生產執行系統（MES）在包鋼焦化廠的實施，北京天思天心助力企業信息化，智慧化，可視化，數字化

進入新世紀以來，經濟全球化的趨勢日益加強，市場環境發生了根本性的變化。顧客驅動已成為市場的主要特征。面對激烈競爭，企業界的重要對策就是采用將傳統制造技術與信息技術、自動化技術、現代管理技術和系統科學技術有機融合的新一代先進生產技術。在這個背景下，國內企業尤其是鋼鐵企業紛紛加大力度實施企業信息化。鋼鐵企業開展信息化的目的是實現企業快速發展，促進企業業務流程重組和組織結構的優化，完成傳統經營方式的變革，加強成本計劃與控制，并大大提高工作效率，使內部管理結構更加扁平化，增強市場競爭力。

包鋼焦化廠是包鋼集團中的主體生產廠礦，承擔著為煉鐵生產提供高質量焦炭的任務，同時也是內蒙古自治區最大的冶金焦炭及化工副產品的專業生產廠。包鋼集團產能結構的調整、經營戰略的轉變對包鋼焦化廠的生產經營管理提出了更高的要求。生產執行系統（MES）正是在這種背景下作為包鋼焦化廠綜合管理信息系統（EIS）的重要組成部分進行了設計開發，并在包鋼焦化廠進行了實施部署。

1 生產執行系統（MES）

一個完整的冶金企業信息化管理系統應該由橫向、縱向兩個方面組成。橫向要覆蓋供、產、銷，以及質量、財務、人事、設備維護、項目管理等各個環節，縱向應該能從最底層的生產設備、生產線及物料控制系統，一直向上延伸到企業的最高決策層。對于冶金企業來說，一個五層系統的整體架構是比較科學的先進的。這五級系統分別為：

一級系統：設備控制系統；

二級系統：過程控制系統；

三級系統：生產執行系統（MES）；

四級系統：企業資源計劃系統（ERP）；

五級系統：企業間管理系統及決策支持系統。

這五層系統相互集成、相互協調，構成了一個完整的企業信息化管理系統。

生產執行系統（MES）在整個企業信息集成系統中承上啟下，是生產活動與管理活動信息溝通的橋梁；生產執行系統（MES）采集從接受訂貨到制成最終產品全過程的各種數據和狀態信息，目的在于優化管理活動。生產執行系統（MES）提供設備控制系統、過程控制系統無法實現的車間級調度管理功能；提供ERP 等管理信息系統無法實現的生產數據的獲取與分析功能，成為車間生產和企業管理之間的橋梁，可以為企業帶來現實的或潛在的經濟效益。生產執行系統（MES）是企業信息化集成的紐帶，是實施企業敏捷制造戰略和實現車間生產敏捷化的基本技術手段，是近10年來在國際上迅速發展、面向車間層的生產管理技術與實時信息系統。MES可以為用戶提供一個快速反應、有彈性、精細化的制造業環境，幫助企業減低成本、按期交貨、提高產品的質量和提高服務質量。MES的核心是集成，通過對企業各種資源的有效集成，將企業的生產和經營集成為一個高效運轉，高效自動化的整體。

2 MES生產執行系統功能

包鋼焦化廠MES 生產執行系統包括以下功能：

2.1 原料管理

對生產所需的原料，包括原煤、精煤、自洗精煤，進行統一管理，按照滿足生產目標從全局出發進行原料申購、采購、到貨、入庫、領用、統計等管理。

2.2 生產計劃管理

根據公司總調向焦化廠生產科下達的焦炭和自洗精煤的日產量數據指標，計算出下月公司安排的焦炭和自洗精煤的計劃產量。根據副產品產率計算出一次副產品回收和二次副產品加工量。形成生產計劃（包括年計劃、月計劃）并發布給各車間、科室及廠領導。

2.3 車間生產管理

包括焦化廠原煤、選煤、備煤、一煉焦、二煉焦、三煉焦、四煉焦、運焦、一回收、二回收、精苯、焦油、動力等13個車間的日生產管理，月生產統計管理。

2.4 生產調度管理

生產調度管理主要依據各車間的日生產數據，研究室的原料及產品質量數據，實時生成每日的生產調度日志，并以此為基礎，生成焦化廠生產調度記錄，為企業的生產決策提供及時有效的依據。

2.5 庫存管理

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

2.6 質量管理

由研究室錄入原料、產品質量檢驗數據及生產過程中的取樣檢驗數據，進行質量評定和質量控制。

2.7 銷售管理

主要針對銷售科的業務進行設計。

銷售管理包括：合同管理、發貨管理、車輛調度、自備車管理、結算、統計。

2.8 綜合統計管理

包鋼焦化廠的綜合統計管理包括以下幾個方面：

原料（礦山來煤、單種煤、配合煤）和產品（洗精煤、焦炭、化產品）質量指標的每月自動生成；通過數據的自動收集計算產生多種類別的統計臺賬，包括綜合臺賬、煤賬、產銷存臺賬、歷史最好水平臺賬等；以統計臺賬的數據為基礎，生成各種統計報表。

