1 信息化建設(shè)是市場經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然

    眾所周知，鋼鐵工業(yè)屬于高物耗產(chǎn)業(yè)，原燃料及輔料消耗約占總成本的70%左右。隨著市場競爭愈來愈激烈，濟(jì)鋼集團(tuán)總公司通過工藝改造，有效降低了企業(yè)的生產(chǎn)成本，為企業(yè)贏得了一定的市場競爭能力，也保持了利潤的穩(wěn)步增長。然而，對于一個(gè)遠(yuǎn)離產(chǎn)地、沒有資源優(yōu)勢的企業(yè)來說，面對上游原材料價(jià)格的不斷上漲和下游鋼材市場的激烈競爭，僅僅依靠這種并不是可以無限挖掘的生產(chǎn)成本的優(yōu)勢，企業(yè)是不能保持長久的核心競爭力的。要使企業(yè)長久不衰，必須實(shí)行企業(yè)信息化戰(zhàn)略，進(jìn)行管理創(chuàng)新，包括組織創(chuàng)新、流程創(chuàng)新和IT創(chuàng)新。

    2 企業(yè)生產(chǎn)管理需要實(shí)施全面信息化建設(shè)

    2.1 濟(jì)鋼目前生產(chǎn)管理狀況剖析

    2.1.1 生產(chǎn)管理主要依靠手工作業(yè)

    目前，從訂單接收到轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)合同、生產(chǎn)計(jì)劃科的生產(chǎn)計(jì)劃編排、分廠的作業(yè)計(jì)劃編制等都是手工作業(yè)、層層分解、紙張傳遞。在人工完成的過程中，重復(fù)作業(yè)多控制工程網(wǎng)版權(quán)所有，勞動(dòng)強(qiáng)度大，工作效率低，也難以讓各相關(guān)業(yè)務(wù)部門都及時(shí)了解各生產(chǎn)計(jì)劃的信息。

    2.1.2 生產(chǎn)實(shí)績不能及時(shí)反饋

    對于生產(chǎn)計(jì)劃的執(zhí)行情況和庫存情況，生產(chǎn)計(jì)劃及管理人員必須及時(shí)了解，才能站在總公司的高度，對全公司的物流進(jìn)行合理的調(diào)度。因此從生產(chǎn)管理的角度看，需要生產(chǎn)過程中的物料信息、生產(chǎn)過程信息、質(zhì)量信息同步進(jìn)行傳遞，并在整個(gè)生產(chǎn)過程中同步流轉(zhuǎn)。但目前濟(jì)鋼的生產(chǎn)過程信息還依賴于報(bào)表形式進(jìn)行匯總，由各分廠將計(jì)劃的執(zhí)行情況按班匯總后層層上報(bào)，無法進(jìn)行反饋。其他部門只能在第二天查看匯總的報(bào)表，而無法查看到明細(xì)的信息。要了解當(dāng)前的情況只能通過電話向各個(gè)工序詢問，信息傳遞不準(zhǔn)確、不完整。整個(gè)信息反饋的中斷導(dǎo)致了總公司的生產(chǎn)管理人員對全公司的生產(chǎn)情況無法及時(shí)掌握，從而削弱了生產(chǎn)管理綜合平衡職能的發(fā)揮。另一方面也不利于上下工序之間的協(xié)調(diào)運(yùn)作。

     2.1.3 制定計(jì)劃時(shí)缺乏全面集成的信息系統(tǒng)支撐

     企業(yè)在制定生產(chǎn)經(jīng)營計(jì)劃時(shí)，無論是年計(jì)劃還是季度計(jì)劃、月計(jì)劃需要的信息都是大量而全面的。但目前所依靠的數(shù)據(jù)都來自人工的匯總和計(jì)算，一方面數(shù)據(jù)的精度差，難以準(zhǔn)確及時(shí)反映公司當(dāng)前的真實(shí)狀態(tài)；另一方面，在層層匯總上報(bào)的過程中難免出現(xiàn)數(shù)據(jù)的誤差和滯后性，影響計(jì)劃的準(zhǔn)確編制。

