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        智能制造

        一、我國鋼鐵企業的生產特點與信息化現狀



        我國目前共有鋼鐵企業上百家.其中:

        • 年產量500萬噸鋼以上的企業有4家
        • 年產200萬-500萬噸鋼的企業有11家
        • 年產50萬-200萬噸鋼的企業有35家

        企業信息化建設的水平參差不齊,總體水平較低.尤其是在MES的應用上,尚處于起步階段。上世紀八十年代開始,涌現了以寶鋼為代表的大批現代化企業,大大加快了我國鋼鐵企業信息化建設的步伐。




        1. 鋼鐵企業具有自身的行業特點,其生產環境苛刻,生產過程中涉及各種突變和不確定性因素,對應急處理和例外處理要求極高。
        2. 產品質量的好壞不光靠事后的檢驗,而是必須貫穿于生產的全過程中,從產品的質量設計、質量監控、質量判定到質量分析,一貫質量管理在鋼鐵企業應用得非常廣泛。
        3. 其他行業的生產信息處理過程大都是由多到少,由眾多的零部件組裝成一個產品。鋼鐵行業則相反,由少到多,例如,一爐鋼澆成多個坯,一塊坯軋成多個材。信息處理量呈不斷膨脹的趨勢;針對這些信息的處理與挖掘分析對生產管理與經營決策,會起到非常重要的參考作用。
        4. 冶金生產的連續性,增加了計劃編制的難度。中間產品或在制品大都呈高溫或流動狀態,前后工序緊密銜接、相互影響,各生產單元可變因素多,生產過程中各種因素的波動,因此,必須引入一體化計劃的概念,對生產過程進行整體優化,以平衡物流,使生產有序地進行。
        5. 企業經營方式也由傳統的以產定銷模式,改變成按訂單生產;所以,如何最大限度地滿足用戶的特殊加工要求,如何把握合同的進度、實現按期交貨,成為鋼鐵企業爭取客戶的一個重要因素。
        6. 激烈的市場競爭導致產品價格不斷降低,利潤空間越來越小,從而迫使企業必須增強內在素質,以降低生產成本。




        綜合以上行業特點,國內外一些先進的鋼鐵企業如德國的蒂森、日本的新日鐵、韓國的浦項、我國的寶鋼等,均采用了基于ERP/MES/PCS三層架構的整體信息化方案, 并且以MES為核心

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        目前在國外有關MES的研究非常廣泛,并取得了積極的進展,一些軟件公司開發成功了商品化的MES軟件產品,如德國的SimenZ、美國的Rockwell、意大利的Danieli、韓國的Posdata、德國的PSI等等。 但在我國MES產品則很少,尤其是在鋼鐵方面. 上海寶信軟件公司在國家863計劃的支持下,聯合國內多家大學、研究單位,開發成功了我國第一套冶金工業MES產品化軟件。


        二、鋼鐵企業MES的特征與核心地位

        MES最具有行業特征,不同行業MES功能差異很大,這是因為MES直接反映底層工藝設備的特點,至今世界上還沒有一個適合于所有行業的MES通用產品。     如果用一句話來描述MES的核心功能,就是: 計劃、調度加實時處理。

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        鋼鐵企業MES在ERP/MES/PCS三層架構中起到承上啟下的關鍵作用, 是從企業經營戰略到具體實施之間的一道橋梁,

        典型的鋼鐵企業的MES控制問題可以歸結為:上下連通現場控制設備與企業管理平臺,實現數據的無縫連接與信息共享;前后貫通整條產線,實現全生產過程的一體化產品與質量設計、計劃與物流調度、生產控制與管理等,從而實現整個企業信息的綜合集成。

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        三、鋼鐵企業MES的技術特點

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        鋼鐵企業MES具有本行業特有的技術特點,主要包括:

        1)、較強的一體化計劃編制技術

        2)、適應柔性生產的動態優化調度技術

        3)、滿足敏捷制造的實時處理技術

        4)、完善的產品規范和冶金規范體系

        5)、面向決策和操作的全面質量管理技術

        6)、實時動態的合同執行進程跟蹤管理技術               


        1)、較強的一體化計劃編制技術

        煉鋼-連鑄-熱軋一體化作業計劃編制技術是冶金工業MES的關鍵技術,也是目前美國、歐洲、日本等發達國家鋼鐵企業和工業自動化領域的一個前沿研究領域。切實可行的一體化解決方案仍然是各國研究的重點。在鋼鐵企業MES中加入一體化計劃編制技術,對提高我國鋼鐵企業整體生產組織的水平,實現鋼鐵生產的物流平衡、資源平衡、時間平衡,提高設備利用率和效益等等,具有重要的意義。

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        2)、適應柔性生產的動態優化調度技術

        異常情況下的重組調度技術;
        多種工藝路線情況下,人機協同的動態生產調度技術;
        對各工序的生產組織動態跟蹤,對現場發生的緊急情況提供操作指導等

        3)、滿足敏捷制造的實時處理技術

        無論是計劃調度、質量判定、物料跟蹤、合同跟蹤還是生產實績收集、成本核算都由生產中發生的事件觸發,進行實時拋帳和即時處理。

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        6)、實時動態的合同執行進程跟蹤管理技術

        合同跟蹤從訂單生成開始,根據生產實績的實時合同拋帳作業,對合同各工序生產欠量及各工序通過的最晚時間進行動態平衡,實時監控合同進度,動態反映合同的庫存量、封鎖量、計劃量、通過量,直到成品發貨為止,真正實現實時動態的合同跟蹤管理技術。


        四、鋼鐵企業MES的行業應用

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