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摘 要：针对宽厚板产线订单批量小、品种规格较多、客户要求各异的特点与炼钢批量生产组织模式的矛盾，借助MES系统对不同用户的订单按照一定的原则进行精确分类并进行材料设计和组批，以达到批量组织生产、减少余材、提高成材率、方便生产管理的目的。
关键词：MES系统；合同组批
中图分类号：F416.3 文献标识码：A 文章编号：1006-4117（2011）05-0258-02
引言：宽厚板投产后，随着订单、品种的增多和产能提升的要求，单纯依靠人工来分类、统计编制炼钢计划、生产跟踪，工作量大、作业效率低、存在问题较多，为解决这一系列问题，莱钢与上海宝信软件公司于2009年3月研究设计莱钢宽厚板产线的炼钢、轧钢综合MES系统，11月投入生产应用。
一、宽厚板产线MES系统简介
制造执行系统(manufacturingexecutionsystem，简称MES）主要含订单
管理、质量管理、生产合同管理、物料跟踪等管理模块。主要对整个生产过程进行动态优化管理，解决钢板生产过程的多变性和不确定性问题。实现信息流、物流的一致及产线中各个信息系统的综合，对生产过程进行全过程的动态实时跟踪，保证信息流与物流的一致，并实现日常作业的计算机化和全产线的数据共享。
二、MES系统功能的应用
为了优化管理流程，实现集中一贯管理，提高生产组织水平，压缩库存，降低成本；实现信息流、物流的一致及产线中各个信息系统的综合集成，在统一的代码体系的基础上进行应用系统设计。根据销售订单要求进行生产合同设计，按照合同的模式组织生产，实行一级生产计划管理模式，提高生产组织效。
（一）订单管理
订单管理主要是将从销售外部系统接收下达的订单信息，进行检查并确认，同时将经过确认的订单下发到质量管理模块，然后组织生产直至合同结案完毕。为了保证实绩信息的完整性，订单管理同时具有完整的订单信息后备录入功能。
（二）质量管理
质量管理模块主要是对从销售管理子系统下发的合同进行质量设计处理，确定合同生产需要经过哪些产线、工序、机组，将用户订货时提出的产品质量指标要求转换成厂内生产加工过程中对工艺参数的具体要求。
（三）生产合同管理
合同计划按照已确定的合同加工途径，综合考虑设备能力与物流平衡，确定
合同在各工序的排产时间段和投料量，作为作业计划之基础；自动计算瓶颈机组已占用能力和剩余能力，以便弹性调整合同加工途径或合同投料量，保证产能平衡和合同的按期交货。
1、合同组批
合同组批是将合同计划释放的合同按组批原则进行组合，按组合合同来组织
生产。其目的是提高成材率，减少余材，方便管理，可以解决市场小批量多品种需求与企业大批量高效生产的矛盾。厚板的合同组批又称材料设计，即将合同订货的成品小板组合为轧制大板。主要包括连铸出钢材组板和余材组板。连铸出钢材组板的主要目标是将合同的要求转换为从炼钢到最终成品的整个工序路径材料的生产控制要求；根据合同订货信息、合同处理信息、合同欠量信息及合同加工途径信息等，进行订单组合组板，即将订货成品小板组合为轧制大板，进而设计出进厚板加热炉的定尺板坯尺寸和重量，设计出相应的命令信息指导生产。通过组板设计，可以将厚板每一份合同的要求转化为材料的一整套生产控制目标数据，从而保证合同的生产可行性。余材组板充当是对余材（包括余材钢板和余材板坯）进行充当。对生产过程中各个环节产生的余材（其形态为长尺板坯、短尺板坯、钢板），进行组板设计，最大限度地充当期货合同，降低余材庫存，实现利益最大化，为缩短生产（管理）周期、提高合同完成率和保证交货期提供方便。
2、材料申请
材料申请功能是将外供坯合同产生或者组板设计产生的虚拟材料，按炼钢和