3 MES生產執行系統的主要實現技術

3.1 采用B/S系統體系結構

B/S（Browser/Server）結構即瀏覽器和服務器結構。它是隨著Internet 技術的興起，對傳統的C/S結構的一種變化或者改進的系統體系結構。在這種結構下，用戶通過Web 瀏覽器對系統進行數據的訪問操作，極少部分事務邏輯在前端（Browser）實現，而主要事務邏輯在服務器端（Server）實現，形成所謂三層結構。這樣就大大簡化了客戶端電腦載荷，減輕了系統維護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架構進行系統開發

J2EE架構是以JAVA語言作為基礎的一個企業級應用程序開發標準。它提供了一個基于組件的方法和多層的分布式應用模型、一致化的安全模型以及靈活的事務控制，不僅降低了開發多層應用的費用和復雜性，而且加快了應用的分布式部署，增強了安全機制，提高了系統的性能。

3.3 XML技術的應用

XML是eXtensible Markup Language的縮寫，意為可擴展的標記語言。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用之間交換數據的理想格式。XML作為完善靈活的數據交換格式應用于本系統，使得數據處理變得方便而靈活。

4 MES生產執行系統的主要特點

本次MES在包鋼焦化廠的應用實施，具有以下幾個突出特點：

4.1 產供銷一體化

包鋼焦化廠的產供銷流程涉及眾多部門及大量信息。面對如此大量的信息，需要進行資訊的整合，改變各相關部門資訊獨立、數據多源輸入的弊端，實現資源輸入的及時準確、高度共享，高度統一。包鋼焦化廠MES根據焦化廠的業務特點對原料采購、生產計劃、生產執行、產品銷售、質量控制等進行了全面整合，涵蓋了企業產供銷的方方面面，是真正實現了產供銷一體化的生產管理系統。

4.2 完整的物流

包鋼焦化廠是以煉焦煤為原料，主要生產焦炭，同時通過回收深加工，經過連續的多種生產環節，生產多種化產品，這種特點決定了其物流特點是多段生產、多段運輸、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環節，有時是產品，有時又是原料。所使用的都是大型設備，成本高、操作復雜，工序連接緊密、作業的連續性強、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對生產過程的物料流進行了完全監測、分析、控制和優化。

4.3 明晰的信息流

作為一種計算機輔助生產管理系統，MES的重要使命就是實現企業的連續信息流。包鋼焦化廠MES通過面向車間層的生產管理技術，確保了生產信息的準確性與唯一性，以此為基礎，為綜合統計提供數據，并進而為成本分析提供數據，確保了生產信息的完整暢通。這種以車間生產信息為依據，無需人工調整，最終形成統計報表的信息處理方式，在包鋼已經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行設計，實現企業生產活動與經營活動的有效集成，成為優化運行、優化控制與優化管理的橋梁和紐帶，為企業管理決策提供了可靠的依據。

4.5 穩定、可靠、安全的系統

在考慮技術先進性和開放性的同時，通過優化的模塊化設計方法，從系統結構、系統管理、設備性能、技術措施著手保證系統的穩定和可靠；利用應用模塊中已考慮的授權機制來保證運行數據的安全。實踐證明，起到了很好作用，深受用戶的信賴。

4.6 兼容性和可擴展性

為了適應未來的業務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，實現軟件系統的擴展和應用維護。為了防止出現信息孤島問題，在MES 系統從研發到實施的整個環節，不僅在功能上確保滿足企業現在的需求，還要能夠盡可能地滿足未來的需求，即具備一定的擴展性，將來能夠和其他的系統（如ERP、DCS等）進行集成，以適應企業信息化整體的要求。

5 結束語

包鋼焦化廠生產執行系統（MES）是凝聚了生產管理者、技術專家的智慧和經驗，借助IT高新技術實現的一個特殊的應用系統，它的成功實施，實現了信息資源的統一規劃和最大限度的共享，以及上下游生產工序功能和信息的無縫對接；全面詳盡的統計信息可以輔助管理者發布最合理的控制信息，從而盡善盡美地實現企業的經營目標。基于J2EE架構的B/S系統體系結構不僅具有技術上的前瞻性，而且其良好的可擴展性和兼容性非常符合包鋼集團公司的信息化發展規劃和管理戰略。我們有理由相信，隨著企業對MES認識的逐步加深，MES在包鋼的應用必將會逐步深入，MES對鋼鐵行業的信息化必將發揮更大的助推作用。