在經濟全球化過程中，我國鋼鐵企業不斷面臨著同國際一流企業在技術程度、質量管理、價錢及其服務等方面的競爭。采用先進的管理理念、應用信息化、自動化技術改造鋼鐵企業，建立鋼鐵企業綜合自動化系統，是使企業在當今日益劇烈的競爭中立于不敗之地的發展方向。特別是進入21世紀后隨著信息技術和網絡技術的不斷發展，企業管理對信息化的需求也在不時地擴展。管理信息化和過程自動化是鋼鐵企業技術發展的趨勢，是鋼鐵企業在國際競爭中立于不敗之地的有力武器。
企業單純的業務管理信息化現已不能滿足公司管理精密化的請求，如何將管理延伸到作業現場，提升企業的質量、本錢、交貨能力，是企業關注的焦點。
鋼鐵企業冶金過程是一個離散和連續混合的產出過程，產線長、工序多、設備復雜，全依托人工的方式賴管理和控制的難度非常大。尤為突出的是由于缺乏生產計劃形成的宏觀消費失控，以及調度系統不完善最終導致的實時監控紊亂等。要使經濟效益提高，鋼鐵企業的生產管理方式應由粗放型向集約型轉變。[3]因而，鋼鐵企業MES的實施就顯得特別重要。而目前國內在MES產品化軟件研討與設計方面與國際先進程度相差較大，深化研討MES技術、開發適合發展潮流、低投入、適用于我國鋼鐵企業應用需求的MES軟件產品具有十分重要的意義。
MES 作為一種生產模式，把制造系統的計劃和進度安排、追蹤、監視和控制、物料流動、質量管理、設備的控制和計算機集成制造接口（CIM）等一體化去考慮，以最終實施制造自動化戰略。
1 寬厚板MES系統介紹
寬厚板生產工藝較為復雜，機組多，生產管理環節比價多，在世界主要的寬厚板生產廠都建立有MES生產管理系統，完成從訂單開端的生產組織、作業方案、物料跟蹤、質量控制及產品發貨等全過程的系統管理。
2 寬厚板MES功能
寬厚板生產線共分為下面幾個部門：生產部：根據生產部指定的生產訂單，制定各個產線的生產計劃并下發給各個生產線，指導生產。調度室：對各個產線的作業實績進行指示，并對質量實績進行跟蹤、處理各種異常，對統計生產實績、質量實績，生成生產快報。化驗室：對原料、中間產品、最終產品的各工序成分進行化驗，指導生產控制。品質部：對全廠的各條生產線的質量跟蹤、質量判定、標準制定、出具質保書。
寬厚板生產線包括以下幾個區域：
�。�1）煉鋼
�。�2）連鑄
（3）加熱爐
�。�4）軋線
�。�5）剪切線
�。�6）檢化驗
�。�7）板坯庫
3 物料跟蹤與實績管理的功能
物料跟蹤與實績管理，實時反映在各個工序機組物料的產出信息，對采集的數據進行即時析處理，提高加工活動的效率和量。物料跟蹤及實績管理實時收集各生產工序的來自于過程控制計算機（或人工錄入）的生產實績信息，為MES其他模塊的正常運轉提供準確實時的基礎的生產實績數據，滿足用戶實績查詢的各項需求，實時反映各生產工序具體的運轉狀態和物料狀態信息。
物料跟蹤與實績管理，其主要目的是對物料及庫存進行動態跟蹤與管理，為后續的倉庫管理、質量管理、發貨管理提供基礎數據；實時掌握庫存信息，從而降低庫存、確保物流暢通。[8]
對一張經過軋制和剪切后的鋼板來說，材料與合同的匹配關系是“多對多”的，即一個材料對應多個不同尺寸規格的合同。所以，當鋼板產出后，如何以整張鋼板為主鍵進行物料跟蹤和實績管理，這是系統設計的一個難點和關鍵技術。為此，系統將引入材料命令和目的材料的概念，使物料在成品未產出之前，先設計出最終的目的材料，并以此為主鍵，進行一貫的合同跟蹤和材料跟蹤。
生產實績管理主要是通過收集來自于過程控制計算機（L2）的生產實績信息，包括物料加工信息、質量控制參數、檢化驗實績、工序成本信息等；同時對生產過程狀態（比如設備運行狀態、加工指令、計劃狀態等）、加工過程中的物料信息進行全程跟蹤，以了解其在生產過程當中的加工情況、尺寸重量變化情況、質量情況、工藝控制情況等。
寬厚板MES系統管理的生產實績主要有：
1）連鑄實績
2）板坯切斷實績
3）板坯精整實績
4）板坯加熱、軋制實績
5）厚板剪切、檢查實績
6）厚板精整實績
物料跟蹤與實績管理的主要功能包括：
1）各種生產實績的接收與處理
2）材料與合同信息的更新
3）生產實績報表生成與打印
為了避免通信接口故障帶來的信息處理失敗，系統同時具備生產實績的后備輸入、后備修改、后備刪除等功能。
4 系統需求分析與設計
