進(jìn)入新世紀(jì)以來，經(jīng)濟(jì)全球化的趨勢日益加強(qiáng)，市場環(huán)境發(fā)生了根本性的變化。顧客驅(qū)動已成為市場的主要特征。面對激烈競爭，企業(yè)界的重要對策就是采用將傳統(tǒng)制造技術(shù)與信息技術(shù)、自動化技術(shù)、現(xiàn)代管理技術(shù)和系統(tǒng)科學(xué)技術(shù)有機(jī)融合的新一代先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)。在這個背景下，國內(nèi)企業(yè)尤其是鋼鐵企業(yè)紛紛加大力度實施企業(yè)信息化。鋼鐵企業(yè)開展信息化的目的是實現(xiàn)企業(yè)快速發(fā)展，促進(jìn)企業(yè)業(yè)務(wù)流程重組和組織結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，完成傳統(tǒng)經(jīng)營方式的變革，加強(qiáng)成本計劃與控制，并大大提高工作效率，使內(nèi)部管理結(jié)構(gòu)更加扁平化，增強(qiáng)市場競爭力。

包鋼焦化廠是包鋼集團(tuán)中的主體生產(chǎn)廠礦，承擔(dān)著為煉鐵生產(chǎn)提供高質(zhì)量焦炭的任務(wù)，同時也是內(nèi)蒙古自治區(qū)最大的冶金焦炭及化工副產(chǎn)品的專業(yè)生產(chǎn)廠。包鋼集團(tuán)產(chǎn)能結(jié)構(gòu)的調(diào)整、經(jīng)營戰(zhàn)略的轉(zhuǎn)變對包鋼焦化廠的生產(chǎn)經(jīng)營管理提出了更高的要求。生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)（MES）正是在這種背景下作為包鋼焦化廠綜合管理信息系統(tǒng)（EIS）的重要組成部分進(jìn)行了設(shè)計開發(fā)，并在包鋼焦化廠進(jìn)行了實施部署。

【資料圖】

1 生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)（MES）

一個完整的冶金企業(yè)信息化管理系統(tǒng)應(yīng)該由橫向、縱向兩個方面組成。橫向要覆蓋供、產(chǎn)、銷，以及質(zhì)量、財務(wù)、人事、設(shè)備維護(hù)、項目管理等各個環(huán)節(jié)，縱向應(yīng)該能從最底層的生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)線及物料控制系統(tǒng)，一直向上延伸到企業(yè)的最高決策層。對于冶金企業(yè)來說，一個五層系統(tǒng)的整體架構(gòu)是比較科學(xué)的先進(jìn)的。這五級系統(tǒng)分別為：

一級系統(tǒng)：設(shè)備控制系統(tǒng)；

二級系統(tǒng)：過程控制系統(tǒng)；

三級系統(tǒng)：生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)（MES）；

四級系統(tǒng)：企業(yè)資源計劃系統(tǒng)（ERP）；

五級系統(tǒng)：企業(yè)間管理系統(tǒng)及決策支持系統(tǒng)。

這五層系統(tǒng)相互集成、相互協(xié)調(diào)，構(gòu)成了一個完整的企業(yè)信息化管理系統(tǒng)。

生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)（MES）在整個企業(yè)信息集成系統(tǒng)中承上啟下，是生產(chǎn)活動與管理活動信息溝通的橋梁；生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)（MES）采集從接受訂貨到制成最終產(chǎn)品全過程的各種數(shù)據(jù)和狀態(tài)信息，目的在于優(yōu)化管理活動。生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)（MES）提供設(shè)備控制系統(tǒng)、過程控制系統(tǒng)無法實現(xiàn)的車間級調(diào)度管理功能；提供ERP 等管理信息系統(tǒng)無法實現(xiàn)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)的獲取與分析功能，成為車間生產(chǎn)和企業(yè)管理之間的橋梁，可以為企業(yè)帶來現(xiàn)實的或潛在的經(jīng)濟(jì)效益。生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)（MES）是企業(yè)信息化集成的紐帶，是實施企業(yè)敏捷制造戰(zhàn)略和實現(xiàn)車間生產(chǎn)敏捷化的基本技術(shù)手段，是近10年來在國際上迅速發(fā)展、面向車間層的生產(chǎn)管理技術(shù)與實時信息系統(tǒng)。MES可以為用戶提供一個快速反應(yīng)、有彈性、精細(xì)化的制造業(yè)環(huán)境，幫助企業(yè)減低成本、按期交貨、提高產(chǎn)品的質(zhì)量和提高服務(wù)質(zhì)量。MES的核心是集成，通過對企業(yè)各種資源的有效集成，將企業(yè)的生產(chǎn)和經(jīng)營集成為一個高效運(yùn)轉(zhuǎn)，高效自動化的整體。

2 MES生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)功能

包鋼焦化廠MES 生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)包括以下功能：

2.1 原料管理

對生產(chǎn)所需的原料，包括原煤、精煤、自洗精煤，進(jìn)行統(tǒng)一管理，按照滿足生產(chǎn)目標(biāo)從全局出發(fā)進(jìn)行原料申購、采購、到貨、入庫、領(lǐng)用、統(tǒng)計等管理。