    2.1.4 計(jì)量數(shù)據(jù)與生產(chǎn)信息未能緊密結(jié)合

    由于目前計(jì)量數(shù)據(jù)的管理系統(tǒng)自成體系，導(dǎo)致計(jì)量數(shù)據(jù)無法與生產(chǎn)管理的信息結(jié)合，存在著孤島現(xiàn)象。其他業(yè)務(wù)部門只能在第二天通過報(bào)表了解匯總信息，從而削弱了計(jì)量數(shù)據(jù)對生產(chǎn)管理的支撐作用。

    2.1.5 成本核算無法與生產(chǎn)管理緊密結(jié)合

    目前成本核算大都依靠各分廠的成本管理人員進(jìn)行手工統(tǒng)計(jì)，一方面難以細(xì)化，另一方面也缺乏全面的數(shù)據(jù)支撐。

    2.2 生產(chǎn)管理狀況需求分析

    2.2.1 建立集中、共享、統(tǒng)一、協(xié)調(diào)的生產(chǎn)管理體系

    建立集中統(tǒng)一的生產(chǎn)管理系統(tǒng)，使得濟(jì)鋼集團(tuán)生產(chǎn)管理部門可以基于整體最佳的原則有效地組織生產(chǎn)，在統(tǒng)一的平臺(tái)中進(jìn)行：銷售預(yù)測的傳遞；生產(chǎn)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)計(jì)劃的安排；車間嚴(yán)格按照計(jì)劃進(jìn)行作業(yè)計(jì)劃的編排、下達(dá)和調(diào)整；通過物料需求計(jì)劃進(jìn)行原料需求的計(jì)算；通過生產(chǎn)控制進(jìn)行生產(chǎn)過程的管理和物流的動(dòng)態(tài)監(jiān)控；同時(shí)總公司的管理層和有關(guān)部門可以及時(shí)了解生產(chǎn)過程中物料的價(jià)值和形態(tài)等信息以便于決策，從而實(shí)現(xiàn)計(jì)劃、生產(chǎn)、材料的循環(huán)。

    2.2.2 建立生產(chǎn)、質(zhì)量、計(jì)劃緊密結(jié)合的管理體系

    生產(chǎn)管理系統(tǒng)與質(zhì)量管理系統(tǒng)緊密結(jié)合，可以將需求轉(zhuǎn)換成為指導(dǎo)現(xiàn)場作業(yè)的依據(jù)。所有的工藝參數(shù)、檢化驗(yàn)要求、判定規(guī)則等數(shù)據(jù)都將在作業(yè)計(jì)劃下達(dá)時(shí)進(jìn)行工序傳遞，從而指導(dǎo)現(xiàn)場的生產(chǎn)和實(shí)績的反饋。同時(shí)生產(chǎn)管理系統(tǒng)與質(zhì)量系統(tǒng)的高度整合可以保證產(chǎn)品在工序流轉(zhuǎn)過程中的可控性，避免不合格的在制品或成品流入到下一工序甚至出廠，從而最大程度地理順生產(chǎn)與質(zhì)量之間的業(yè)務(wù)接口。

    2.2.3 建立生產(chǎn)、成本緊密結(jié)合的管理體系

    企業(yè)經(jīng)營的目的在于創(chuàng)造財(cái)富。追求最大利潤、降低成本是企業(yè)資源合理配置、有效利用、增強(qiáng)市場競爭力、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的重要途徑。通過生產(chǎn)管理系統(tǒng)與成本系統(tǒng)的高度集成，可以有效收集生產(chǎn)過程中的成本資料。

    3 MES在實(shí)施全面信息化建設(shè)中的重要地位

    3.1 MES的定義

    MES（Manufacturing Execution System）即生產(chǎn)制造執(zhí)行系統(tǒng)，按照MESA（Manufacturing Execution System Association）的定義，鋼鐵廠的MES可理解為：為了保證產(chǎn)品的質(zhì)量、數(shù)量、交貨期，有效地使用工廠資源，即人力、機(jī)械設(shè)備等，綜合管制工廠生產(chǎn)活動(dòng)的系統(tǒng)。

