三级系统

1、概述

MES级制造执行系统的范围是针对热轧工艺流程，包括板坯库、加热炉、热轧主轧线、运输线、钢卷库、成品库、磨辊间等工艺流程的管理。按信息的处理流程及功能的划分，包括轧线的生产月计划、周计划、日计划、轧制计划的编制、调整和发行；质量规范的编制、维护、产品质量设计（板坯、钢卷）；成品质量的判定、钢卷取样、化检验数据的接收、产成品的判定、产成品的质量证明书的形成等质量控制；板坯库板坯号的形成、板坯的跟踪、板坯的上下线、板坯发货的管理；钢卷的入库、钢卷的跟踪、成品库的管理；生产实际数据收集、生产数据的统计分析、能源统计报表的形成的统计管理；轧制成本分析；热轧的生产标准和技术标准的管理。

 

 

2、板坯库管理

热轧的板坯库管理范围从板坯入库到板坯出库（包括上线入加热炉、板坯出加热炉的异常下线、板坯外运出库等）。其功能分为板坯炉前辊道跟踪、板坯上线、下线处理、板坯库内管理、板坯发货计划、板坯发货实际收集。

 

3、生产计划管理

3.1板坯设计及余材分配

对于钢卷合同来说，根据生产合同数据，进行虚拟板坯的设计，此时虚拟板坯已经带上生产合同号。对于板坯合同来说，根据板坯用户合同，进行板坯的设计。

余材分配包括板坯余材分配，钢卷余材分配：

 

3.2轧制计划管理

轧制计划为轧线的严格意义上的生产计划，根据日生产计划所确定的钢种、规格、板坯信息生成轧制计划信息，由于日计划已经明确了基本的生产顺序，因此轧制计划的编制基本上是日生产计划的细化。轧制计划是用于指导生产的，因此在轧制计划制成之后，正常情况下应严格按此计划执行。

轧制计划的管理包括轧制计划的制成、接受、释放、请求、确定、删除、变更、启动等功能。具体的功能可视生产厂的实际情况有所增减。

比如为满足板坯变化需求，轧制计划有调整变更功能：计划内板坯顺序的变更、计划内板坯的吊销。

 

4、钢卷库管理

热轧的钢卷库管理范围从钢卷上到提升机开始到钢卷发货或上生产线完成，其功能分为运输链、步进梁跟踪、钢卷库钢卷跟踪、钢卷库吊车跟踪、钢卷入钢卷库管理、钢卷库内移动、钢卷入成品库管理、吊车管理（包含通讯）。

 

5、成品库管理

成品管理主要管理从平整分卷机组（预留）上下来的成品捆包，物理交接点在打捆、称重后的打包台；从钢卷库打包台来的直发卷，物理交接点在打包台；从用户返回来的钢卷/捆包，物理交接点在火车/汽车的停车位。

 

6、检查线管理 

钢卷的组批取样：在编制轧制计划时，根据钢卷的组批取样规则，以确定轧制计划中的某一钢卷是否自动进检查线取样。

钢卷的进线检查：在编制轧制计划时确定钢卷是否进线检查，以实现钢卷的自动进线，同时操作人员也可根据实际情况进行强制进线检查、取样，基础自动化把进/出线事件传到过程自动化，再传给MES系统。操作人员把检查情况输入到计算机中。取样过程形成性能委托单。与检化验的MES系统计算机联网，即可以将相关信息自动传递到检化验MES系统。

 

7、磨辊间管理

磨辊间管理是对磨辊车间的轧辊的状态按辊的用途进行的设备管理，磨辊间管理功能是对热轧线上的粗轧机、精轧机的工作辊、支撑辊，卷取机的卷筒、助卷辊、夹送辊，以及立辊等进行库存管理、实绩管理。所有轧辊从入厂开始就进行登记，并按其研磨实绩、轧制实绩、使用机架实绩进行管理，直至轧辊报废。每个轧辊分使用中、准备使用、研磨中三种状态进行登记与显示。轧辊研磨者将根据轧制计划对辊的要求情况实施研磨操作。磨辊间管理计算机应直接接收磨床对辊的研磨实绩（轧辊号、辊径、凸度号），同时应有人机界面能够手动输入研磨实绩信息，磨辊管理计算机对研磨实绩履历进行管理。 

 

 

8、能源管理统计系统

按照节能降耗的总体需求，能源管理统计系统对加热炉、轧线、水处理等的煤气、电耗、水量等各种能源介质进行统计和查询，采用网页系统，直观、有效、便捷的进行数据统计和查询。

● 系统提供水、电、气等能源介质的数据采集和录入。

● 系统提供吨钢综合能耗统计；

● 系统提供工序能耗统计，按既定工序划分进行能耗分析；

● 系统提供能源消耗报表，支持按介质和工序生成班报、日报、周报、月报。

 

 

 

9、移动APP

我们通过阿里云平台结合远程VPN技术，构架了与现场实施环境基本一致的云端数据中心，云服务器根据配置访问指定的工业防火墙，通过防火墙后，交换机会将请求转发到对应的数据采集服务器上，数据采集完成后，将结果通过原链路返回到移动端。

移动端到阿里云服务器的链路，我们通过https的SSL证书保证传输的安全，防止传输的数据被篡写；云服务器的安全依靠的是阿里巴巴提供的动态感知、云盾、DDOS防护、漏洞扫描等技术；工业防火墙则保证了厂内的网络安全。

 

图：手机APP系统构架图

9.1移动端APP特点

（1）通过云端大数据平台，一键获取全生命周期生产关联数据，实现产品数字化；

（2）保持云端和现场数据高度同步性、实时性；

（3）统计、分析、曲线、图表等展示比PC端更轻盈、更便捷；（通用+定制）

（4）生产会议、数据追溯最方便的手段之一；

（5）故障报警可以用短信、微信、电话等方式第一时间提醒用户；

 

 9.2移动支持功能介绍

 

 

10、轧制成本管理系统

为了便于更精确的进行生产准备和成本分析，合理安排生产组织，并为合同订单提供指导意见。

● 系统可以自动获取或通过人工录入轧制生产所需的原料（板坯等）费用、能源介质单价等基础数据，根据实际生产的产量、成材率、能源消耗量等生产数据统计轧制成本。

● 系统提供能源介质单耗价格，按水、电、煤气等介质进行单耗统计；

● 系统按不同成本类型提供轧制成本分析。 

 

11、统计报表

统计报表是MES系统的一大功能，完善的统计报表功能能够为生产的组织者提供可靠、准确的数据依据，为生产决策提供保证；生产统计报表还为产品质量跟踪提供相应的数据支持，为产品质量的分析、优化提供有利的数据资源。 

 

12、报警、记录系统

报警和记录系统实际上是为了完成对程序中的错误和关键操作的记载与报警，报警系统对任何影响下一步操作的时间进行实时报警，记录系统只是对操作的各个步骤进行记录，报警、记录系统都可以随时查询。

报警系统、记录系统分为前后台报警系统，分别负责前台程序产生的和后台程序产生的报警、记录信息。

前台程序的报警、记录系统作成一个标准的控件，供前台程序调用。

后台程序的报警系统要提供标准的接口程序，供后台程序调用。 

 

13、通讯

热轧MES计算机覆盖了热轧生产控制管理，热轧MES计算机要和热轧二级计算机进行相互间信息的通讯，大部分数据通讯二级返回给MES系统，如果有需要热轧MES计算机也可考虑与一级计算机进行直接通讯，同时热轧MES计算机还要同公司级ERP系统、其他生产厂的MES，以及MES系统内部计算机之间进行必要的信息通讯。