连铸生产的组织要求，编制形成炼钢命令炉次(PONO)和炉次连浇组批(CAST_LOT)，指导炼钢连铸作业计划进行日计划编制。材料申请功能按模块化进行设计，材料申请把虚拟板坯分别按外供坯和宽厚板用板坯分开进行处理。对于外供坯合同，按订货要求，将合同分解为满足要求的虚拟材料；对于宽厚板合同，直接采用组板设计产生的板坯虚拟材料。材料申请的对象是虚拟板坯，这些虚拟板坯必须满足合同计划有欠量、虚拟板坯的材料状态为可编计划状态的条件。
3、转用充当
转用充当是将无合同材料或隶属于其他合同的材料转移到对象合同上，或是
将有合同的材料变成无合同材料，从而实现疏通物流、减少余材、缩短集批周期、确保合同按期完成的目的。鉴于厚板产线的特殊性，转用充当的主要功能为针对板坯、钢板成品进行合同的脱、挂。转用充当与“订单管理”、“质量管理”、“合同跟踪”、“物料与实绩管理”等模块集成使用，提供全面的业务流程处理。转用充当实现了材料与合同匹配判定条件的可配置化，可针对不同产品类型的不同要求，直接设置这些规则。
4、合同准发
合同准发管理模块的功能根据计划类型的不同主要分为3种，准发计划管理
主要是对材料的准发过程进行管理，对于有合同的成品资源，编制准发计划，打印准发计划清单，由计划员进行库场实物和准发计划信息确认。根据确认结果，在系统中输入物料确认结果，完成准发确认工作。接着准发确认信息传送发货管理子管理和销售系统，完成产成品物料交接。合同材料全部准发确认后，合同生产结案。转库计划管理主要是对材料的转库过程进行管理，由于物流、质量、销售等原因，有时需要把暂时不能准发的成品（余材），或者暂时不组织生产的在制品，编入转库计划，将其从一个库区转到另一个库区存放。其目的是确保仓库物流畅通，确保正常生产组织。现货申报计划管理主要是对材料的现货申报过程进行管理，对于无合同的准发成品资源，编制现货申报计划，将无合同材料以现货形式提交给销售系统，以便进行现货销售。现货合同下达，自动实现现货材料和现货合同挂钩，使无合同的准发成品资源转换为有合同的准发资源，正式进行准发。
5、合同跟踪
合同跟踪是对合同管理的全过程进行跟踪，提供从合同接收开始、经合同处
理、合同计划、投入生产、物料产出，到成品出厂的完整跟踪。可以根据不同合同的实际情况定制合同跟踪的节点。合同跟踪涉及合同类型有期货合同、现货合同。合同跟踪与订单管理、质量管理、材料设计、合同计划、材料申请、转用充当、合同准发、计划管理、物料与实绩管理等模块集成使用，提供全面的业务流程处理。
三、作业计划管理
作业计划模块是以合同处理、质量设计和生产设计结果为基础，对符合编制
计划要求的材料编译各工序的作业计划，对作业计划进行查询、调整、删除，经过释放后以生产命令的方式下发给各工序的二级过程控制系统组织生产。再根据二级系统上传的信息以“计划状态”为关键词进行作业计划的全程跟踪。（一）炼钢计划管理：炼钢连铸预计划编制是针对生产管理模块下达的材料申请，对炼钢的瓶颈工序连铸机进行以日为单位的作业计划编制。在炼钢连铸预计划功能中，系统采用人机对话方式将材料申请提交的制造命令号和CAST-LOT进行整理、排序、合并、进行计划规程的自动检查、确定开浇时间和作业班次，然后以日分班计划形式确定。1个连连浇次由至少1个或多个CAST-LOT组成。（二）轧钢计划管理轧钢作业计划管理功能按模块化进行设计，它覆盖宽厚板轧线各生产工序，主要由轧制计划、精整作业命令（含冷床修磨、缓冷、切头分段剪、双边剪、定尺剪、冷矫、翻板）、热处理计划（含热处理剪切、缓冷、冷矫、抛丸）等模块构成。轧钢作业计划管理功能按照合同订货量、工序投料率和标准周期表制定合理的生产计划，并对生产过程中可能发生的一些问题进行相应的处理。总之，MES系统在宽厚板产线的应用，对于解决宽厚板产线订单批量小、品种规格较多、产线工序多、物料管理繁琐和生产组织困难等问题起到重要作用，达到了提高成材率、方便生产管理的目的。
