1 鋼鐵行業(yè)經(jīng)營環(huán)境的新特點
當前鋼鐵行業(yè)所面臨的生產(chǎn)經(jīng)營環(huán)境具有按訂單、多品種、小批量生產(chǎn)的特點。在這種局面下,鋼鐵企業(yè)對用戶需求的預測越來越困難,為了減少庫存,節(jié)約成本,最有效的運作策略是將傳統(tǒng)以預測為主軸的推式系統(tǒng)改為以需求計劃為主軸的拉式系統(tǒng)。在這種生產(chǎn)模式下,企業(yè)的銷售部門應該掌握生產(chǎn)線的實時數(shù)據(jù),避免簽訂不合理合同,避免出現(xiàn)合同價格低于生產(chǎn)成本、交貨期無法保證等問題;生產(chǎn)調(diào)度人員要及時掌握生產(chǎn)的歷史情況和現(xiàn)時數(shù)據(jù),以根據(jù)實際產(chǎn)能合并小訂單,制訂科學合理的生產(chǎn)調(diào)度計劃;生產(chǎn)部門也需要及時掌握當前的各項訂單情況、生產(chǎn)計劃指令,能夠快速準確地根據(jù)銷售合同和調(diào)度計劃安排班組生產(chǎn)。
2 ERP在鋼鐵生產(chǎn)和銷售中的作用
ERP是建立在信息技術基礎上,以系統(tǒng)化的管理思想整合企業(yè)內(nèi)部資源,對采購、生產(chǎn)、成本、庫存、銷售、運輸進行計劃,從而達到最優(yōu)及最佳資源組合,為企業(yè)提供決策運行手段的管理平臺。
傳統(tǒng)的鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)柔性差,是不能完全客戶化生產(chǎn)的行業(yè)。而ERP系統(tǒng)可通過大量的歷史資料對市場進行預測。客戶對產(chǎn)品的需求也是有一定規(guī)格的,客戶對某種產(chǎn)品某種規(guī)格每年某月份的需求,可以根據(jù)過去5年的歷史數(shù)據(jù)進行分析。如果過去的5年一直在增加,而這種增加又沒有減緩的趨勢,可以通過平均增長大體估算出需求量。在接到訂單之前,鋼廠就進行一定的生產(chǎn),接到訂單后再根據(jù)客戶的要求將預先生產(chǎn)的半成品或組件加工成最終產(chǎn)品,即采用相對柔性的客戶化生產(chǎn)。
按照一個訂單進行生產(chǎn),但在中間發(fā)現(xiàn)成分出現(xiàn)偏差、而變成另一個鋼種時,可調(diào)用ERP,查閱訂單管理,查找是否有與該鋼種相近的訂單。若有,可轉入此單的生產(chǎn);即使沒有也可以按歷史數(shù)據(jù)進行分析,以確定最合理方案。ERP的訂單管理提高了這種應對過程中的反應速度。柔性管理大大降低了傳統(tǒng)鋼鐵煉制過程中的余料、廢料。
3 MES的地位與作用
3.1 過程自動化與ERP之間需要MES
在鋼鐵行業(yè)ERP中,針對產(chǎn)品的描述項目非常細化,成品和半成品必須有各種特征、屬性的描述。生產(chǎn)過程中有很多不確定因素,必須對整個過程進行控制。鋼鐵工業(yè)雖已基本實現(xiàn)了基礎自動化和過程自動化,但都是以單元生產(chǎn)設備為核心進行檢測與控制,生產(chǎn)設備之間缺乏信息資源的共享和生產(chǎn)過程的統(tǒng)一管理。而ERP系統(tǒng)本身難以與基礎自動系統(tǒng)連接,無法對生產(chǎn)數(shù)據(jù)進行自動管理。而這些管理信息系統(tǒng)在進行生產(chǎn)管理計劃與決策分析時,大量依賴企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營過程中產(chǎn)生的實際數(shù)據(jù)。為了方便ERP系統(tǒng)運行,實際操作中不得不將大量的生產(chǎn)數(shù)據(jù)通過紙質(zhì)報表傳遞,再錄入到管理信息系統(tǒng)。但這種方式傳遞的數(shù)據(jù)易出錯,效率低,得到的數(shù)據(jù)滯后于實際生產(chǎn)情況,影響基礎數(shù)據(jù)的實效性,導致管理信息系統(tǒng)不能及時準確對生產(chǎn)經(jīng)營進行相關處理和決策。
MES能通過信息的傳遞對從生產(chǎn)命令下發(fā)到產(chǎn)品完成的整個生產(chǎn)過程進行優(yōu)化管理。當實時事件發(fā)生時,MES能及時對這些事件做出反應、報告,并用當前的準確數(shù)據(jù)對其約束和處理。
3.2 MES的功能
3.2.1 橋梁作用
MES以過程數(shù)學模型為核心,連接實時數(shù)據(jù)庫或非實時的關系數(shù)據(jù)庫,對生產(chǎn)過程進行實時監(jiān)視、診斷和控制,完成單元整合和系統(tǒng)優(yōu)化,在生產(chǎn)過程層進行物料平衡,安排生產(chǎn)計劃,實施調(diào)度、排產(chǎn)及優(yōu)化。進而對生產(chǎn)過程的物料流、能量流、質(zhì)量流、資金流和數(shù)據(jù)流進行完全監(jiān)測、分析、控制和優(yōu)化。
