HP钢铁行业制造执行系统(MES).doc

摘要
???? 惠普以其三十多年的钢铁行业服务经验,凭借对钢铁行业三级/四级系统和企业整体的开发和咨询能力,以及周密的流程设计和测试演练,帮助钢铁企业设计出最符合其需要的、代表着先进性和实用性的MES系统,有效实现钢铁企业的产、供、销一体化,缩短生产周期和质量处理时间,提高经济效益。
???? 惠普的MES系统是为钢铁行业所开发的三级系统。目前钢铁行业都建立了现代化的炼钢厂和热轧板厂和冷轧厂生产体系,但更重要的是建立现代化的信息管理系统,才能更有效的发挥现代化设备的生产能力。
???? 钢铁行业普遍生产设备比较多,自动化程度比较高,很多设备都有数控设备,另外工厂里还有很多数据采集系统和检化验系统。钢铁行业根据系统的用途和所处的位置的特点将信息系统进行分层次。钢铁企业管控一体化系统按照物理层次和功能大概分为4层,如下图所示1。
此主题相关图片如下:
四级系统是企业资源计划系统(ERP)位于最上层用于企业管理层;三级系统即制造执行系统位于四级系统的下面用于工厂车间作业管理层;二级系统即过程控制系统位于三级系统的下面用于设备的过程控制;一级系统即基础自动化用于操作控制层。
???? 从钢铁企业的L4计算机管理系统到个生产厂的L3级自动化系统的合理设置,给技术现代化和管理现代化提供了环境和工作平台。L3级计算机管理系统设置的主要目的是 :
???? 提高经济效益,以最佳的库存量,最少的燃料和材料消耗进行生产 ;
???? 执行产、供、销一体化管理思想,实现质量一贯制控制和管理,提高产品的质量;
???? 运用统计分析的手段,建立先进的质量标准和技术标准 ;
???? 缩短生产周期和质量处理的时间 ;
???? 为钢铁企业的管理现代化建立基础 ;
???? HP作为全球最大的服务器供应商和第六大软件企业,有强大的企业系统开发和集成的经验,并且为世界上的钢铁巨头德国ThyssenKrupp提供过多年的IT开发和维护服务,有丰富的钢铁行业的经验。在国内HP做过多家钢铁企业的MES系统,能运用现代信息管理水平结合中国的特色为钢铁行业的客户提供先进、实用的MES系统软件。
???? 背景
???? 目前在钢铁企业里虽然生产线和生产设备都非常先进,也有作为信息化时代的信息管理工具,但由于软件开发时间比较早,它不能很好的解决生产作业的动态优化调度和排序、物流生产和质量信息的在线跟踪以及对突发事件的处理、设备状态的监视及故障诊断、运输调度等功能,而且受当时计算机技术及通信技术水平的限制,这些系统互相独立,成为"信息孤岛",信息不能集成。
???? 另外当前钢铁企业也正在实施ERP系统,目前的这些管理软件很多都没有与ERP系统进行整体设计与集成。
???? 惠普钢铁行业的三级MES系统存在于钢铁企业在过程控制与企业ERP之间的车间作业调度和控制管理系统之间,它主要解决生产作业的动态优化调度和排序、物流生产和质量信息的在线跟踪以及对突发事件的处理、设备状态的监视及故障诊断、运输调度等功能;在计算机管理、控制一体化系统中起到承上启下的关键作用,即对生产过程实现全过程高效协调的控制与管理,而且起到了将生产过程信息和经营管理的信息进行转换,加工,传递的作用,是面向过程的生产活动与经营活动的桥梁和纽带。
???? 惠普的三级MES系统包含有以下功能:
???? 资源分配:资源管理包括机器设备、工具、材料及半成品、以及生产操作中所需的有关操作手册等等,它提供资源详细历史信息和当前状态,来保证生产的正常运行。
操作/详细排序:根据产品的需求优先级、属性、特点、以及具体的配料方案提供详细生产排序,按照执行的工艺路线和能力来计算每个工序的开始时间和结束时间、计算及平衡设备所承受的负荷。
???? 生产调度:以作业、工单、批等形式对生产流程进行管理,包括排序以及对车间突发事件实时调整。
???? 生产控制文档:维护生产工序的各种控制文档,包括工作指令、配料方案、规格尺寸、操作规程、工艺变更通知、班与班通讯以及对环境、健康和安全的控制规则等,并保存历史数据,并将它们发送到下面的操作级。
???? 数据采集:提供接口来获取生产过程参数,以分为间隔收集车间的生产过程数据,其方式可以是人工的或自动的。
???? 人员管理:提供人员的工作状况(按分钟),包括生产回报、确认跟踪、以及物料准备、工具准备等间接活动。
???? 质量管理:对生产过程中采集的测量数据进行实时分析,以保证合理的生产质量控制,识别所遇到的问题,并给出问题建议方案。还可以包括离线检验操作和实验室检验系统的分析。
???? 过程管理:监视生产并自动修正或为操作员提供操作指导。跟踪整个生产过程,包括报警管理即当超过允许公差范围时对工厂人员进行提醒。并可以向智能设备系统提供接口。
?