作者单位：山东钢铁莱钢总调度室
作者简介：高志刚（1974— ），男，山西文水人，山东钢铁莱钢总调度室生产计划科，经济师。
关键词：MES系统；合同组批
中图分类号：F416.3 文献标识码：A 文章编号：1006-4117（2011）05-0258-02
引言：宽厚板投产后，随着订单、品种的增多和产能提升的要求，单纯依靠人工来分类、统计编制炼钢计划、生产跟踪，工作量大、作业效率低、存在问题较多，为解决这一系列问题，莱钢与上海宝信软件公司于2009年3月研究设计莱钢宽厚板产线的炼钢、轧钢综合MES系统，11月投入生产应用。
一、宽厚板产线MES系统简介
制造执行系统(manufacturingexecutionsystem，简称MES）主要含订单
管理、质量管理、生产合同管理、物料跟踪等管理模块。主要对整个生产过程进行动态优化管理，解决钢板生产过程的多变性和不确定性问题。实现信息流、物流的一致及产线中各个信息系统的综合，对生产过程进行全过程的动态实时跟踪，保证信息流与物流的一致，并实现日常作业的计算机化和全产线的数据共享。
二、MES系统功能的应用
为了优化管理流程，实现集中一贯管理，提高生产组织水平，压缩库存，降低成本；实现信息流、物流的一致及产线中各个信息系统的综合集成，在统一的代码体系的基础上进行应用系统设计。根据销售订单要求进行生产合同设计，按照合同的模式组织生产，实行一级生产计划管理模式，提高生产组织效。
（一）订单管理
订单管理主要是将从销售外部系统接收下达的订单信息，进行检查并确认，同时将经过确认的订单下发到质量管理模块，然后组织生产直至合同结案完毕。为了保证实绩信息的完整性，订单管理同时具有完整的订单信息后备录入功能。
（二）质量管理
质量管理模块主要是对从销售管理子系统下发的合同进行质量设计处理，确定合同生产需要经过哪些产线、工序、机组，将用户订货时提出的产品质量指标要求转换成厂内生产加工过程中对工艺参数的具体要求。
（三）生产合同管理
合同计划按照已确定的合同加工途径，综合考虑设备能力与物流平衡，确定
合同在各工序的排产时间段和投料量，作为作业计划之基础；自动计算瓶颈机组已占用能力和剩余能力，以便弹性调整合同加工途径或合同投料量，保证产能平衡和合同的按期交货。
1、合同组批
合同组批是将合同计划释放的合同按组批原则进行组合，按组合合同来组织
生产。其目的是提高成材率，减少余材，方便管理，可以解决市场小批量多品种需求与企业大批量高效生产的矛盾。厚板的合同组批又称材料设计，即将合同订货的成品小板组合为轧制大板。主要包括连铸出钢材组板和余材组板。连铸出钢材组板的主要目标是将合同的要求转换为从炼钢到最终成品的整个工序路径材料的生产控制要求；根据合同订货信息、合同处理信息、合同欠量信息及合同加工途径信息等，进行订单组合组板，即将订货成品小板组合为轧制大板，进而设计出进厚板加热炉的定尺板坯尺寸和重量，设计出相应的命令信息指导生产。通过组板设计，可以将厚板每一份合同的要求转化为材料的一整套生产控制目标数据，从而保证合同的生产可行性。余材组板充当是对余材（包括余材钢板和余材板坯）进行充当。对生产过程中各个环节产生的余材（其形态为长尺板坯、短尺板坯、钢板），进行组板设计，最大限度地充当期货合同，降低余材庫存，实现利益最大化，为缩短生产（管理）周期、提高合同完成率和保证交货期提供方便。
2、材料申请
材料申请功能是将外供坯合同产生或者组板设计产生的虚拟材料，按炼钢和
连铸生产的组织要求，编制形成炼钢命令炉次(PONO)和炉次连浇组批(CAST_LOT)，指导炼钢连铸作业计划进行日计划编制。材料申请功能按模块化进行设计，材料申请把虚拟板坯分别按外供坯和宽厚板用板坯分开进行处理。对于外供坯合同，按订货要求，将合同分解为满足要求的虚拟材料；对于宽厚板合同，直接采用组板设计产生的板坯虚拟材料。材料申请的对象是虚拟板坯，这些虚拟板坯必须满足合同计划有欠量、虚拟板坯的材料状态为可编计划状态的条件。
