[摘要]本文主要介紹了濟(jì)鋼在質(zhì)量管理方面充分發(fā)揮信息自動(dòng)化的能力,將質(zhì)量管理與MES,ERP緊密結(jié)合起來,形成一套從計(jì)劃下達(dá)到生產(chǎn)組織最后到數(shù)據(jù)質(zhì)量分析采集的自動(dòng)化管理體系。對(duì)其功能結(jié)構(gòu),網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)以及信息接口設(shè)計(jì)進(jìn)行了相關(guān)的描述和說明。
[關(guān)鍵詞]MES ERP 計(jì)質(zhì)量系統(tǒng)
1、現(xiàn)狀分析
隨著目前企業(yè)信息化建設(shè)的進(jìn)一步深化,通過在企業(yè)內(nèi)部和整個(gè)產(chǎn)品供應(yīng)鏈中雙向的直接通訊有關(guān)產(chǎn)品行為的關(guān)鍵任務(wù)信息,MES應(yīng)用平臺(tái)成為銜接企業(yè)管理系統(tǒng)(ERP、CRM、SCM)和現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)的非常必要的層次。MES在企業(yè)生產(chǎn)信息化建設(shè)中要起到非常重要的作用,是承上啟下的紐帶。
許多企業(yè)通過實(shí)施ERP來加強(qiáng)管理。然而上層生產(chǎn)計(jì)劃管理受市場(chǎng)影響越來越大,明顯感到計(jì)劃跟不上變化。面對(duì)客戶對(duì)交貨期的苛刻要求,面對(duì)更多產(chǎn)品的改型,訂單的不斷調(diào)整,企業(yè)決策者認(rèn)識(shí)到,計(jì)劃的制訂要依賴于市場(chǎng)和實(shí)際的作業(yè)執(zhí)行狀態(tài),而不能完全以物料和庫存回報(bào)來控制生產(chǎn)。同時(shí)ERP軟件主要是針對(duì)資源計(jì)劃,這些系統(tǒng)通常能處理昨天以前發(fā)生的事情(作歷史分析),亦可預(yù)計(jì)并處理明天將要發(fā)生的事件,但對(duì)今天正在發(fā)生的事件卻往往留下了不規(guī)范的缺口。而傳統(tǒng)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)管理只是黑箱作業(yè),這已無法滿足今天復(fù)雜多變的競(jìng)爭(zhēng)需要。因此如何將此黑箱作業(yè)透明化,找出任何影響產(chǎn)品品質(zhì)和成本的問題,提高計(jì)劃的實(shí)時(shí)性和靈活性,同時(shí)又能改善生產(chǎn)線的運(yùn)行效率已成為每個(gè)企業(yè)所關(guān)心的問題。
制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)恰好能填補(bǔ)這一空白。MES是處于計(jì)劃層和車間層操作控制系統(tǒng)之間的執(zhí)行層,主要負(fù)責(zé)生產(chǎn)管理和調(diào)度執(zhí)行。它通過控制包括物料、設(shè)備、人員、流程指令和設(shè)施在內(nèi)的所有工廠資源來提高制造競(jìng)爭(zhēng)力,提供了一種系統(tǒng)地在統(tǒng)一平臺(tái)上集成諸如質(zhì)量控制、文檔管理、生產(chǎn)調(diào)度等功能的方式,從而實(shí)現(xiàn)企業(yè)實(shí)時(shí)化的ERP/MES/SFC系統(tǒng),并給企業(yè)帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。計(jì)質(zhì)量系統(tǒng)與MES系統(tǒng)、ERP系統(tǒng)的有效結(jié)合,最大限度的共享了數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)結(jié)算的自動(dòng)化。
濟(jì)鋼的信息系統(tǒng)建設(shè)采用了“總體規(guī)劃,分布實(shí)施”的原則。首先他們把基礎(chǔ)建設(shè)擺到了第一位,采取了各種措施加強(qiáng)了信息化基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)。這些設(shè)施包括網(wǎng)絡(luò)、工業(yè)控制設(shè)備、智能儀表、質(zhì)檢設(shè)備、計(jì)量設(shè)備、信息安全設(shè)備、系統(tǒng)主機(jī)等方面。濟(jì)鋼在這方面已經(jīng)取得了良好的效果,并形成了一定的規(guī)模。從公司信息化看MES是生產(chǎn)型企業(yè)信息化的基礎(chǔ),沒有及時(shí)、準(zhǔn)確、有效的生產(chǎn)管理信息,企業(yè)ERP系統(tǒng)是空中樓閣。
