000，Windows7操作平台的计算机就可运行本系统。

3 系统功能设计

马钢(合肥)板材公司冷轧MES系统分为系统管理、基础数据管理、原料管理、库存管理、计划管理、生产管理、质量管理、质检管理、质监管理、发货管理、磨辊管理和报表管理十二个模块。

3.1 系统管理

系统管理主要实现系统维护、用户管理和权限管理等功能。

3.2 基础数据管理

基础数据管理主要实现系统相关参数维护、相关系统数据对照和静态数据管理。

3.3 原料管理

原料管理主要用于管理冷轧区域的原料，其功能包括采购订单接收、采购订单管理、采购原料管理等。

3.4 库存管理

库存管理主要包括原料库存管理、中间品库存管理、成品库存管理和清盘库管理，库位以卷(包)为单位进行存放管理。库存管理支持物料的库位信息查询和库位内的物料堆放信息查询，按功能分库图管理、原料库位管理、中间品库位管理、成品库位管理、物料库存查询、过渡卷库存管理、盘库管理以及无线行车的库位管理等。

3.5 计划管理

冷轧MES接收SAP系统下达的生产单，根据生产单编制各机组的生产作业计划，向SAP系统上传计划编制情况，并生成生产命令下发生产控制系统。计划管理包括三个功能模块：生产单管理模块、生产计划管理模块、生产命令管理模块。

3.5.1 生产单管理

生产单管理模块主要包括生产单接收、生产单管理、生产单进度查询、生产单排产等功能。

3.5.2 生产计划管理

在生产单排产后，系统可对这些生产单进行生产作业计划编辑。该模块主要包括：生产计划建池、作业计划编制、作业计划调整、计划顺管理等功能。

3.5.3 生产命令管理

计划顺序调整确认形成作业机组的生产命令，冷轧MES可以对作业机组生产命令查询、删除和下发。该模块主要包括：生产命令管理、生产命令查询、生产命令下达等功能。

3.6 生产管理

生产管理包括从各生产机组进行生产数据采集和物料跟踪。其功能主要包括： 上料实绩、产出实绩、回退实绩、换辊实绩、能源介质消耗、停机实绩、生产实绩后备录入和物料跟踪等。

3.7 质量管理

质量管理主要包括原料质量管理(封闭、解除封闭) 、中间品/成品质量管理(质量建议、封闭、解封闭) 、质量操作日志管理、液态检验项目维护、液体检验试样管理、液态检验结果查询、接收SAP下发的产品检验指令、向产品检验室发送检验批、产品检验结果管理、向SAP上传产品检验结果、接收产品综合判定结果。

3.8 质检管理

质检管理主要进行产品检验管理，其主要功能包括检验基础代码维护、试样登记管理、数据采集管理、检验结果管理、检验台帐管理等。

3.9 质监管理

质监管理主要包括产品的台帐登记、产品复样、产品的综合判定、质保书模板配置、产品质保书的开具等。

3.10 发货管理

发货管理主要指接收SAP系统下达的发货计划或退货指令，组织成品库进行成品的发货作业，并向SAP系统上传发货实绩，对退货指令完成退货处理。发货管理主要有准发计划信息管理、发货确认和退货信息管理功能。

3.11 轧辊管理

轧辊管理主要指接收磨辊间发送的轧辊磨削实绩，并向磨辊间发送产线换辊实绩。其主要功能包括轧辊管理和换辊实绩管理。

3.12 报表管理

本功能主要包括各需要的功能统计报表和分析报表，其主要功能包括生产月报、生产日报等，报表的格式按照实际需要进行统计开发。

4 与其他系统通讯接口设计

4.1 MES与ERP系统接口

冷轧MES与ERP系统有大量数据进行交互，系统定时发送或接收需交互的数据，接口服务程序布置在专用的通讯服务器上，可能涉及到的接口如下所示(见表1、表2)。

表1 MES上传接口

4.2 与检化验系统(QZS)的接口

根据接口规范完成检验委托下发和检验结果的收集。

需要与具体的检验设备供应商确定通讯规范和接口内容，具体内容见SOCKET 通讯规范。

4.3 与控制系统(PCS)接口

冷轧MES与PCS有大量数据进行交互，系统定时发送或接收需交互的数据，接口服务程序布置在专用通讯服务器上，具体内容见SOCKET通讯规范、与磨辊计算机系统通讯电文、酸轧L3-L2通讯电文、退火L3-L2通讯电文、重卷L3-L2通讯电文。

4.4 与第一、四钢轧总厂MES接口

合肥冷轧MES与第四钢轧MES通讯主要是为了接收采购热卷的生产属性和接收属性，通讯协议采用TCP/IP，数据交互采用直接写表的方式，四钢轧需要写的钢卷属性包括：热卷号、热卷规格、热卷重量、热卷化学成份和力学检验属性等。

5 结束语

马钢(合肥)板材公司冷轧MES系统按照“整体规划、分步实施、持续优化”的信息化实施原则，在合肥板材内实施“产销一体化”模式的信息化管理系统。包括建设合肥板材ERP系统、合肥板材MES系统和建设一套高可靠性、可用性，高性价比的基础网络系统。马钢(合肥)板材公司冷轧MES系统的建设是一个不断完善提高的过程。

[1] 周玉清，刘柏莹，周 强.ERP原理与应用简明教程[M].北京：清华大学出版社，2016

[2] 陈永杰.SAP计划与合并完全解决方案[M].北京：机械工业出版社，2012

[3] 唐胜卫，刘高峰.马钢环境信息化综合管理系统的开发应用[J].安徽冶金科技职业学院学报，2015，3

MES System Design and Implementation of Masteel Plate Cold Rolling

HUANG Yun-mei

According to Masteel (Hefei) next development planning board company needs to be rolled, Maanshan Iron and steel (Hefei) sheet company cold rolling production management and material tracking into the company’s information management, in order to meet the needs of the company's overall information system for the company, strong planning, production, quality, sales, finance, cost of providing information support. So it is necessary to build Masteel (Hefei) cold-rolled sheet company MES system, the system will become an important part of information system of Maanshan Iron and steel company.

MES, ERP, PCS, system interface.

2016-10-05

黄运美(1976-)，女，马钢股份公司自动化工程公司，工程师。

F272.7-39：TP391

B

1672-9994(2016)04-0030-04