2.2 生產(chǎn)計劃管理

根據(jù)公司總調(diào)向焦化廠生產(chǎn)科下達(dá)的焦炭和自洗精煤的日產(chǎn)量數(shù)據(jù)指標(biāo)，計算出下月公司安排的焦炭和自洗精煤的計劃產(chǎn)量。根據(jù)副產(chǎn)品產(chǎn)率計算出一次副產(chǎn)品回收和二次副產(chǎn)品加工量。形成生產(chǎn)計劃（包括年計劃、月計劃）并發(fā)布給各車間、科室及廠領(lǐng)導(dǎo)。

2.3 車間生產(chǎn)管理

包括焦化廠原煤、選煤、備煤、一煉焦、二煉焦、三煉焦、四煉焦、運(yùn)焦、一回收、二回收、精苯、焦油、動力等13個車間的日生產(chǎn)管理，月生產(chǎn)統(tǒng)計管理。

2.4 生產(chǎn)調(diào)度管理

生產(chǎn)調(diào)度管理主要依據(jù)各車間的日生產(chǎn)數(shù)據(jù)，研究室的原料及產(chǎn)品質(zhì)量數(shù)據(jù)，實時生成每日的生產(chǎn)調(diào)度日志，并以此為基礎(chǔ)，生成焦化廠生產(chǎn)調(diào)度記錄，為企業(yè)的生產(chǎn)決策提供及時有效的依據(jù)。

2.5 庫存管理

包括原料（原煤、精煤）庫存管理、化產(chǎn)品庫存管理、原材料（酸、堿等）庫存管理。

2.6 質(zhì)量管理

由研究室錄入原料、產(chǎn)品質(zhì)量檢驗數(shù)據(jù)及生產(chǎn)過程中的取樣檢驗數(shù)據(jù)，進(jìn)行質(zhì)量評定和質(zhì)量控制。

2.7 銷售管理

主要針對銷售科的業(yè)務(wù)進(jìn)行設(shè)計。

銷售管理包括：合同管理、發(fā)貨管理、車輛調(diào)度、自備車管理、結(jié)算、統(tǒng)計。

2.8 綜合統(tǒng)計管理

包鋼焦化廠的綜合統(tǒng)計管理包括以下幾個方面：

原料（礦山來煤、單種煤、配合煤）和產(chǎn)品（洗精煤、焦炭、化產(chǎn)品）質(zhì)量指標(biāo)的每月自動生成；通過數(shù)據(jù)的自動收集計算產(chǎn)生多種類別的統(tǒng)計臺賬，包括綜合臺賬、煤賬、產(chǎn)銷存臺賬、歷史最好水平臺賬等；以統(tǒng)計臺賬的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，生成各種統(tǒng)計報表。

3 MES生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)的主要實現(xiàn)技術(shù)

3.1 采用B/S系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)

B/S（Browser/Server）結(jié)構(gòu)即瀏覽器和服務(wù)器結(jié)構(gòu)。它是隨著Internet 技術(shù)的興起，對傳統(tǒng)的C/S結(jié)構(gòu)的一種變化或者改進(jìn)的系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)。在這種結(jié)構(gòu)下，用戶通過Web 瀏覽器對系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)的訪問操作，極少部分事務(wù)邏輯在前端（Browser）實現(xiàn)，而主要事務(wù)邏輯在服務(wù)器端（Server）實現(xiàn)，形成所謂三層結(jié)構(gòu)。這樣就大大簡化了客戶端電腦載荷，減輕了系統(tǒng)維護(hù)與升級的成本和工作量，降低了用戶的總體成本。

3.2 使用JAVA語言基于J2EE架構(gòu)進(jìn)行系統(tǒng)開發(fā)

J2EE架構(gòu)是以JAVA語言作為基礎(chǔ)的一個企業(yè)級應(yīng)用程序開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)。它提供了一個基于組件的方法和多層的分布式應(yīng)用模型、一致化的安全模型以及靈活的事務(wù)控制，不僅降低了開發(fā)多層應(yīng)用的費(fèi)用和復(fù)雜性，而且加快了應(yīng)用的分布式部署，增強(qiáng)了安全機(jī)制，提高了系統(tǒng)的性能。

3.3 XML技術(shù)的應(yīng)用

XML是eXtensible Markup Language的縮寫，意為可擴(kuò)展的標(biāo)記語言。由于XML是非專有的并易于閱讀和編寫，使它成為在不同的應(yīng)用之間交換數(shù)據(jù)的理想格式。XML作為完善靈活的數(shù)據(jù)交換格式應(yīng)用于本系統(tǒng)，使得數(shù)據(jù)處理變得方便而靈活。