2、系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)
濟(jì)鋼ERP可以基于不斷發(fā)展的業(yè)務(wù)需求進(jìn)行調(diào)整。通過與生產(chǎn)管理系統(tǒng)、MES的緊密結(jié) 合實(shí)現(xiàn)質(zhì)量規(guī)范與生產(chǎn)的結(jié)合。同時(shí)通過ERP系統(tǒng)與檢化驗(yàn)系統(tǒng)及MES系統(tǒng)的集成,可以實(shí)現(xiàn)質(zhì)量數(shù)據(jù)、工藝數(shù)據(jù)的自動(dòng)收集和管理,通過集成的質(zhì)量數(shù)據(jù)庫對(duì)濟(jì)鋼的質(zhì)量數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一集中的管理并為將來進(jìn)行質(zhì)量數(shù)據(jù)挖掘的數(shù)據(jù)倉庫提供數(shù)據(jù)來源。
質(zhì)量管理系統(tǒng)與生產(chǎn)、采購、計(jì)量、MES等系統(tǒng)的緊密結(jié)合,達(dá)到質(zhì)量規(guī)范的管理、質(zhì)量數(shù)據(jù)的及時(shí)收集和信息共享,實(shí)現(xiàn)對(duì)質(zhì)量過程的管理、質(zhì)量數(shù)據(jù)的管理、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的管理和質(zhì)量數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析。由于ORACLE質(zhì)量系統(tǒng)重點(diǎn)是質(zhì)量數(shù)據(jù)的管理,無法實(shí)現(xiàn)從機(jī)器自動(dòng)讀取數(shù)據(jù),所有建議在ORACLE質(zhì)量系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,建立一套統(tǒng)一的計(jì)量質(zhì)量系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)從數(shù)據(jù)的計(jì)量,質(zhì)量的采樣管理,數(shù)據(jù)的自動(dòng)讀取,質(zhì)量的判定和最終質(zhì)量保證書的打印和管理。
Oracle 質(zhì)量模塊是集成的質(zhì)量管理應(yīng)用程序,是用來管理制造和分銷環(huán)節(jié)中的質(zhì)量信息,通過對(duì)ERP系統(tǒng)內(nèi)的全程物流控制來加強(qiáng)企業(yè)的質(zhì)量控制,以提高產(chǎn)品質(zhì)量。主要功能是通過定義收集要素和收集計(jì)劃來收集質(zhì)量數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)質(zhì)量數(shù)據(jù)的信息共享。
全線一體化生產(chǎn)管理執(zhí)行信息系統(tǒng)(MES系統(tǒng)),實(shí)現(xiàn)全線一條線生產(chǎn)管理(一體化生產(chǎn)計(jì)劃、一體化動(dòng)態(tài)調(diào)度、一體化執(zhí)行跟蹤)自動(dòng)化(L3),穩(wěn)定均衡生產(chǎn),快速動(dòng)態(tài)調(diào)度,提高生產(chǎn)效率,減低生產(chǎn)成本,規(guī)范生產(chǎn)管理方式,改善生產(chǎn)決策環(huán)境,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線生產(chǎn)管理現(xiàn)代化。
3、業(yè)務(wù)模型簡(jiǎn)介
首先根據(jù)總公司生產(chǎn)管理的三層組織體系,系統(tǒng)的功能按照“總公司——分廠——生產(chǎn)崗位”三層設(shè)置,上層是總公司的決策支持系統(tǒng)和業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng),中間層是分廠的業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng),最底層則是生產(chǎn)崗位的業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)。主要分為ERP、MES、計(jì)質(zhì)量系統(tǒng)三大功能構(gòu)架,接口設(shè)計(jì)如下圖所示(圖1)
