邯钢冷轧新增机组MES系统扩充改造的实施

陈宇辉　牛文栋　唐伟媛

摘要：邯钢在2012年6月对东区CSP、冷轧的原有信息化系统进行了优化改造。根据市场形势的发展，邯钢公司决定在冷轧厂新建酸洗、热镀锌产线，为了更好地满足生产过程精细化管理和市场营销敏捷性的需求，最大限度地发挥设备能力，使生产管理水平和质量控制水平跃上一个新的台阶，在保障产品的高质量和销售合同完成率的同时，能够合理地减少库存，加快资金周转，邯钢公司计划针对新增的酸洗、镀锌冷轧机组进行信息化系统的同步扩充改造。

关键词：邯钢公司；冷轧厂；新增机组；MES系统；扩充改造；精细化管理 文献标识码：A

中图分类号：TG337 文章编号：1009-2374（2015）01-0048-03 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.0024

邯钢冷轧新增机组MES系统扩充改造的目标是在现有的邯钢CSP/冷轧MES系统进行扩充改造，完善邯钢东区CSP、冷轧各产线的整体产销一体化系统功能，将新建设的酸洗、镀锌产线与已有的产线有效衔接。系统应当以全局的、整体的、一贯的管理为主，其核心理念是同邯钢ERP系统一起，打造“管控衔接、三流合一”的管理信息系统，在CSP、冷轧产线范围内推行一体化的生产管理和一贯制的质量控制，实现自动化的生产组织和数据采集、精细的生产控制和物料跟踪以及有序、规范的生产管理。

1 设计原则

（1）按用户合同组织生产，统一市场营销与生产组织的管理对象；（2）贯彻“一贯质量管理”理念，按“标准+α”的原则对产品进行一贯质量设计，按用户需求控制实物质量水平；（3）实行一级生产计划管理模式，采用动态实时的合同跟踪技术，提高生产组织效率。

2 设计思想

（1）系统设计面向邯钢东区钢后改造项目涉及的CSP、冷轧厂的生产管理活动，以在线事务处理为主，使物流、信息流同步，建设一个适合邯钢公司CSP、冷轧产线需要的MES系统；（2）按合同组织生产，统一市场营销与生产组织的管理对象，建立产品规范和冶金规范，真正实现按用户需求进行产品设计、生产组织和质量控制；（3）贯彻“一贯质量管理”理念，在从原料组织、生产、产品检验直至判定、发货的全流程中，按用户需求实行一贯制的质量管理。

3 项目目标

3.1 系统架构与优势

邯钢冷轧新增机组MES系统扩充改造中的四级采用邯钢现有ERP系统（SAP）扩充改造，针对新增的酸洗、镀锌，三级在邯钢CSP/冷轧MES系统进行扩充改造，和邯钢现有配套的系统一起，向下与各个工序二级、一级紧密集成。

3.2 SAP物料编码

以SAP的物料编码为主线，贯穿ERP、MES和各二级系统，有利于内部系统的集成和扩展，便于满足集团ERP的集成要求。

3.3 决策支持的依据

邯钢冷轧新增机组MES系统扩充实时、动态上传各类数据，为公司ERP系统中及时、正确地反映产品的销售额、生产进度、成本、利润提供必不可少的数据来源，为公司的战略决策提供依据。

3.4 实时动态的合同跟踪

邯钢冷轧新增机组MES系统扩充以特有的合同为主线的管理理念，采用动态合同跟踪技术，实现合同全流程跟踪的管理模式，及时反映合同的完成进度，为邯钢新增冷轧机组严格按合同组织生产、缩短生产周期和成品出厂周期、提高合同兑现率、提高合同交货期命中率提供必要的手段。

3.5 集中一贯的质量管理

邯钢冷轧新增机组MES系统扩充从产品质量设计着手，以各类规程为基本依据，按产品系列从原料组织直至成品出厂，进行以质量为中心的全过程最优化控制，以求得最佳的企业经济效益和社会效益。

4 应用架构说明

邯钢冷轧新增机组MES系统扩充改造项目面向邯钢公司冷轧新增酸洗镀锌产线的生产管理活动，应用功能设计将遵循按合同组织生产、一贯质量管理的原则。

5 系统功能说明

邯钢东区CSP冷轧制造执行系统，其主要作用是根据ERP系统下达的销售订单，经过质量设计、合同计划、生产调度和物料平衡等过程组织生产，收集和加工处理生产实绩信息，及时上报ERP系统需要的成本核算基础数据。同时能够前后贯通所有产线，实现生产经营全过程的集中管控的一贯质量管理、生产管理与物流调度。

