3.3.6 基于三層結構軟件模型的系統應用架構
為實現產銷一體化系統的開發和應用,根據目前國內冶金企業信息化技術的現狀和發展趨勢,構筑了標準的系統應用架構(如圖)。采用了典型的三層架構軟件的開發環境。前臺使用Microsoft 公司最新的集成開發環境.NET 2005,中間件使用目前應用范圍較廣,成熟度很高的BEA 公司的tuxedo8.2,后臺數據庫則是大型關系型數據庫Oracle10g。其中由.NET開發的應用程序作為客戶端運行在Windows的PC機上,而中間層tuxedo 和其中處理具體事務的應用程序以及Oracle數據庫是作為服務端運行在配置較高的應用服務器上。同時考慮了對不同硬件平臺和數據庫進行跨平臺運行的技術方案,并制定了統一的數據接口標準。這樣大大降低了應用開發的難度,提高了應用開發的效率及靈活性,節約了應用開發的成本,從而極大的提高應用開發的生產力。
3.3.7 與公司其他系統的接口
產銷一體化系統是實時在線系統,通過與其他管理系統、PCS系統的接口,實現作業指令的下達、生產實績的實時接收,相關數據的實時拋帳。通過接口系統解決方案,充分利用了企業的信息化資源,在整個公司內部實現了數據共享,提高了整個企業數據的安全性、準確性和快速性,為企業的各項業務提供了強有力的支持。
3.3.7.1 與各機組L2系統的接口說明(注:以下接口描述中的“發送”和“接收”均針對產銷系統而言)
3.3.7.1.1 與酸洗冷軋機組L2系統的接口
產銷系統與酸洗冷軋機組L2系統交換的信息主要有:
3.3.7.1.2 與罩式爐退火機組L2系統的接口
產銷系統與罩式爐退火機組L2系統交換的信息主要有:
3.3.7.1.3 與平整機組L2系統的接口
產銷系統與平整機組L2系統交換的信息主要有:
3.3.7.1.4 與熱鍍鋅機組L2系統的接口
產銷系統與熱鍍鋅機組L2系統交換的信息主要有:
3.3.7.1.5 與彩涂機組L2系統的接口(預留)
產銷系統與彩涂機組L2系統交換的信息主要有:
3.3.7.1.6 與重卷機組自動化系統的接口
產銷系統與重卷機組自動化系統交換的信息主要有:
3.3.7.1.7 與半自動包裝機組自動化系統的接口(預留)
產銷系統與包裝機組自動化系統交換的信息主要有:
3.3.7.2 與其它系統的接口說明
3.3.7.2.1 與檢化驗系統的接口
產銷系統與檢化驗系統交換的信息主要有:
3.3.7.2.2 與磨輥系統的接口
產銷系統與磨輥系統交換的信息主要有:
3.3.7.2.3 與鞍鋼天鐵冷軋薄板公司ERP系統的接口
冷軋產銷系統將來需要接收鞍鋼天鐵冷軋薄板公司ERP系統的銷售合同訂貨數據及外購原料數據。
由于銷售合同訂貨數據包含了產品規范碼、用戶代碼、牌號代碼、最終用途代碼等各種代碼信息,天鐵統一規劃設計了天鐵的代碼體系、如產品規范碼、鋼種牌號代碼、用戶代碼、合同號、合同類型、材料號等等,便于各信息系統的應用接口設計。
3.3.7.2.4 與天鐵熱軋L3系統的接口
冷軋產銷系統接收天鐵熱卷L3系統的熱卷原料數據及熱卷化學成分信息。
3.3.7.2.5 與用友財務系統的接口
(1)建立與用友系統的通訊
A.產銷成本模塊的計算后向用友拋送憑證信息。
B.產銷成本所需要的實際費用的數據(如人事,固定資產等)由用友拋送產銷。
(2)用友系統中,會計功能涉及到的修改由用友系統完成
3.3.7.2.6 與金稅系統的接口
現金稅系統已提供了標準接口(TXT文件),銷售財務模塊生成按標準接口的格式,導入金稅系統。
金稅系統導出的信息由銷售財務模塊處理后導入產銷系統中。
