重钢新区铁区MES系统研究与实施

壹佰钢铁冶金

    摘要：针对重钢集团环保搬迁铁区生产单元信息化建设具体要求，开发并实施铁区mes系统，同时简要介绍系统功能及应用效果。


一、现状分析与需求  


    老区铁前制造管理业务没有统一的信息系统支撑。铁前区域信息化水平刚起步，公司层面生产管理主要依靠人工报表、电话等形式完成，影响工作效率和工作质量提高。铁前区域正在使用的系统集成度低。各二级厂已经在使用的内部系统、理化系统、自动化系统之间没有完全集成。系统只支持业务链的局部，导致数据落地，重复录入，信息共享比较困难。重钢环保搬迁后，新区的规模和产销战略都较老区现行模式有较大的改变，为了适应重钢新区铁前生产的要求，重钢新区铁前实施组经过充分的讨论和分析。  


    在铁前区域，总体上生产处以月计划的形式将计划下达给焦化、烧结、炼铁等二级厂来组织生产，指导配料，指导原料处安排原料的进料，在此基础上每天监控原料进料、生产情况以及计划完成情况。铁前厂内料场由生产厂管理，厂外料场由原料处管理。原燃料主要按品种进行管理，也存在按批次和品种类别管理。在月计划的基础上，铁前二级厂制定厂内日常作业计划，按计划组织生产。日常配料计划由二级厂在月计划确定的配比基础上根据生产情况、原料情况进行微调。质管处负责从原料进厂到铁水送炼钢的过程中的质量检验、中间产品的判定工作。高炉与炼钢工序的衔接、日常铁水调度和平衡由生产处进行集中调度。


    在公司层面，没有集中统一的信息系统支撑铁前的制造管理业务。生产管理人员主要依靠电话、人工报表等形式来下达生产计划，收集生产实绩。人工分级汇总和上报数据，按月将报表提供给管理人员。铁前各生产厂建设了覆盖本厂的信息系统，支撑本厂的作业计划、实绩收集和汇总业务。日常配料管理业务主要依靠手工完成。在质量管理方面，质管处建设了支撑铁前各区域的质量检验、判定、发布的信息系统，并将信息发送给原料系统，支持原料处的原料进厂管理业务。生产处、铁前二级厂主要通过此系统了解质量信息，可以下载相关质量数据，进行后续的业务处理。各生产厂通过原料系统，将生产厂的原料需求报给原料处，并通过定期手工报表了解原料进厂、库存、供应情况。铁水生产调度主要依靠电话联系。  


二、系统主要功能  


    重钢新区铁区mes服务于三个生产单元，料场、烧结、炼铁，铁区mes包括料场管理、计划管理、物料跟踪与实绩管理、质量管理、配料管理、铁水管理、一罐制、料场调度等系统模块，主要涵盖了大宗原材料的卸料、配送、料场堆放管理；三个生产单元的生产计划管理、及各生产单元的原材料消耗、生产实绩、各工艺单元的主要设备运转工艺状况；三个生产单元的工艺规程管理、过程物料的质量检验分析、中间产品判定管理；以炼铁为中心的高炉铁水管理和“一罐制”统计分析以及料场调度功能。已应用的功能很好的配合生产管理者分析生产各单元原料消耗情况、原料及产品质量情况、与生产系统（erp）、检化验质量系统、计量管理系统、财务系统、炼钢mes系统进行数据整合，同时与相关的二级系统进行数据交换，实现信息共享，提高工作效率，提高企业的管理水平。  


    料场管理模块实现了从原料采购系统接收到货信息，收集码头、火车、汽车卸载数据、配送消耗数据、混匀矿生产及原料消耗数据，能生成动态收发存报表；实现了从原燃料的到货、卸料、存储、质量、盘存、消耗等的全过程跟踪管理。  


    计划管理模块实现了料场、烧结、炼铁三个生产单元在接收公司下达的宏观计划后进行安排各单元细化的生产计划，可以让每个生产单元从宏观上把握和具体调整自己的生产节奏和产品产量。  


    物料跟踪与实绩管理模块全面的覆盖了铁区各生产单元的各工艺单元设备运转状况、原材料的入炉消耗及配送实绩和产品实绩，极大地方便了生产管理者和生产工作者对于生产情况和设备运转情况的了解。  


    质量管理模块全面的覆盖了铁区各生产单元的过程物料检验、中间产品的检验与质量判定，满足按品种动态设置检验项目，质量与产量挂钩，形成相应的质量统计分析报表。  


    铁水管理模块成功实现了高炉出铁计划、高炉配罐需求、炼钢需求计划分配，及高炉铁水产出重量和质量的有效收集和监控，实现了和炼钢厂信息系统的有效结合，为重钢新区“一罐制”工艺及后续炼钢脱硫生产单元的顺利进行奠定了坚实的基础。  


    一罐制管理模块详细的列出了炼铁厂、炼钢厂、自动化部、品质部、一罐制调度五个部门的生产工艺数据，细致的呈现了铁水从高炉出炉到转炉兑铁这个过程中各个工艺单元的铁水流转情况和铁水罐运行情况，为一罐制的成功实施提供了有力的技术和数据分析支持。  


    料场调度模块实现了铁区各料仓的品种、料位、存量值、满仓量、可装量仓位信息管理；根据实际生产故障参数自动筛选出受影响的料线信息和可用料线信息；以高炉计划产量为基准实现高炉、烧结、球团、焦化工序所需的各种原辅料的需求干基、湿基量的计算；按照既定配比原料情况和原料存量计算能维持生产的时间周期，再与即定的组织周期进行对比、判断，生成原辅料的到达、卸载欠超统计报表。


三、系统实施效果  


    铁区mes系统于2009年11月投入运行至今。系统自正式上线运行以来，有效的保证了新区“一罐制”铁钢新工艺的成功实施，并对料场管理和码头的卸料和各类原料的储备和管理提供了重要支撑，极大的提高了的生产效率，提高了企业的管理水平，提升了生产的自动化水平，为钢铁行业“铁水一罐制”工艺的应用以及钢铁行业料场管理和料线调度起到了很好的示范作用，系统具有良好市场前景和经济效益。  




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