一號站登陸地址_MES在我國鋼鐵行業中分析     文章來源:CIO時代網

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[br]  一、概述  在鋼鐵行業,信息化體系的五級架構已經得到普遍認可,它們分別為一級基礎自動化系統(BAS)、二級過程控制系統(PCS)、三級車問級製造執行系統(MES)、四級企業資源計劃系統(ERP)和五級企業間管理系統及決策支持系統(DSS)。  對於邯鋼西區鍊鋼廠來說,已經具備了一級、二級、三級系統。其中三級MES系統是由寶信提供,在從2008年投產到現在目前總體運行良好。寶信提供的MES主要負責生產計劃的生成、生產指令的下達、作業實績的收集、物料跟蹤、質量管理、物料管理和運輸管理等功能。通過MES中先進優化的生產排產系統、產線排序系統、生產製造執行系統等為整個鋼鐵生產過程提供能滿足不同生產線要求的製造執行解決方案。如果說ERP關注的是價值和結果,那麼MES關注的則是產成結果的整個過程。  二、國內MES提供商概況  綜觀國內MES的廠商,其中具有強大工業基礎如寶信、武鋼自動化、首自信等;具有設計院背景如中冶京誠、中冶賽迪,中冶南方、金白天正等;具有強大的學術背景如浙大中控、中科久輝等,具有很強的技術背景如北京和利時等;還有近年發展較快的國內MES廠商北京紅河谷、湖南視拓等。  在鋼鐵行業中業績多的是寶信,不僅涵蓋了寶鋼,還涉足馬鋼、沙鋼、邯鋼、包鋼、本鋼、通鋼、東北特鋼等國內大型鋼鐵企業。  三、鋼鐵企業MES亟待解決的問題  作為邯鋼西區鍊鋼廠信息化管理員,在平時的生產維護工作中,通過使用寶信提供的MES產銷系統,並結合邯鋼老區的MES系統。筆者發現鋼鐵企業MES需要解決的問題如下:  (一)新信息技術、設備的引入  MES系統不同於PCS,該系統參与部門多、參与人員多、流程相對較長,如何提高MES參与人員即時獲取相關有價值的信息已成為鋼鐵企業所關注的問題。MES不僅關注於生產管控,也關心原燃料、備品備件、在製品和成品庫的管理,如此龐大的物料管理只是通過人工與信息化來解決的效果並不是特別理想。  因此,MES系統可引入系統即時通訊工具、手持終端、短信、WAP等來提高參与人員獲取信息的及時性。MES也可通過採集條碼數據、RFTD數據、手持終端的數據獲取物料庫區庫位和物料數量信息,避免人為輸入帶來的錯誤、使其更加準確對物料等進行管理。  (二)系統模擬仿真  MES從ERP接收訂單與相關標準體系,根據現場設備生產能力制訂生產計劃和作業計劃,當現場設備出現故障時通過生產管控、調整生產來保證生產的順利進行。但現場出現的情況比較複雜,生產調度的結果往往達不到優調度效果。  鋼鐵行業同樣需要系統模擬仿真,在制定作業計劃后,通過模擬仿真測試工序間是否平衡、能源供給量是否充裕、生產節奏是否合適等。  (三)天車定位技術的引入  天車定位技術已在國內多個鋼鐵企業中應用,但大多應用在成品庫,用來管理成品的庫區庫位,應用的技術多為激光定位、線性編碼尺、值編碼器、RFID技術、接近開關等。  從定位技術對比來看,激光定位受環境影響較大不適合鍊鋼車間這種相對惡劣的環境;線性編碼尺定位度高,但成本較高,而且天車在弔取成品或鐵包中強大的重力使得天車晃動造成撞尺現象,更換編碼尺的維護成本太高;值編碼器成本相對低廉,但信號多為DP線需在天車上安裝PLC等設備,無形中增加了整個系統的成本,而且還有天車打滑需安裝磁性接近開關在關鍵路線點進行校正,系統實現難度較大。RFID是近年在天車定位中應用較多的,成本低、易於維護,主要是在天車上安裝RFID讀卡器及天線,在天車軌道工位點安裝RFID卡片,根據識別距離的不同、天車定位精度的不同採用頻率為13.56M或900M的RFID卡片。  天車定位技術在鋼鐵企業可應用的工序還有很多,比如在鍊鋼車間,天車定位技術的引入可通過鍊鋼車間劃分的庫區庫位有效跟蹤鐵包鋼包,可通過天車秤的重量信號的變化判斷是否正在弔取鐵包鋼包,並可將鐵包鋼包鍊鋼生產各工序的工作情況與採集的重量、溫度及工位相匹配,為一鍵式鍊鋼提供基礎信息。比如在軋鋼車間,在剪切線、熱處理線劃分庫區庫位通過天車定位反饋的位置信息及重量數據可以跟蹤板材的上下線情況,鍊鋼車間在無人干預的情況下實現線上線下全跟蹤。該方案相對於在軋鋼車間天車上安裝天車終端,無論在成本、可維護性及人工參与度上,都有着相對較大的優勢。  (四)能源管理  EMS作為貫穿一級、二級和三級的管理系統,由於工信部[2009]365號文件和中鋼協[2010]128號文件的影響,國內大中型鋼鐵企業已陸續開始能源管控中心繫統的建設。  能源管控中心繫統能否在鋼鐵企業應用成功,首先在於業務流程的梳理、優化和重組,真正實現扁平化管理,在突發事件能源調度過程中實現協同操作;其次在於現場儀錶的改造,目前鋼鐵企業能源管控系統多為改造項目,需對現場電度表、計量儀錶等進行改造實現數據採集;其次就是一套適合鋼鐵企業的管理制度,包括無人值守工位的點巡檢制度、應急事故預案等。  (五)設備管理  設備的可靠性及停機檢修計劃直接影響MES編製作業計劃,因此在MES中也佔據着同樣重要的位置。根據現場施工服務的經驗,設備管理根據設備運行狀態分為三個部分:事前管理、事中管理和事後管理。  事前管理為制訂設備的點巡檢計劃、檢修計劃和給油脂計劃,這些為預防性維修制訂的事前計劃;事中管理為通過採集設備相關數據(如溫度數據、振動數據)分析設備的可靠性,預先制訂檢修計劃和給油脂計劃;事後管理主要為點巡檢的實績管理、檢修實績管理、設備故障實績管理等,通過事後實績的收集完成設備運行檔案的建立進行數據分析,通過POCA循環制訂更符合設備的預防性維修計劃。  目前國內鋼鐵行業對設備管理系統重視度還遠遠不夠,但其產生的效益不容忽視。通過設備管理提高設備的可靠性(鋼廠因設備故障非計劃停機的損失無法統計)、減少備品備件在佔用的流動資金(鋼廠備品備件佔用資金多達數億元)、減少故障維修的時間,可為鋼鐵企業創造上億元的效益。  四、結語  在鋼鐵行業中,國內大中型鋼鐵企業與國外鋼鐵企業設備和自動化水平相當,部分國內鋼鐵企業設備和自動化水平在國際,但為何的設備無法製造出的鋼鐵產品是困擾鋼鐵企業管理者的問題。專家指出是由於我國鋼鐵企業粗放的管理模式造成的,因此MES作為生產管理系統在國內有着廣闊的市場。MES在引進國外先進管理模式的同時,深度挖掘國內鋼鐵企業生產過程中出現的問題,使其將先進管理模式與企業管理模式相結合,利用先進的技術切實解決企業生產管理出現的問題,可使得MES在鋼鐵企業中體現更大的效益。