4.國內外同類技術比較
產銷一體化技術最早誕生于美國的美鋼聯,以后在韓國的浦項鋼鐵、日本的新日鐵、臺灣的中鋼、德國的帝森克魯伯、法國的阿希洛等公司逐步推廣開來。中國鋼鐵企業的產銷一體化始于寶鋼。寶鋼本來就有很好的管理基礎,新世紀一開始,他們就抓住機遇、借鑒境外的先進經驗,并率先實施成功。從技術上看,這一領域西方發達國家處于領先水平,尤其在冶金企業實際生產中的動態優化調度技術、流程模擬技術、高級排產技術等方面。目前高端市場主要由國外的系統供應商(如psi、西門子、broner等)控制,但在實施過程中有很多國外先進的產銷一體化軟件,由于其實施成本比較高、行業應用比較單一、本地化應用開發還未成熟等原因,運用到中國的企業中往往會水土不服,推廣中面臨不小的困難。國內的整體產銷管理軟件經過多年的摸索和實踐,一方面學習西方的先進技術和理念,另一方面在與國際先進技術結合的同時與國內企業的實際的信息化和自動化水平相結合。經過不斷的技術積累和創新,在多個方面已經達到了領先,在支持本地化開發、可擴展性以及采用技術的先進性方面甚至優于國外產品。
我公司的這套冷軋整體產銷管理系統,就是融合了國際先進技術和企業實際情況的綜合自動化系統,在國內達到領先水平,某些技術達到了世界先進水平,并具有如下技術特點:
1)實時性
無論是計劃調度、質量判定還是生產實績收集、成本信息反饋都由生產過程中發生的事件即時觸發,進行系統間的即時處理和系統外的實時拋帳,滿足對制造執行過程中不確定性事件實時處理的要求。
2)構件化
軟件由一系列構件化管理模塊組成,各個系統用于不同的業務,這些模塊可以獨立使用,也可以集成使用,如軟件中倉庫管理和發貨管理,可獨立運行,充分滿足企業不同使用用途和使用層次的需求。
3)集成性
軟件能夠和第三方的ERP系統集成,如SAP、ORACLE,也可以和自己的ERP系統集成,為企業上層管理系統提供企業管理所需的各類生產運行信息,同時向生產底層系統實時收集生產實績和發布生產指令。
4)開放性
軟件是個開放的管理系統,可以跨平臺運行,系統應用框架采用模塊化設計,并提供系統管理模塊,減少系統維護工作。
5)易用性
軟件的客戶端均采用圖形化操作界面,方便企業各層次人員使用。
6)安全性
軟件提供系統級、數據庫級、操作級三級安全機制,實現多級安全控制,功能權限的分配可以細化到按鈕和紀錄級,大大提高系統的操作安全和數據安全。
7)可靠性
軟件提供7×24小時不間斷運行,應用程序可以在一臺主機上運行,也可以在多臺主機上同時運行,系統可自動根據每臺主機的負載情況調整運行策略。
5.成果的創新性與先進性
這套整體產銷管理軟件,具有廣泛性、適用性、擴展性,是集訂單管理、質量設計、生產管理、發貨管理、財務核算為一體的綜合管理系統,成為企業生產組織高效管理的平臺,整體技術達到了當前國際的先進水平,具有以下特點:
1)較強的一體化計劃編制功能和實時動態優化功能;
2)具有很強的與其它ERP系統及PCS系統的集成性;
3)能廣泛適用于鋼鐵企業各種產線,以及單制程、多制程、短流程軋制等各種流程。
4)滿足敏捷制造的實時性,大量采用實時處理技術,無論是計劃調度、質量判定還是生產實績收集、成本核算都由生產過程中發生的事件觸發,進行實時拋帳和即時處理。滿足冶金生產過程中事件不確定性要求。
由于鞍鋼天鐵整體產銷系統采用了基于過程和時間的一體化集成技術、基于敏捷制造的一體化集成技術和基于構件化設計的軟件開發技術,使系統更具適用性、靈活性和有效性。同時,系統在具體實現上,還具有以下功能特點:
1)應用系統建立在統一的代碼體系基礎之上:
鑒于信息代碼體系是支持企業信息化管理系統的重要基礎之一,建立完整的代碼管理體系,統一代碼體系結構,保證代碼的系統性、唯一性、正確性、適應性、方便性、可擴展性,具有重要的現實意義和深遠的歷史意義,因此,必須對信息代碼體系進行統一的管理。
2)建立產品規范體系和冶金規范體系,真正實現按用戶需求進行產品設計:
為貫徹一貫質量管理理念,需要建立完整的產品規范管理體系及冶金規范管理體系;產品規范(PSC)支持銷售系統訂貨處理,并規范產品的品名、標準、牌號、表面特性等,確保從合同到標簽、質保書的統一引用。冶金規范體系是對所有工序工藝控制參數、質量控制參數、檢化驗要求等作業指令進行有機歸并后形成的集合,它是合同質量設計的最重要的基礎數據來源之一。
建立企業產品規范管理體系及冶金規范管理體系,是實現一貫質量管理的關鍵技術。
3)自動的合同處理與設計技術:
合同處理整合了質量設計和生產設計,在產品規范和冶金規范的支持下,自動對銷售下發生產的用戶合同進行產品質量設計和生產設計。質量設計是設計合同的加工工藝途徑及合同產品從材料準備、生產、檢驗、發貨、出廠等全過程的工序工藝控制參數、質量控制參數、檢化驗要求等作業指令;而生產設計是設計合同生產加工途徑中各工序的物料規格、重量,并根據各工序的投料系數計算合同的工序欠量,實現全自動的合同處理。
4)產品質量判定的自動處理技術:
冶金規范對于產品的最終放行條件作出規定,對于同一種產品,可以針對不同的用戶、不同的用途分別制定不同的放行條件,真正體現了按用戶要求進行質量管理和控制模式。根據質量設計的放行標準和產品的實際檢化驗實績,實現對產品實物的自動質量判定。
5)實時動態合同跟蹤技術:
根據合同處理結果及生產實績的實時拋帳,對合同各工序生產欠量進行動態平衡,實時監控合同進度,動態反映合同的庫存量、封鎖量、計劃量、通過量。合同跟蹤從銷售、質量、生產、出廠直至財務結算為止,真正實現實時動態的合同跟蹤管理。
6)實現以財務為中心的理念:
系統貫穿以財務為中心的理念。系統內部接口及數據傳送方式均堅持“數出一源”的思想,采用統一的處理模式。規范拋帳點、拋帳條件和數據,最大程度實現財務信息收集的自動化,提高正確性和及時性。
6.作用意義
在鋼鐵生產迎來微利時代的今天,鞍鋼天鐵冷軋整體產銷管理系統的成功使用,正好適應了企業越來越趨于精細化管理,越來越重視細節和科學量化的管理要求。其作用意義可以歸結為實現了三個一體化:
第一,賬物一體化。物流分為采購的物流、加工時的物流、市場的物流等。當物流發生移動時,財務上都要有所體現。
第二,產銷一體化。企業的生產是面向客戶訂單,面對市場而生產的。但在企業中,產銷是存在矛盾的,因為,從銷售的角度,追求多產品、小批量,細分市場。可從生產角度講,追求的是大規模定制生產,來降低生產成本。所以,需要以MES為核心的系統來協調化解產銷矛盾。
第三,管控一體化。企業在管理上有ERP等管理系統,在生產上有PCS過程控制管理。而管理和控制一體化,是以生產過程控制系統為基礎,通過對企業生產管理、過程控制等信息的處理、分析、整合,運用現代化企業生產管理模式建立覆蓋企業生產管理與基礎自動化的綜合系統。
財物一體化是以ERP為核心,以企業的財務為中心,同時負責產銷一體化的管理。MES是生產管理系統,偏重于產銷一體化,如何來組織生產,協調產銷矛盾。同時,MES還與底層自動化相銜接實現管控一體化。所以,以MES為核心的產銷系統既填補了ERP對制造過程管理的不足,更為企業中其他管理信息系統提供實時數據。
7.應用效果