系统包括订单管理、质量管理、计划管理、物料管理、发货管理等多个模块，其模块的主要功能为：

5.1 订单管理模块

订单管理主要提供ERP下发的合同订单信息查询和订单的后备录入、维护及查询，在合同的各个阶段都可以进行合同主要信息的组合查询以及单个合同的详细信息查询。当有ERP系统支持时，提供ERP订单的多记录查询和单记录详细信息查询；当无ERP系统支持时，可独立完成合同的录入、修改（合同的变更），现货资源的接收，现货资源与现货合同的挂钩等功能。本次改造主要是修改合同设计功能，以适应新增酸洗机组完成生产设计以及统计工序产能；修改转用充当指定工序挂合同功能，以适应新增酸洗机组，能够按照指定新的工序条件进行脱挂合同；新增酸洗、镀锌机组产出的合同跟踪管理功能，准确地反映酸洗、镀锌工序的当前合同跟踪信息。

5.2 质量管理模块

质量管理模块是邯钢东区CSP冷轧产销系统的重要组成部分，该模块遵循并且强化了一贯制质量管理和过程质量控制的原则，使产品工程师能够根据用户的需求，对各个工序进行一贯质量设计，全面跟踪产品生产过程，与邯钢现有的ERP（SAP）系统以及本系统中的生产合同管理、物料管理、计划管理、出厂管理等模块密切配合，在各个生产阶段对产品进行检验，并最终对产品进行质量判定，在产品出厂时收集质保数据并打印质量证明书。本次系统扩充主要是修改冶金规范配置，扩充工序，满足新增工序的冶金规范配置需求；修改牌号对应关系配置，满足新增工序的编码生成需求；修改扩充质量设计功能，满足新增工序的生产管理需要；修改检化验标准的管理，满足新增工序的生产管理需要。endprint

5.3 计划管理模块

作业计划管理是以按合同组织生产的管理理念为基础，实行一贯制计划管理。作业计划管理覆盖CSP、冷轧的所有主要工序，而且对计划的整个生命周期进行全过程跟踪。模块要求严格按照合同组织生产，在合同投料期及交货期范围内，人工按顺序编制各工序作业计划，禁止无计划生产。本次改造新增工序配置信息，以适应新的作业计划编制功能；增加新的酸洗、镀锌机组的作业计划编制、调整功能增加新的酸洗、镀锌机组作业计划下发PES功能。增加接收冷轧PES系统作业命令调整、删除功能增加新的酸洗、镀锌机组的历史作业计划查询功能。

5.4 物料管理模块

物料与实绩管理是CSP冷轧MMS系统的基础管理模块之一。物料与实绩管理对CSP、冷轧范围内的钢水、在制品热卷、成品热卷在制品冷卷、成品冷卷材料信息进行统一的更新维护管理，材料信息包含了基础信息、质量信息、合同信息、作业计划信息、库区信息等，同时物料与实绩管理实时收集和处理来自于PES的生产实绩信息，并提供从钢水到热卷到成品冷卷的生产履历跟踪。本次改造主要是新增CSP冷轧新的酸洗、镀锌机组产出的物料跟踪管理功能，按照现场实际状况完成CSP冷轧新的酸洗、镀锌产出物料状态或形态的跟踪管理；新增CSP冷轧新的酸洗、镀锌机组产出的物料与SAP系统的抛帐逻辑处理，确保物料投入产出，物料移动能及时通知SAP系统。设计和开发新建CSP冷轧酸洗、镀锌机组的作业实绩管理功能；设计和开发新建CSP冷轧新的酸洗、镀锌机组作业实绩的查询功能，保证现场生产的各种作业实绩得到及时、正确的反馈显示。

5.5 发货管理模块

发货管理为销售系统下发出厂计划后对计划的执行进行管理，使材料出厂的流程更加顺畅，力求发货管理的设计能较好满足用户要求，加快物流周转，使库存降到最低；能够及时打印出厂货码单及质保书；支持对已经产生码单的材料进行码单红冲。本次改造主要是增加新仓库代码，并对新仓库的可操作人员进行授权管理；增加铁路股道代码并对关于此代码相关应用进行增加；接收新仓库发送的码单信息，并把相关信息发送到SAP、一卡通和销售调度；修改和仓库代码有关的查询画面的处理逻辑。