     3.2 MES的主要作用

     ① 掌握從定單接受到發(fā)貨的整個(gè)過程的物流進(jìn)程；

     ② 考慮前后工序的生產(chǎn)管理體系；

     ③ 考慮工序能力的生產(chǎn)計(jì)劃；

     ④ 實(shí)時(shí)物料跟蹤和指導(dǎo)；

     ⑤ 24小時(shí)不停機(jī)系統(tǒng)；

        ⑥ 從過程控制收集數(shù)據(jù)，向上位系統(tǒng)（如ERP）提供所需數(shù)據(jù)，是ERP系統(tǒng)取得顯著效果的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)。

    3.3 MES的主要功能

    ① 生產(chǎn)管理功能

    對生產(chǎn)進(jìn)行監(jiān)控并自動(dòng)糾正或提示操作員糾正生產(chǎn)中存在的問題以改善生產(chǎn)線的在調(diào)節(jié)性。

    ② 產(chǎn)品的宗譜與產(chǎn)品跟蹤

    該功能可以全程監(jiān)視產(chǎn)品的用途和加工狀態(tài)。狀態(tài)信息包括加工者、原料的供應(yīng)商、批號(hào)、序列號(hào)、產(chǎn)品當(dāng)前狀態(tài)、報(bào)警、返工以及其他和生產(chǎn)相關(guān)的異常情況。通過這種在線檢測功能記錄了產(chǎn)品的歷史，從而可以追蹤產(chǎn)品的生產(chǎn)歷史和最終用途。在冶金行業(yè)中原材料、中間產(chǎn)品和成品的精確物流配送主要通過先進(jìn)的倉儲(chǔ)管理系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。

     ③ 操作/詳細(xì)排產(chǎn)功能; 這項(xiàng)功能根據(jù)與具體生產(chǎn)單位的優(yōu)先級(jí)、屬性、特征和/或配方，在操作中對生產(chǎn)順序，如顏色排序的形態(tài)或其他特征進(jìn)行優(yōu)化，從而通過正確的順序?qū)υO(shè)備的調(diào)整降到最小。系統(tǒng)限制和識(shí)別生產(chǎn)路徑并考慮生產(chǎn)的重疊性與并行性，從而計(jì)算出精確的時(shí)間和設(shè)備負(fù)載，并對生產(chǎn)調(diào)度進(jìn)行調(diào)整。

     ④ 資源分配功能

    這項(xiàng)功能管理各種資源，包括機(jī)器、工具、勞動(dòng)力技能、材料、氣體設(shè)備以及其他各項(xiàng)內(nèi)容。這些資源的管理包括資源的保存和調(diào)度，以滿足操作時(shí)間安排方面的要求。

    ⑤ 數(shù)據(jù)采集功能

    該功能提供一個(gè)接口鏈接，用來獲取中間產(chǎn)品和參數(shù)數(shù)據(jù)，填寫在生產(chǎn)單位的表格和記錄中控制工程網(wǎng)版權(quán)所有，并保證數(shù)據(jù)的及時(shí)更新。

    ⑥ 勞動(dòng)力管理

    該功能提供工廠員工情況的實(shí)時(shí)報(bào)道，包括記錄員工的考勤情況及時(shí)間、資格跟蹤。而且可以記錄員工的非直接工作，如材料準(zhǔn)備、工具間工作等。

    ⑦ 文件控制

    這項(xiàng)功能可以控制生產(chǎn)單位必須維護(hù)的記錄/表格，包括工作指示、配方、圖紙等，據(jù)此對操作現(xiàn)場下達(dá)指示，還將包括環(huán)境、健康和安全條例的控制和完整性等。

    ⑧ 設(shè)備維護(hù)管理

    系統(tǒng)跟蹤并指導(dǎo)設(shè)備或工具的維護(hù)工作，確保設(shè)備滿足生產(chǎn)需要以及定期維護(hù)或預(yù)防性的維護(hù)計(jì)劃順利實(shí)施，并且確保發(fā)生事故時(shí)的快速響應(yīng)。系統(tǒng)可以記錄設(shè)備的歷史時(shí)間和故障，以協(xié)助故障診斷。