國內企業與國外企業相比,設備并不比國外企業差,最大的差距就是生產組織的水平,通過在鞍鋼天鐵實施整體產銷一體化系統,帶來了以下幾個顯著的效果:
1)優化管理模式,實現集中一貫管理
通過產銷一體化系統的建設,引入了先進的管理思想和管理手段。實現了一級生產計劃管理、一級物料管理、一級質量管理,從而縮短合同交貨周期,加快適應市場速度。
2)壓縮庫存,降低成本,加快資金周轉
通過產銷系統的建設,加速物流周轉,提高資金運用能力,對各種原材料信息、半成品信息、成品信息進行動態管理,達到在公司范圍內的合理調撥和使用、加快資金周轉、減少庫存、降低成本的目的,提高產品的競爭能力。
3)提高生產組織水平
通過對生產活動進行實時檢測和控制信息的收集,對主要生產流程和關鍵生產設備進行動態分析和預測,增強各生產環節的應變能力,以保證高質量、均衡生產。
4)縮短制造周期
其實,提高產能、降低庫存、縮短制造周期等這些都屬于連鎖反應。目前鋼鐵企業平均的交貨期為一個月,但國際上的大的鋼鐵企業的交貨期是一周時間。鞍鋼天鐵公司實施產銷一體化系統后,也極大的縮短了冷軋產品的交貨期,目前可以做到一周交貨。
5)提高客戶滿意度
從客戶下訂單開始,就能夠在網絡上實時查詢訂單的進展情況,這種方法很大程度的提高了客戶的滿意度,同時,這種以合同跟蹤為主線,按照客戶個性化的需求組織生產的方式,既能提高合同兌現率,加快市場反應速度,也能最大程度滿足客戶的需求。
8.推廣應用范圍、條件及存在的問題和改進意見
8.1 推廣應用范圍
本技術主要適合于按訂單組織生產,多品種,小批量,客戶需求個性化較強的生產冷軋薄板的鋼鐵企業;
8.2 推廣應用條件
主要適用于建設了較完善過程控制系統(即PSC系統)和底層自動化系統的鋼鐵企業。
8.3 推廣應用前景
產銷一體化在薄板生產企業中特別重要,它可以使制造過程與用戶需求最大程度上匹配起來,減少不必要的中間品庫存;能夠顯著加快交貨期。對提高企業生產效率、提高產品質量、降低消耗具有至關重要的作用。同時,整體產銷一體化系統使企業內外信息資源得到充分共享,實現了ERP-MES-PCS的有機集成,提高了信息管理系統的集成度,徹底解決了信息孤島;同時減少了數據冗余,提高了信息的準確化、標準化和集成化,為鋼鐵企業生產提供更為全面、及時、直觀的信息支持,為各部門提供一條集成化的高效信息通道,從而在企業物流、資金流、信息流實時有效集成的基礎上,形成鋼鐵企業全新的管理模式。鞍鋼天鐵冷軋產銷一體化系統的成功實施,為國內眾多鋼鐵企業的信息化建設明確了方向。項目成果的應用將提高鋼鐵行業企業信息化建設水平,為企業帶來明顯的經濟效益和社會效益,并由于可在相關行業企業推廣應用而具有廣闊的市場前景。
但是,我公司的產銷一體化系統在MES的研究開發和技術應用仍然與國外還有較大差距,主要表現在以下兩個方面:
MES中主要的內容是生產過程管理,其中必然要涉及生產計劃,包括產品的質量計劃、消耗計劃、成本計劃等等,這些計劃最終通過生產指令、生產活動來完成。過程優化問題是MES中的弱項。
MES的智能化,也是存在差距的一個方面。如何將生產管理者的經驗固化在MES系統中,目前涉及較少。MES智能化是未來MES實現跨越發展的主要方向。
要實現MES的優化、智能化,需要MES技術的研究者、軟件系統開發商與企業三位一體,緊密結合,不斷創新。最終,MES將從系統平臺技術的應用走向與行業、企業、生產制造過程密切的結合、集成與統一。
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