6 关键技术及创新点

（1）实现与SAP四级系统、冷轧机组二级系统、铁路物流系统、销售三级系统、检化验系统等多个系统衔接，统一到一个平台下，发挥出系统的整体优势，做到了成本、信息流、物流“三流合一”；（2）基于全程合同跟踪，贯彻一贯质量管理、一贯计划管理、一贯物料管理以及按合同组织生产的管理理念。在签订合同的同时，根据产品规范、冶金规范设计好工艺路线、计划交货时间，在计划执行的同时，实时跟踪计划状态、质量信息，使质量一贯制理念切实服务生产；（3）采用架构化开发模式，程序的每一个画面都注册到系统中，大大提升程序开发和维护效率，同时系统扩展性好、灵活性强；（4）采用中间件技术，将系统的软件系统分为三层：用户层、中间件和数据库底层，中间件作为用户层和数据库底层之间的桥梁，即将用户与数据库隔离，保证数据库的安全，又记录用户层和数据库底层之间的数据交互的日志，便于后期数据操作查询和数据跟踪。

7 结语

本次改造自2014年2月启动，历经需求分析、系统设计、系统实现及出场前测试、现场施工、设备安装及调试、系统现场组合测试、操作培训等阶段，于2014年11月正式投运。系统上线后，系统功能运转正常、稳定，业务流程得到优化，工作效率大大提高。

作者简介：陈宇辉（1979—），河南汝州人，河北钢铁集团邯钢公司自动化部信息技术中心工程师，研究方向：企业信息化。

（责任编辑：秦逊玉）endprint

5.3 计划管理模块

作业计划管理是以按合同组织生产的管理理念为基础，实行一贯制计划管理。作业计划管理覆盖CSP、冷轧的所有主要工序，而且对计划的整个生命周期进行全过程跟踪。模块要求严格按照合同组织生产，在合同投料期及交货期范围内，人工按顺序编制各工序作业计划，禁止无计划生产。本次改造新增工序配置信息，以适应新的作业计划编制功能；增加新的酸洗、镀锌机组的作业计划编制、调整功能增加新的酸洗、镀锌机组作业计划下发PES功能。增加接收冷轧PES系统作业命令调整、删除功能增加新的酸洗、镀锌机组的历史作业计划查询功能。

5.4 物料管理模块

物料与实绩管理是CSP冷轧MMS系统的基础管理模块之一。物料与实绩管理对CSP、冷轧范围内的钢水、在制品热卷、成品热卷在制品冷卷、成品冷卷材料信息进行统一的更新维护管理，材料信息包含了基础信息、质量信息、合同信息、作业计划信息、库区信息等，同时物料与实绩管理实时收集和处理来自于PES的生产实绩信息，并提供从钢水到热卷到成品冷卷的生产履历跟踪。本次改造主要是新增CSP冷轧新的酸洗、镀锌机组产出的物料跟踪管理功能，按照现场实际状况完成CSP冷轧新的酸洗、镀锌产出物料状态或形态的跟踪管理；新增CSP冷轧新的酸洗、镀锌机组产出的物料与SAP系统的抛帐逻辑处理，确保物料投入产出，物料移动能及时通知SAP系统。设计和开发新建CSP冷轧酸洗、镀锌机组的作业实绩管理功能；设计和开发新建CSP冷轧新的酸洗、镀锌机组作业实绩的查询功能，保证现场生产的各种作业实绩得到及时、正确的反馈显示。

5.5 发货管理模块

发货管理为销售系统下发出厂计划后对计划的执行进行管理，使材料出厂的流程更加顺畅，力求发货管理的设计能较好满足用户要求，加快物流周转，使库存降到最低；能够及时打印出厂货码单及质保书；支持对已经产生码单的材料进行码单红冲。本次改造主要是增加新仓库代码，并对新仓库的可操作人员进行授权管理；增加铁路股道代码并对关于此代码相关应用进行增加；接收新仓库发送的码单信息，并把相关信息发送到SAP、一卡通和销售调度；修改和仓库代码有关的查询画面的处理逻辑。

6 关键技术及创新点

（1）实现与SAP四级系统、冷轧机组二级系统、铁路物流系统、销售三级系统、检化验系统等多个系统衔接，统一到一个平台下，发挥出系统的整体优势，做到了成本、信息流、物流“三流合一”；（2）基于全程合同跟踪，贯彻一贯质量管理、一贯计划管理、一贯物料管理以及按合同组织生产的管理理念。在签订合同的同时，根据产品规范、冶金规范设计好工艺路线、计划交货时间，在计划执行的同时，实时跟踪计划状态、质量信息，使质量一贯制理念切实服务生产；（3）采用架构化开发模式，程序的每一个画面都注册到系统中，大大提升程序开发和维护效率，同时系统扩展性好、灵活性强；（4）采用中间件技术，将系统的软件系统分为三层：用户层、中间件和数据库底层，中间件作为用户层和数据库底层之间的桥梁，即将用户与数据库隔离，保证数据库的安全，又记录用户层和数据库底层之间的数据交互的日志，便于后期数据操作查询和数据跟踪。