    ⑨ 運(yùn)輸物流管理

    ⑩ 生產(chǎn)性能分析等

    包括提供實(shí)時(shí)生產(chǎn)實(shí)績以及與歷史數(shù)據(jù)的比較和期望的結(jié)果等。

     3.4 MES在企業(yè)全面信息化建設(shè)中的重要地位

     MES是企業(yè)信息化建設(shè)的重要組成部分。在當(dāng)今市場競爭日趨激烈的情況下，企業(yè)要實(shí)現(xiàn)更加靈活的生產(chǎn)、更苛刻的質(zhì)量要求以及具備競爭力的成本優(yōu)勢等目標(biāo)，只有投資具有成本效益的生產(chǎn)線，使用最新的科技才能達(dá)到。當(dāng)前，獨(dú)立的生產(chǎn)線的自動(dòng)化水平和優(yōu)化程度已經(jīng)很高，進(jìn)一步改進(jìn)的空間非常有限。而ERP（企業(yè)資源策劃）系統(tǒng)僅局限于總體計(jì)劃的編制，并沒有考慮設(shè)備的實(shí)際狀況和生產(chǎn)線的工藝約束。因而現(xiàn)代化的冶金企業(yè)需要通過使用最新技術(shù)，聯(lián)合多個(gè)獨(dú)立的生產(chǎn)線組成一個(gè)優(yōu)化的生產(chǎn)鏈，并連接基礎(chǔ)的自動(dòng)化級(jí)、過程級(jí)與管理級(jí)。MES在企業(yè)信息化建設(shè)中的地位如圖1所示。

        圖1 MES在企業(yè)信息化中的地位

    3.5 冶金企業(yè)導(dǎo)入MES的必要性

    冶金企業(yè)導(dǎo)入MES主要是由以下幾方面的原因決定的：

    ① 商業(yè)計(jì)劃與車間的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)要相集成；
    ② 制造過程中要有更多的靈活性，以滿足顧客的更短交貨期、更小批量和專業(yè)化制品的需要；
    ③ 要更好地追蹤和控制原材料成本，特別是特殊金屬：黃金、白金、不銹鋼以及其它合金；
    ④ 由產(chǎn)品系列和處理過程改善的需求來驅(qū)動(dòng)導(dǎo)入、搜集和追蹤加工中的有關(guān)產(chǎn)品（鋼坯、板坯、線材等）；
    ⑤ 更好地利用生產(chǎn)原料，優(yōu)化使用熱軋；
    ⑥ 需要在企業(yè)中建立模型并控制混合的制造流程，按庫存熱軋，按定單冷軋、退火和縱剪。

    4 濟(jì)鋼的信息化戰(zhàn)略

    4.1 濟(jì)鋼實(shí)現(xiàn)企業(yè)信息化的戰(zhàn)略目標(biāo)

    濟(jì)鋼實(shí)施企業(yè)信息化建設(shè)的戰(zhàn)略目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)銷一體化。從市場銷售來看，必須實(shí)現(xiàn)按訂單生產(chǎn)，并充分考慮客戶個(gè)性化需求（多品種，小批量）。而從生產(chǎn)角度來看，如此則很難釋放出企業(yè)的產(chǎn)能，達(dá)到產(chǎn)量的最大化。在鋼鐵行業(yè)，不實(shí)現(xiàn)產(chǎn)能最大，只是一味追求按單生產(chǎn)，讓客戶滿意而贏得市場，企業(yè)內(nèi)部就只有提高生產(chǎn)成本，降低經(jīng)濟(jì)效益。所以，如何在生產(chǎn)和銷售之間達(dá)到平衡，既能很好實(shí)現(xiàn)產(chǎn)能最大，又能很好實(shí)現(xiàn)按單生產(chǎn)就成為一個(gè)關(guān)鍵的問題。解決上述問題的最好辦法是建立產(chǎn)銷一體化系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)一體化生產(chǎn)、一體化組織調(diào)度。ERP和MES、PCS的結(jié)合恰恰實(shí)現(xiàn)了從銷售訂單到成品入庫的一體化管理。
        