(圖1功能結(jié)構(gòu)圖)
4、系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)分析
計(jì)質(zhì)量系統(tǒng)通過主干網(wǎng)(L4級(jí))與總公司生產(chǎn)部、總公司ERP信息系統(tǒng)等聯(lián)網(wǎng)通訊集成,為全廠管理與控制提供信息服務(wù)支持。MES生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)是建立在全廠L1級(jí)基礎(chǔ)自動(dòng)化系統(tǒng)/L2級(jí)過程自動(dòng)化系統(tǒng)基礎(chǔ)上而建立的L3級(jí)系統(tǒng)。該L3級(jí)系統(tǒng)接受上級(jí)(L4)生產(chǎn)計(jì)劃,下達(dá)具體生產(chǎn)控制指令至L1/L2;同時(shí),又在L1/L2級(jí)信息基礎(chǔ)上形成全線生產(chǎn)管理控制,并向ERP級(jí)傳遞信息。
系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)總圖如圖2所示。
(圖2網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖)
5、計(jì)質(zhì)量系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)
基于MES信息化基礎(chǔ),構(gòu)建了以ERP為中心,并滿足專業(yè)管理需求的計(jì)質(zhì)量系統(tǒng)。濟(jì)鋼計(jì)質(zhì)量系統(tǒng)全面涵蓋了公司進(jìn)廠物流、廠內(nèi)調(diào)撥、出廠物流、能 源監(jiān)控、進(jìn)廠物料檢驗(yàn)、鐵前物料檢驗(yàn)、鋼坯/板材/型材檢驗(yàn)、物資/動(dòng)力/能源管理、鋼坯/板材/型材入庫、質(zhì)量證明書、優(yōu)質(zhì)優(yōu)價(jià)管理、底層數(shù)據(jù)采集、數(shù) 據(jù)接口等業(yè)務(wù)。
濟(jì)鋼計(jì)質(zhì)量系統(tǒng)的主要功能包括:質(zhì)量追溯和廢次品原因分析、質(zhì)量分析、統(tǒng)計(jì)過程控制以及數(shù)據(jù)專家系統(tǒng)等,為科學(xué)決策提供可靠依據(jù)打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
通過實(shí)施計(jì)質(zhì)量系統(tǒng)項(xiàng)目,促進(jìn)了管理的變革,實(shí)現(xiàn)了"數(shù)出一家"的管理目標(biāo)。徹底改變?cè)蠌S、球團(tuán)廠、燒結(jié)廠、焦化廠、煉鐵廠、動(dòng)力廠、燃汽廠各自分別出 具統(tǒng)計(jì)結(jié)算數(shù)據(jù)的管理模式,完全覆蓋了各分廠在ERP系統(tǒng)中13種業(yè)務(wù)的手工操作,取消ERP系統(tǒng)鐵前所有拉式發(fā)料操作,全部由系統(tǒng)產(chǎn)生的結(jié)算數(shù)據(jù)所替 代,由此替代了各分廠每天1400余項(xiàng)次的手工操作。
在項(xiàng)目的實(shí)施過程中,理順了進(jìn)廠物流、廠內(nèi)物流、出廠物流管理流程,確保物流順暢、均衡以及物流、信息流的同步。將RFID、IC卡應(yīng)用于進(jìn)廠物流,構(gòu)建 濟(jì)鋼獨(dú)有的計(jì)質(zhì)量系統(tǒng),保障進(jìn)廠物流系統(tǒng)的高效、精確運(yùn)行,并逐步細(xì)化物料進(jìn)廠計(jì)劃,實(shí)現(xiàn)均衡進(jìn)廠目標(biāo)。實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)中監(jiān)控驗(yàn)配、計(jì)量、質(zhì)檢、上傳等環(huán)節(jié), 全過程管理進(jìn)廠物資檢驗(yàn)指令單的下達(dá)、取樣、制樣、試樣交接、化驗(yàn)、審核判定、上傳,同時(shí)對(duì)質(zhì)量過程進(jìn)行視頻監(jiān)控。