浅析MES系统的升级与优化

吴琼

摘 要 本文以河钢集团矿业公司的生产制造系统的升级优化项目为例，详细介绍了原系统存在的问题，并针对问题的普遍性提供了一整套系统优化的解决方案，对相关冶金矿山企业有很好的借鉴作用。

关键词 MES；矿山；信息化；制造执行系统；优化

中图分类号 TP3 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2017）199-0102-02

中国经济发展进入新纪元，经济下行压力巨大。国家积极寻求新的发展机遇的同时，作为国民经济的重要支柱的钢铁冶金行业均面临着前所未有的转型压力。然而，我们在面临挑战的同时，也应该看到行业转型期蕴含的机遇。很多企业也正在积极寻求如何提高企业核心竞争力的有效方法。本文在这个特殊的时期，提出进行生产制造执行系统的优化研究，就是要给正在面临同样问题的冶金矿山企业提供一个新的思路和一套解决方案，共享信息化促进工业化给企业带来的发展红利。

1 项目实施背景

河钢集团矿业公司是河钢集团的全资子公司，总部位于河北省唐山市。2008年9月组建成立，是以铁矿石采选加工为主业，辅以钢球、火工品制造等产业的国有大型冶金矿山企业。主导产品有：铁精粉、磷精粉、白云石粉、火工品、钢球等。现有直属公司、矿山29个，分布在全省6个城市，职工1.1万人，是整合壮大、高起点的现代化矿山。

通过深入分析全球工业发展趋势，提出“坚持以信息化带动工业化，以工业化促进信息化，走出一条科技含量高、经济效益好、资源消耗低、环境污染少、人力资源优势得到充分发挥的新型工业化之路”，实现跨越式发展和可持续发展。借助信息化建设的契机带动企业管理变革，正成为钢铁企业提升管理水平，提高行业竞争力的有力工具。正是在这种大的行业背景下，河钢集团启动了符合企业发展战略的信息化建设项目。矿业公司根据集团的重点部署于2009年正式开启了信息化建设之路。作为国内大型的冶金矿山行业的龙头企业，矿业公司具有旗下矿山数量较多、矿山地理位置分散、矿产种类繁多且选矿工艺各异等行业特点，这些特点也给矿业公司总部的管理工作造成了巨大的难题。针对以上矛盾，公司重点实施了ERP+MES组合项目，一步到位解决了面向企业上层管理与面向车间生产的管理难题，同时解决了管理计划层与作业现场的控制层之间的数据脱节问题。ERP+MES组合项目分三期分步实施，历时3年时间，实现了旗下所有矿山的信息化全覆盖，成为了矿业公司提升企业管理效率，提高行业竞争力的有力手段。

2 原MES项目的信息孤岛问题分析

由于矿业公司具有旗下矿山数量较多、矿山地理位置分散、矿产种类繁多且选矿工艺各异等行业特点，为了保证系统上线的成功率和实施效率，矿业公司原MES系统采用的是“分矿实施、系统独立、点对点连接”的实施模式，上线实施的旗下8家矿山都有自己独立的MES数据库服务器和代码服务器，即形成了各矿相对独立的MES子系统，业务流程设计、信息类型定义、数据采集、数据加工、数据存储等都在各自的子系统独立完成，只把提前预设好的部分生产经营数据上传ERP系统，且各子系统之间的数据传输完全处于阻断状态，形成了各自独立运行的“信息孤岛”。

“信息孤岛”的形成使企业生产管理部门很难第一时间获得及时、准确、全面的生产一线数据，无法对生产流程中出现的突发事件进行及时处理，导致总部管理效率的降低；“信息孤岛”的形成使生产经营数据的共享度不满足公司对信息资源的整体开发利用的要求，没有实现系统数据资源的有效融合，导致管理决策者无法获得全面、准确的横向对比分析数据，无法对生产经营情况进行整体规划，导致系统决策缺乏科学性。

3 MES系统优化实践

针对矿业公司MES系统优化项目，对矿业公司的生产管理需求进行深入探讨，结合上一节分析出的系统问题及优化需求，提出可行的解决方案。优化设计方案如图1所示。矿业公司MES系统优化设计的核心理念是构建统一的代码系统和统一的数据库，实现MES系统多矿山的整体优化及数据集成；构建高效的ERP系统和MES系统的传输机制。

3.1 系统的优化设计原则

矿业公司MES系统的优化项目，针对大型冶金矿山行业特点结合企业自身的生产流程特点和管理需求的特殊要求，应用现代最先进的软件开发技术、配备高效率、高安全度的硬件环境，创新采用符合自身企业需求的系统集成技术，开发具有合理功能模块、实现全程生产过程监控，集检测、控制、反馈、调度、管理、决策于一身的高效率、具柔性、可配置的优化MES系统。该系统既保留了原MES系统运行多年证明的优点和特色，更解决了运行多年暴漏出的系统问题。

3.2 系统的横向集成

为了解决原MES系统面临的运维效率低和生产管理部门管理各矿生产过程数据不便等问题，此次优化项目的一大亮点是彻底颠覆了“分矿实施、分矿管理、分矿维护”的旧模式。在矿业公司总部构建MES系统总部管理架构：上架独立的代码服务器（包括软件版本服务器和发布服务器）和独立的数据库服务器。开发团队将开发完成的代码保存在软件版本服务器中，经过充分测试后，上线准备期间将版本完善的软件代码发布到发布服务器上。特点是各矿公用一套代码，访问统一的总部服务器地址进行登录系统。上线初期将各矿历史数据逐一导入到总部独立的数据库中。这样解决了各矿MES系统间数据集成的问题，也解决了代码分矿设计优化的难题，大大提高了矿业公司MES系统的运维效率和管理效率。

3.3 系统的纵向传输

优化后的MES系统采用数据库层面的数据传递机制，彻底摒弃了SAP XI组件技术。原XI接口有比较科学的优化配置，数据分矿传输到各矿数据库，各矿有独立的传输通道，互不影响，但是接口效率较低，且配置接口工作量大，不符合精细化、高效率管理要求。新MES系统与ERP系统接口传输技术实现了各矿通用原则，由于数据传递机制在数据库层面，所以数据传输效率极高，高效率地解决了系统间的纵向传输问题。

4 MES系统升级优化的意义

矿业公司MES系统覆盖旗下8个矿山，已稳定运行8年的时间，部分系统功能与各矿生产加工流程及工艺贴合较紧密，也起到了很好的生产实时数据采集和监控的作用，但是，随着外部竞争环境的持续复杂化，企业管理者更加关注企业运营成本的控制、产品质量信息的监控、生产计划和销售合同的弹性调整，原有MES生产制造执行系统不再适应新的管理需求，其优化升级成为矿业公司信息化建设的重点工作被提上日程。

参考文献

[1]吕志民.热连轧MES系统的发展现状及展望[J].金属世界，2010（5）：4-10，94.

[2]張志檩.国内外制造执行系统（MES）的应用与发展[J].自动化博览，2004（5）：9-15，18.endprint