在寬厚板的制作過程中，寬厚板的鋼種繁多，產品尺寸等方面定制水平較高，生產工藝路徑臨時發生調整的余地比較大，可能出現的問題和風險很多，與眾不同的生產特點決定了它獨特的業務功能和管理方式，從下發生產計劃到生產過程控制再到成品入庫和發貨都需要各部門的密切協作，所以對寬厚板MES 系統中各個模塊之間數據的完整、實時和準確要求很高，保證各模塊之間的數據完整性和一致性的是系統面臨的關鍵問題，事務處理中間件提供了一個支持大規模事務處理的可靠運行環境，可以有效的采集和傳遞實時的生產數據信息，并對收集到的數據進行處理，監督生產過程，并及時改正生產過程的錯誤，記錄生產中的各種數據包括出現問題的數據，透明地在異構的分布計算環境中傳遞對象請求，實現整個系統數據完整性和一致性，從而構造成真正具有生命力的大型應用系統。 4.1 系統功能設計及系統架構
從寬厚板的整體規劃開始，進行充分的需求調研和業務分析，定義出業務標準，并根據各部門的業務流程，做出部門之間的信息流、數據流與物流的銜接。根據明確系統功能分擔和功能定位，在此基礎上，進行系統配置，設計出整個系統的生產制造執行系統的代碼體系。寬厚板MES體系結構如圖1所示。
4.2 系統應用功能流程設計
薄板廠4100mm寬厚板MES系統的系統功能包括：訂單管理、質量管理、生產管理、計劃管理、物料跟蹤與實績管理、倉庫管理、發貨管理、設備材料、管理工序、成本管理、生產統計管理、數據管理、系統管理。各應用功能之間的流程如圖2所示。
4.3 物料跟蹤與實績管理分析與設計
物料跟蹤及實績管理實時收集各生產工序的來自于過程控制計算機（或人工錄入）的生產實績信息，為MES其他模塊的正常運轉提供準確實時的基礎的生產實績數據，滿足用戶實績查詢的各項需求，實時反映各生產工序具體的運轉狀態和物料狀態信息。各部門現場聯席會議時，根據自身生產的需要，提出了系統功能的要求，并添加了報表的功能。物料跟蹤與實績管理主要涉及兩個區域：連鑄區域和軋制區域。
物料跟蹤與實績管理的連鑄區域主要管理：連鑄機組、板坯切斷、二切機組、板坯精整管理。
5 系統網絡配置
4100mm寬厚板MES系統的整個網絡系統采用星型網絡拓撲結構，選取百兆/千兆的以太網技術進行組網，選用CISCO網絡設備作為組網設備。辦公樓到各現場節點之間采用光纜作為傳輸介質，辦公樓內部主要采用超五類雙絞線傳輸信息。網絡系統邏輯拓撲圖如圖3。
整個網絡系統主要分為MES網絡和L2過程控制接入網：
4100mm寬厚板產線的MES網絡主要為寬厚板MES系統主機、現場操作終端之間的數據交換提供網絡連接，為整個產線的MES操作用戶提供訪問寬厚板MES系統的功能，并使用防火墻等設備保護MES網絡安全，防止外部網絡入侵行為；
L2過程控制接入網用于接入所有的L2網絡系統，保證各L2系統與寬厚板MES系統主機之間安全高效的數據交換。
系統外部接口說明
寬厚板MES系統與周邊其他外部計算機系統的接口都將采用基于TCP/IP SOCKET協議的實時電文通信方式，寬厚板MES系統提供專用的接口通信中間件軟件（XCOM）進行電文通信，同時具備完成的接口管理功能。
寬厚板MES系統與外部系統交換的數據內容主要有：
1）公司ERP接口設計
預留接口部分，以便日后接受ERP系統下發的訂單信息、原料信息、發貨計劃等；向ERP系統發送原料需求、生產實績、發貨實績、成本基礎數據等信息。
2）連鑄L2接口設計
向連鑄L2系統下發連鑄作業和板坯切割命令；接收連鑄L2系統上傳的連鑄作業和板坯切割實績。
3）加熱爐L2接口設計
向加熱爐L2系統下發板坯入爐命令；接收加熱爐L2系統上傳的板坯裝爐實績以及板坯爐前、爐后的回庫信息。
4）軋機L2接口設計
向軋機L2系統下發板坯軋制命令（PDI）；接收軋機L2系統上傳的板坯正常軋制、軋廢等各類生產實績信息。
5）剪切線L2接口設計
向剪切線L2系統下發厚板剪切命令（PDI）；接收剪切線L2系統上傳的剪切實績信息。
6）火切線L2接口設計
向火切線L2系統下發切割命令（PDI）；接收火切線L2系統上傳的切割實績信息。
7）檢化驗L2接口設計
向檢化驗L2系統下發試驗指令；接收檢化驗L2系統上傳的實驗信息。
6 結束語
本文通過實施寬厚板MES物料跟蹤與實績管理系統，建立起了企業信息化的支撐平臺，鞏固和提升了企業自主工藝開發和制造的能力和核心競爭力，實現了企業內部的全面信息集成，推進了鋼鐵企業企業的信息化進程，提高了企業適應現代化制造和管理模式的能力，為推動我國鋼鐵產業的發展，起到了典型示范的作用，具有一定的借鑒意義。
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