結(jié)合進(jìn)廠物資火車停時(shí)問題的管理,嚴(yán)格 各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行監(jiān)控,有效減少因質(zhì)量檢驗(yàn)造成的停時(shí),將質(zhì)檢時(shí)間歷史性地降低在6小時(shí)之內(nèi)。鋼坯/型材/板材質(zhì)量判定與出入庫業(yè)務(wù)緊密結(jié)合,自動(dòng)替代ERP 系統(tǒng)完工入庫、子庫轉(zhuǎn)移、退庫等手工操作,不僅提高了工作效率,而且提高入庫業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的及時(shí)性、準(zhǔn)確性。為生產(chǎn)制造模塊提供全過程的及時(shí)計(jì)質(zhì)量數(shù)據(jù),合理 安排生產(chǎn)計(jì)劃、指導(dǎo)生產(chǎn)。實(shí)現(xiàn)全過程質(zhì)量控制和質(zhì)量分析,提高質(zhì)量保證能力。
計(jì)質(zhì)量信息系統(tǒng)每天定時(shí)為ERP自動(dòng)上傳所有的鐵前結(jié)算數(shù)據(jù),為ERP計(jì)算日成本奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。為ERP系統(tǒng)提供及時(shí)、準(zhǔn)確、可靠的計(jì)質(zhì)量數(shù)據(jù),最大限度降低人工干預(yù)程度,確保原材料進(jìn)廠,產(chǎn)品出廠以及生產(chǎn)投入產(chǎn)出數(shù)據(jù)的真實(shí)可靠。
通過計(jì)質(zhì)量信息系統(tǒng)的實(shí)施,為取消計(jì)質(zhì)量單據(jù)的手工傳遞,實(shí)現(xiàn)無紙化辦公打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。完善了底層數(shù)據(jù)的采集,加強(qiáng)生產(chǎn)過程的控制,以計(jì)質(zhì)量系統(tǒng)為紐帶,實(shí)現(xiàn)設(shè)備層與應(yīng)用層的信息集成。
最重要的效果還是實(shí)現(xiàn)進(jìn)廠原燃料計(jì)質(zhì)量數(shù)據(jù)的自動(dòng)匹配,及時(shí)上傳ERP,及時(shí)線上結(jié)算,為ERP提供了詳實(shí)、準(zhǔn)確的生產(chǎn)數(shù)據(jù)。目前濟(jì)鋼的計(jì)質(zhì)量數(shù)據(jù)上傳準(zhǔn)確性達(dá)到96%以上,線上結(jié)算率達(dá)到100%。
6、 結(jié)束語
MES以過程數(shù)學(xué)模型為核心,連接實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫或非實(shí)時(shí)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫,對(duì)生產(chǎn)過程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視、診斷和控制,完成單元整合和系統(tǒng)優(yōu)化,在生產(chǎn)過程層(而不是管理層)進(jìn)行物料平衡,安排生產(chǎn)計(jì)劃,實(shí)施調(diào)度、排產(chǎn)及優(yōu)化。進(jìn)而對(duì)生產(chǎn)過程的物料流,能量流,質(zhì)量流和資金流、數(shù)據(jù)流統(tǒng)一監(jiān)控與ERP系統(tǒng)及計(jì)質(zhì)量系統(tǒng)有效的結(jié)合,實(shí)現(xiàn)了從鋼板原料到成品的信息集成,自動(dòng)入庫統(tǒng)計(jì)。
濟(jì)鋼計(jì)質(zhì)量系統(tǒng)與濟(jì)鋼的MES系統(tǒng)平臺(tái)緊密結(jié)合,實(shí)際上意義更在于創(chuàng)造了一種標(biāo)準(zhǔn)化的一級(jí)生產(chǎn)管理模式(與ERP的一級(jí)財(cái)務(wù)管理/一級(jí)庫存管理相一致),我們目前生產(chǎn)管理將由人工粗放式管理轉(zhuǎn)變?yōu)橄到y(tǒng)精細(xì)化管理,有助于存在問題的解決,生產(chǎn)管理水平可向國際先進(jìn)水平邁進(jìn),生產(chǎn)效率可進(jìn)一步提高,生產(chǎn)成本可進(jìn)一步降低。