    4.2 濟(jì)鋼的MES戰(zhàn)略

    目前，濟(jì)鋼正在全面實(shí)施ERP項(xiàng)目，對全線生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)具有強(qiáng)烈需求。因此，根據(jù)濟(jì)鋼三煉鋼廠與中厚板廠生產(chǎn)線采用高耦合性直接熱裝板坯工藝（DHCR）、實(shí)行以品種鋼生產(chǎn)為主（小批量/多品種）的定單生產(chǎn)（make to order）管理的特點(diǎn)，決定以三煉鋼廠中厚板生產(chǎn)線為基點(diǎn)，實(shí)施MES項(xiàng)目。該生產(chǎn)線MES項(xiàng)目的實(shí)施一方面可以局部完善濟(jì)鋼的全面信息化建設(shè)項(xiàng)目，另一方面可以積累經(jīng)驗(yàn)，為逐步實(shí)施全局MES，最終完成產(chǎn)銷一體化系統(tǒng)創(chuàng)造條件。濟(jì)鋼的企業(yè)信息化架構(gòu)如圖2所示。

        圖2 濟(jì)鋼的企業(yè)信息化架構(gòu)

    4.3 濟(jì)鋼實(shí)現(xiàn)產(chǎn)銷一體化的必要性

    產(chǎn)銷一體化的管理模式是針對面向訂單的生產(chǎn)模式而確定的，這比較符合濟(jì)鋼的生產(chǎn)實(shí)際（如煉鋼-中厚板生產(chǎn)線庫存小，僅容納1天的產(chǎn)量等），有利于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)一體化集成管理，優(yōu)化提高生產(chǎn)產(chǎn)能、生產(chǎn)效率、計(jì)劃兌現(xiàn)率，降低生產(chǎn)成本，縮短生產(chǎn)周期，壓縮定貨周期。實(shí)現(xiàn)以銷售訂單為龍頭，按線精細(xì)化生產(chǎn)、精細(xì)化管理，同時(shí)又盡可能地釋放產(chǎn)能，實(shí)現(xiàn)利潤最大化。

    4.4 MES是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)銷一體化的基石

    實(shí)現(xiàn)產(chǎn)銷一體化，其核心問題就是用MES系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)管理一體化集成，據(jù)此就可以對全公司各分廠的生產(chǎn)過程進(jìn)行有效的計(jì)劃和控制，使計(jì)劃內(nèi)容細(xì)化到爐次、澆次、坯次、軋次等，時(shí)間到小時(shí)/分鐘，并以此進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)調(diào)度。實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)一體化集成，就能實(shí)現(xiàn)更好的產(chǎn)能優(yōu)化、更快的生產(chǎn)效率、更短的生產(chǎn)周期。同時(shí)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)一體化集成，也能夠給銷售提供有力的支持，把生產(chǎn)和銷售緊密聯(lián)系在一起，實(shí)現(xiàn)從銷售訂單到產(chǎn)品產(chǎn)出的整個(gè)產(chǎn)銷過程的一體化管理。客戶可以隨時(shí)查詢訂單執(zhí)行狀態(tài)，便于跟蹤訂單完成信息；生產(chǎn)廠依據(jù)生產(chǎn)計(jì)劃，基于MES系統(tǒng)能及時(shí)完成合同交付，讓客戶滿意；同時(shí)，在整個(gè)月生產(chǎn)計(jì)劃框架下，又能很好地實(shí)現(xiàn)公司產(chǎn)能的最大化。

    5 結(jié)束語

    在企業(yè)全面實(shí)施信息化建設(shè)的進(jìn)程中，沒有精確、及時(shí)的制造數(shù)據(jù)，就無法支持企業(yè)間協(xié)作和改善以實(shí)時(shí)情報(bào)為基礎(chǔ)的商業(yè)交流過程。更高明的決策、更高的效率，以及改進(jìn)顧客服務(wù)水平、提高產(chǎn)品質(zhì)量的需求，時(shí)刻呼吁著企業(yè)全面信息化進(jìn)程的推進(jìn)。而缺少MES的信息化，就無法實(shí)現(xiàn)制造產(chǎn)品全程跟蹤和避免數(shù)據(jù)落地等一系列功能，從而使企業(yè)信息化建設(shè)徒具虛名。因此在實(shí)施ERP工程的過程中，可以同步實(shí)施MES，并使MES提前達(dá)產(chǎn)達(dá)效，為ERP全面上線創(chuàng)造條件。