3、转用充当
转用充当是将无合同材料或隶属于其他合同的材料转移到对象合同上，或是
将有合同的材料变成无合同材料，从而实现疏通物流、减少余材、缩短集批周期、确保合同按期完成的目的。鉴于厚板产线的特殊性，转用充当的主要功能为针对板坯、钢板成品进行合同的脱、挂。转用充当与“订单管理”、“质量管理”、“合同跟踪”、“物料与实绩管理”等模块集成使用，提供全面的业务流程处理。转用充当实现了材料与合同匹配判定条件的可配置化，可针对不同产品类型的不同要求，直接设置这些规则。
4、合同准发
合同准发管理模块的功能根据计划类型的不同主要分为3种，准发计划管理
主要是对材料的准发过程进行管理，对于有合同的成品资源，编制准发计划，打印准发计划清单，由计划员进行库场实物和准发计划信息确认。根据确认结果，在系统中输入物料确认结果，完成准发确认工作。接着准发确认信息传送发货管理子管理和销售系统，完成产成品物料交接。合同材料全部准发确认后，合同生产结案。转库计划管理主要是对材料的转库过程进行管理，由于物流、质量、销售等原因，有时需要把暂时不能准发的成品（余材），或者暂时不组织生产的在制品，编入转库计划，将其从一个库区转到另一个库区存放。其目的是确保仓库物流畅通，确保正常生产组织。现货申报计划管理主要是对材料的现货申报过程进行管理，对于无合同的准发成品资源，编制现货申报计划，将无合同材料以现货形式提交给销售系统，以便进行现货销售。现货合同下达，自动实现现货材料和现货合同挂钩，使无合同的准发成品资源转换为有合同的准发资源，正式进行准发。
5、合同跟踪
合同跟踪是对合同管理的全过程进行跟踪，提供从合同接收开始、经合同处
理、合同计划、投入生产、物料产出，到成品出厂的完整跟踪。可以根据不同合同的实际情况定制合同跟踪的节点。合同跟踪涉及合同类型有期货合同、现货合同。合同跟踪与订单管理、质量管理、材料设计、合同计划、材料申请、转用充当、合同准发、计划管理、物料与实绩管理等模块集成使用，提供全面的业务流程处理。
三、作业计划管理
作业计划模块是以合同处理、质量设计和生产设计结果为基础，对符合编制
计划要求的材料编译各工序的作业计划，对作业计划进行查询、调整、删除，经过释放后以生产命令的方式下发给各工序的二级过程控制系统组织生产。再根据二级系统上传的信息以“计划状态”为关键词进行作业计划的全程跟踪。（一）炼钢计划管理：炼钢连铸预计划编制是针对生产管理模块下达的材料申请，对炼钢的瓶颈工序连铸机进行以日为单位的作业计划编制。在炼钢连铸预计划功能中，系统采用人机对话方式将材料申请提交的制造命令号和CAST-LOT进行整理、排序、合并、进行计划规程的自动检查、确定开浇时间和作业班次，然后以日分班计划形式确定。1个连连浇次由至少1个或多个CAST-LOT组成。（二）轧钢计划管理轧钢作业计划管理功能按模块化进行设计，它覆盖宽厚板轧线各生产工序，主要由轧制计划、精整作业命令（含冷床修磨、缓冷、切头分段剪、双边剪、定尺剪、冷矫、翻板）、热处理计划（含热处理剪切、缓冷、冷矫、抛丸）等模块构成。轧钢作业计划管理功能按照合同订货量、工序投料率和标准周期表制定合理的生产计划，并对生产过程中可能发生的一些问题进行相应的处理。总之，MES系统在宽厚板产线的应用，对于解决宽厚板产线订单批量小、品种规格较多、产线工序多、物料管理繁琐和生产组织困难等问题起到重要作用，达到了提高成材率、方便生产管理的目的。
作者单位：山东钢铁莱钢总调度室
作者简介：高志刚（1974— ），男，山西文水人，山东钢铁莱钢总调度室生产计划科，经济师。