4 MES生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)的主要特點

本次MES在包鋼焦化廠的應(yīng)用實施，具有以下幾個突出特點：

4.1 產(chǎn)供銷一體化

包鋼焦化廠的產(chǎn)供銷流程涉及眾多部門及大量信息。面對如此大量的信息，需要進(jìn)行資訊的整合，改變各相關(guān)部門資訊獨(dú)立、數(shù)據(jù)多源輸入的弊端，實現(xiàn)資源輸入的及時準(zhǔn)確、高度共享，高度統(tǒng)一。包鋼焦化廠MES根據(jù)焦化廠的業(yè)務(wù)特點對原料采購、生產(chǎn)計劃、生產(chǎn)執(zhí)行、產(chǎn)品銷售、質(zhì)量控制等進(jìn)行了全面整合，涵蓋了企業(yè)產(chǎn)供銷的方方面面，是真正實現(xiàn)了產(chǎn)供銷一體化的生產(chǎn)管理系統(tǒng)。

4.2 完整的物流

包鋼焦化廠是以煉焦煤為原料，主要生產(chǎn)焦炭，同時通過回收深加工，經(jīng)過連續(xù)的多種生產(chǎn)環(huán)節(jié)，生產(chǎn)多種化產(chǎn)品，這種特點決定了其物流特點是多段生產(chǎn)、多段運(yùn)輸、多段存儲，物流種類多、工序多且形式不一、并伴有多種原料，一種物料在不同的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，有時是產(chǎn)品，有時又是原料。所使用的都是大型設(shè)備，成本高、操作復(fù)雜，工序連接緊密、作業(yè)的連續(xù)性強(qiáng)、對時間要求條件高，不僅存在時間平衡和溫度平衡問題，還存在資源能力和物流平衡的問題。包鋼焦化廠MES對生產(chǎn)過程的物料流進(jìn)行了完全監(jiān)測、分析、控制和優(yōu)化。

4.3 明晰的信息流

作為一種計算機(jī)輔助生產(chǎn)管理系統(tǒng)，MES的重要使命就是實現(xiàn)企業(yè)的連續(xù)信息流。包鋼焦化廠MES通過面向車間層的生產(chǎn)管理技術(shù)，確保了生產(chǎn)信息的準(zhǔn)確性與唯一性，以此為基礎(chǔ)，為綜合統(tǒng)計提供數(shù)據(jù)，并進(jìn)而為成本分析提供數(shù)據(jù)，確保了生產(chǎn)信息的完整暢通。這種以車間生產(chǎn)信息為依據(jù)，無需人工調(diào)整，最終形成統(tǒng)計報表的信息處理方式，在包鋼已經(jīng)實施信息化的二級單位中僅此一家。

4.4 以成本為核心

包鋼焦化廠MES以成本控制為核心進(jìn)行設(shè)計，實現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)活動與經(jīng)營活動的有效集成，成為優(yōu)化運(yùn)行、優(yōu)化控制與優(yōu)化管理的橋梁和紐帶，為企業(yè)管理決策提供了可靠的依據(jù)。

4.5 穩(wěn)定、可靠、安全的系統(tǒng)

在考慮技術(shù)先進(jìn)性和開放性的同時，通過優(yōu)化的模塊化設(shè)計方法，從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)管理、設(shè)備性能、技術(shù)措施著手保證系統(tǒng)的穩(wěn)定和可靠；利用應(yīng)用模塊中已考慮的授權(quán)機(jī)制來保證運(yùn)行數(shù)據(jù)的安全。實踐證明，起到了很好作用，深受用戶的信賴。

4.6 兼容性和可擴(kuò)展性

為了適應(yīng)未來的業(yè)務(wù)拓展和項目的變化要求，我們充分考慮到了以最簡便的方法、最低的投資，實現(xiàn)軟件系統(tǒng)的擴(kuò)展和應(yīng)用維護(hù)。為了防止出現(xiàn)信息孤島問題，在MES 系統(tǒng)從研發(fā)到實施的整個環(huán)節(jié)，不僅在功能上確保滿足企業(yè)現(xiàn)在的需求，還要能夠盡可能地滿足未來的需求，即具備一定的擴(kuò)展性，將來能夠和其他的系統(tǒng)（如ERP、DCS等）進(jìn)行集成，以適應(yīng)企業(yè)信息化整體的要求。

5 結(jié)束語

包鋼焦化廠生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)（MES）是凝聚了生產(chǎn)管理者、技術(shù)專家的智慧和經(jīng)驗，借助IT高新技術(shù)實現(xiàn)的一個特殊的應(yīng)用系統(tǒng)，它的成功實施，實現(xiàn)了信息資源的統(tǒng)一規(guī)劃和最大限度的共享，以及上下游生產(chǎn)工序功能和信息的無縫對接；全面詳盡的統(tǒng)計信息可以輔助管理者發(fā)布最合理的控制信息，從而盡善盡美地實現(xiàn)企業(yè)的經(jīng)營目標(biāo)?；贘2EE架構(gòu)的B/S系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)不僅具有技術(shù)上的前瞻性，而且其良好的可擴(kuò)展性和兼容性非常符合包鋼集團(tuán)公司的信息化發(fā)展規(guī)劃和管理戰(zhàn)略。我們有理由相信，隨著企業(yè)對MES認(rèn)識的逐步加深，MES在包鋼的應(yīng)用必將會逐步深入，MES對鋼鐵行業(yè)的信息化必將發(fā)揮更大的助推作用。