???? 维护管理:跟踪和指导设备工具的维护活动,并制定周期性或预防性设备维护计划,同时对突发事件作出及时响应,即给出报警或及时作出设备维修计划,记录历史数据来辅助设备故障诊断。并将设备诊断信息传送到4级ERP系统,为修订点检标准和检修标准提供技术依据定。
???? 产品跟踪:在线跟踪产品信息包括操作员、物料或半成品供应商、批号、序号、生产条件、所发生的警报信号、返工情况、产品可用性及其他。
???? 性能分析:每分钟提供操作汇报,性能分析结果包括资源的利用率和产品的生产周期、计划执行情况、标准的执行情况。这些结果可以分别报告,也可以在线呈现作为当前在线的性能评估。
???? 综上所述,惠普的三级MES系统是面向车间生产管理的制造执行系统,它自动实时监视车间的生产活动(按时、分),自动采集数据,提供你所需的如品种规格、配方执行标准、生产线的产量、废品、机器停机时间、过程参数和状态等信息,还可生成条形识别码等;本三级系统对合理优化利用各种制造资源、对减少制造过程的准备时间、缩短制造周期、对生产过程中车间发生的各种突发事件提供了快速的应变能力;实时在线的物流跟踪和质量管理,保证和改善了产品的质量;减少数据的人工输入以及ERP的各种信息的回报时间,都会对企业带来明显的经济效益。
?方案构成
???? 惠普动成长企业解决方案路线图
此主题相关图片如下:
HP的MES系统是按统一规划,分步实施的来进行的,具有良好的系统扩展性。数据库采用Oracle,具有良好的开放性。
?
???? HP的MES系统可以采用C/S与B/S相结合的结构方式和模块化的设计方法,具有良好的系统扩充性能,灵活性。
???? HP的MES系统采用HA双机热备,磁盘都采用磁盘阵列或镜象,增加系统的高可用性和安全性,另外还可以增加多台应用服务器,有良好的可扩展性。
???? HP的MES系统衔接四级ERP系统与二级计算机系统,可以构成完整的公司级一体化计算机管理系统,利于钢铁企业的企业集成和IT整合。
?
????? 本解决方案构成模块&特性
???? 根据各个钢铁厂的实际情况,惠普在MES核心软件的基础上根据客户的需要进行进一步设计和开发,增加或调整必要的模块。惠普的三级制造执行管理系统(MES)主要由以下模块构成:
此主题相关图片如下:
惠普的三级MES系统有以下特性:
???? 完整的公司级一体化计算机管理系统:惠普L3系统是公司一体化管理的重要部分,衔接L4与L2计算机系统,控制整个生产线的生产顺序和生产协调工作,保证生产的顺利进行。为整个公司的L4管理系统奠定基础。
良好的系统扩充性能:该系统是按统一规划,分步实施的。有些功能特别是生产管理功能随着生产的发展,需要不断的完善和补充。L3级计算机的硬件可以很方便的增加节点,增加磁盘加以扩充。L3的计算机应用软件系统采用模块化开发,新增加的功能可方便地在此基础模块上进行二次开发和升级。
???? 系统的开放性:L3系统具有良好的开放性,其操作系统选用unix操作系统,数据库采用oracle,今后软件的移植、系统升