7 结语

本次改造自2014年2月启动，历经需求分析、系统设计、系统实现及出场前测试、现场施工、设备安装及调试、系统现场组合测试、操作培训等阶段，于2014年11月正式投运。系统上线后，系统功能运转正常、稳定，业务流程得到优化，工作效率大大提高。

作者简介：陈宇辉（1979—），河南汝州人，河北钢铁集团邯钢公司自动化部信息技术中心工程师，研究方向：企业信息化。

（责任编辑：秦逊玉）endprint

5.3 计划管理模块

作业计划管理是以按合同组织生产的管理理念为基础，实行一贯制计划管理。作业计划管理覆盖CSP、冷轧的所有主要工序，而且对计划的整个生命周期进行全过程跟踪。模块要求严格按照合同组织生产，在合同投料期及交货期范围内，人工按顺序编制各工序作业计划，禁止无计划生产。本次改造新增工序配置信息，以适应新的作业计划编制功能；增加新的酸洗、镀锌机组的作业计划编制、调整功能增加新的酸洗、镀锌机组作业计划下发PES功能。增加接收冷轧PES系统作业命令调整、删除功能增加新的酸洗、镀锌机组的历史作业计划查询功能。

5.4 物料管理模块

物料与实绩管理是CSP冷轧MMS系统的基础管理模块之一。物料与实绩管理对CSP、冷轧范围内的钢水、在制品热卷、成品热卷在制品冷卷、成品冷卷材料信息进行统一的更新维护管理，材料信息包含了基础信息、质量信息、合同信息、作业计划信息、库区信息等，同时物料与实绩管理实时收集和处理来自于PES的生产实绩信息，并提供从钢水到热卷到成品冷卷的生产履历跟踪。本次改造主要是新增CSP冷轧新的酸洗、镀锌机组产出的物料跟踪管理功能，按照现场实际状况完成CSP冷轧新的酸洗、镀锌产出物料状态或形态的跟踪管理；新增CSP冷轧新的酸洗、镀锌机组产出的物料与SAP系统的抛帐逻辑处理，确保物料投入产出，物料移动能及时通知SAP系统。设计和开发新建CSP冷轧酸洗、镀锌机组的作业实绩管理功能；设计和开发新建CSP冷轧新的酸洗、镀锌机组作业实绩的查询功能，保证现场生产的各种作业实绩得到及时、正确的反馈显示。

5.5 发货管理模块

发货管理为销售系统下发出厂计划后对计划的执行进行管理，使材料出厂的流程更加顺畅，力求发货管理的设计能较好满足用户要求，加快物流周转，使库存降到最低；能够及时打印出厂货码单及质保书；支持对已经产生码单的材料进行码单红冲。本次改造主要是增加新仓库代码，并对新仓库的可操作人员进行授权管理；增加铁路股道代码并对关于此代码相关应用进行增加；接收新仓库发送的码单信息，并把相关信息发送到SAP、一卡通和销售调度；修改和仓库代码有关的查询画面的处理逻辑。

6 关键技术及创新点

（1）实现与SAP四级系统、冷轧机组二级系统、铁路物流系统、销售三级系统、检化验系统等多个系统衔接，统一到一个平台下，发挥出系统的整体优势，做到了成本、信息流、物流“三流合一”；（2）基于全程合同跟踪，贯彻一贯质量管理、一贯计划管理、一贯物料管理以及按合同组织生产的管理理念。在签订合同的同时，根据产品规范、冶金规范设计好工艺路线、计划交货时间，在计划执行的同时，实时跟踪计划状态、质量信息，使质量一贯制理念切实服务生产；（3）采用架构化开发模式，程序的每一个画面都注册到系统中，大大提升程序开发和维护效率，同时系统扩展性好、灵活性强；（4）采用中间件技术，将系统的软件系统分为三层：用户层、中间件和数据库底层，中间件作为用户层和数据库底层之间的桥梁，即将用户与数据库隔离，保证数据库的安全，又记录用户层和数据库底层之间的数据交互的日志，便于后期数据操作查询和数据跟踪。

7 结语

本次改造自2014年2月启动，历经需求分析、系统设计、系统实现及出场前测试、现场施工、设备安装及调试、系统现场组合测试、操作培训等阶段，于2014年11月正式投运。系统上线后，系统功能运转正常、稳定，业务流程得到优化，工作效率大大提高。

作者简介：陈宇辉（1979—），河南汝州人，河北钢铁集团邯钢公司自动化部信息技术中心工程师，研究方向：企业信息化。

（责任编辑：秦逊玉）endprint