鋼鐵冶金行業(yè)的物料種類呈現(xiàn)啞鈴式的特征,即投入的原料種類很多,中間產(chǎn)品如鐵水、鋼水、連鑄坯的種類較少,而經(jīng)過軋制和其它后道加工后又轉化成為很多不同規(guī)格的成品。要實現(xiàn)高效生產(chǎn)并保證正確的數(shù)量和合格的質(zhì)量,在所要求的時間內(nèi)以最低的成本根據(jù)客戶的定單組織加工,需要有一個能夠對整個生產(chǎn)領域內(nèi)包括計劃、實時監(jiān)控、以實際結果為導向的定貨以及物料庫存數(shù)據(jù)等各種因素進行整合的系統(tǒng)。該系統(tǒng)可提高集成生產(chǎn)作業(yè)流程的透明度,提高生產(chǎn)能力和成本利用率,并優(yōu)化設備的使用,而MES系統(tǒng)就具備此功能,它可以起到上下溝通企業(yè)管理平臺和現(xiàn)場控制設備的垂直集成的作用,又同時起貫通所有產(chǎn)線,實現(xiàn)全過程一體化產(chǎn)品與質(zhì)量設計、計劃與物流調(diào)度、生產(chǎn)控制與管理的核心作用,是生產(chǎn)企業(yè)過程自動化系統(tǒng)與管理信息系統(tǒng)之間的橋梁。
ERP系統(tǒng)需要MES提供的成本、制造周期和預計產(chǎn)出時間等實際生產(chǎn)數(shù)據(jù);ERP從MES中取到生產(chǎn)訂單的實際狀態(tài)、企業(yè)當前的實際生產(chǎn)能力情況以及企業(yè)中生產(chǎn)換班的相互約束關系;客戶關系管理模塊的成功報價和準時交貨決定于每個時刻生產(chǎn)的實際情況,所以它必須和MES有密切的聯(lián)系;過程控制需要基于MES對產(chǎn)品的工藝參數(shù)進行優(yōu)化;而基礎控制模塊則必須從MES中取到控制數(shù)據(jù)或操作步驟。
3.2.2 設備維護管理功能
實時監(jiān)測設備的運行情況和負荷,制定設備的階段性、周期性和預防性的維護計劃,并對突發(fā)故障產(chǎn)生響應,提供故障診斷支持;記錄設備的歷史檔案和備品備件管理,方便對設備進行最優(yōu)化管理與維護。
3.2.3 生產(chǎn)計劃管理功能
依據(jù)ERP月度生產(chǎn)計劃和訂單資料,編制周、日班組計劃。該計劃是基于有限能力的生產(chǎn)執(zhí)行計劃,提供基于指定生產(chǎn)單元相關的優(yōu)先級、屬性、特征、方法等的作業(yè)排序。
MES提供基礎自動化系統(tǒng)、過程自動化系統(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,是車間生產(chǎn)和企業(yè)管理之間的橋梁,能為企業(yè)帶來現(xiàn)實或潛在的經(jīng)濟效益。包括:確切掌握生產(chǎn)狀況,提高交貨準確度,達到產(chǎn)銷配合;正確掌握生產(chǎn)狀況及不良品質(zhì)追蹤,降低生產(chǎn)成本;對產(chǎn)品生產(chǎn)數(shù)據(jù)進行管理,方便品質(zhì)追蹤,提高產(chǎn)品服務質(zhì)量;有效避免不良操作,提高生產(chǎn)效率;有效利用生產(chǎn)設備,充分發(fā)揮產(chǎn)能;正確快速制訂生產(chǎn)決策等。
4 ERP與MES的關系
從鋼鐵企業(yè)信息化的任務看,打通訂貨一生產(chǎn)一銷售的關鍵路徑,并在這條關鍵路徑上整合全流程的質(zhì)量監(jiān)控(包括計量化驗,質(zhì)保書生成)、動態(tài)成本核算、采購、銷售、運輸、出入廠以及財務管理,就成了綜合營銷系統(tǒng)。這樣的綜合營銷系統(tǒng)再加上設備維修和備品備件管理、人力資源管理、網(wǎng)上辦公和遠程辦公,就是鋼鐵企業(yè)ERP。鋼鐵企業(yè)中的MES實際上是過程控制級和作業(yè)管理級的整合。作業(yè)管理中的過程物料平衡、生產(chǎn)計劃、調(diào)度、排序及優(yōu)化已經(jīng)納入綜合營銷系統(tǒng),成為其核心部分。ERP主要根據(jù)企業(yè)的人、財、物各種資源的狀況和產(chǎn)、供、銷各個環(huán)節(jié)的信息,對生產(chǎn)進行合理有效的計劃、組織,使生產(chǎn)經(jīng)營活動協(xié)調(diào)有序地進行,并對企業(yè)的戰(zhàn)略計劃進行決策。MES根據(jù)ERP系統(tǒng)下達的合同計劃,通過生產(chǎn)調(diào)度、生產(chǎn)統(tǒng)計、成本控制、物料平衡和能源管理過程組織生產(chǎn),并將各種信息加以采集、傳遞和加工處理,及時呈報ERP系統(tǒng)。
ERP是企業(yè)資源計劃系統(tǒng),體現(xiàn)了當今世界上最先進的企業(yè)管理理論,并提供了企業(yè)作息化集成的最佳方案,MES是生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng),是對冶金行業(yè)ERP的有力補充,將ERP與MES相結合作為鋼鐵企業(yè)信息化建設的主導內(nèi)容是正確可行的。