3.3.6 基于三层结构软件模型的系统应用架构
为实现产销一体化系统的开发和应用,根据目前国内冶金企业信息化技术的现状和发展趋势,构筑了标准的系统应用架构(如图)。采用了典型的三层架构软件的开发环境。前台使用Microsoft 公司最新的集成开发环境.NET 2005,中间件使用目前应用范围较广,成熟度很高的BEA 公司的tuxedo8.2,后台数据库则是大型关系型数据库Oracle10g。其中由.NET开发的应用程序作为客户端运行在Windows的PC机上,而中间层tuxedo 和其中处理具体事务的应用程序以及Oracle数据库是作为服务端运行在配置较高的应用服务器上。同时考虑了对不同硬件平台和数据库进行跨平台运行的技术方案,并制定了统一的数据接口标准。这样大大降低了应用开发的难度,提高了应用开发的效率及灵活性,节约了应用开发的成本,从而极大的提高应用开发的生产力。
3.3.7 与公司其他系统的接口
产销一体化系统是实时在线系统,通过与其他管理系统、PCS系统的接口,实现作业指令的下达、生产实绩的实时接收,相关数据的实时抛帐。通过接口系统解决方案,充分利用了企业的信息化资源,在整个公司内部实现了数据共享,提高了整个企业数据的安全性、准确性和快速性,为企业的各项业务提供了强有力的支持。
3.3.7.1 与各机组L2系统的接口说明(注:以下接口描述中的“发送”和“接收”均针对产销系统而言)
3.3.7.1.1 与酸洗冷轧机组L2系统的接口
产销系统与酸洗冷轧机组L2系统交换的信息主要有:
3.3.7.1.2 与罩式炉退火机组L2系统的接口
产销系统与罩式炉退火机组L2系统交换的信息主要有:
3.3.7.1.3 与平整机组L2系统的接口
产销系统与平整机组L2系统交换的信息主要有:
3.3.7.1.4 与热镀锌机组L2系统的接口
产销系统与热镀锌机组L2系统交换的信息主要有:
3.3.7.1.5 与彩涂机组L2系统的接口(预留)
产销系统与彩涂机组L2系统交换的信息主要有:
3.3.7.1.6 与重卷机组自动化系统的接口
产销系统与重卷机组自动化系统交换的信息主要有:
3.3.7.1.7 与半自动包装机组自动化系统的接口(预留)
产销系统与包装机组自动化系统交换的信息主要有:
3.3.7.2 与其它系统的接口说明
3.3.7.2.1 与检化验系统的接口
产销系统与检化验系统交换的信息主要有:
3.3.7.2.2 与磨辊系统的接口
产销系统与磨辊系统交换的信息主要有:
3.3.7.2.3 与鞍钢天铁冷轧薄板公司ERP系统的接口
冷轧产销系统将来需要接收鞍钢天铁冷轧薄板公司ERP系统的销售合同订货数据及外购原料数据。
由于销售合同订货数据包含了产品规范码、用户代码、牌号代码、最终用途代码等各种代码信息,天铁统一规划设计了天铁的代码体系、如产品规范码、钢种牌号代码、用户代码、合同号、合同类型、材料号等等,便于各信息系统的应用接口设计。
3.3.7.2.4 与天铁热轧L3系统的接口
冷轧产销系统接收天铁热卷L3系统的热卷原料数据及热卷化学成分信息。
3.3.7.2.5 与用友财务系统的接口
(1)建立与用友系统的通讯
A.产销成本模块的计算后向用友抛送凭证信息。
B.产销成本所需要的实际费用的数据(如人事,固定资产等)由用友抛送产销。
(2)用友系统中,会计功能涉及到的修改由用友系统完成
3.3.7.2.6 与金税系统的接口
现金税系统已提供了标准接口(TXT文件),销售财务模块生成按标准接口的格式,导入金税系统。
金税系统导出的信息由销售财务模块处理后导入产销系统中。
4.国内外同类技术比较
产销一体化技术最早诞生于美国的美钢联,以后在韩国的浦项钢铁、日本的新日铁、台湾的中钢、德国的帝森克鲁伯、法国的阿希洛等公司逐步推广开来。中国钢铁企业的产销一体化始于宝钢。宝钢本来就有很好的管理基础,新世纪一开始,他们就抓住机遇、借鉴境外的先进经验,并率先实施成功。从技术上看,这一领域西方发达国家处于领先水平,尤其在冶金企业实际生产中的动态优化调度技术、流程模拟技术、高级排产技术等方面。目前高端市场主要由国外的系统供应商(如psi、西门子、broner等)控制,但在实施过程中有很多国外先进的产销一体化软件,由于其实施成本比较高、行业应用比较单一、本地化应用开发还未成熟等原因,运用到中国的企业中往往会水土不服,推广中面临不小的困难。国内的整体产销管理软件经过多年的摸索和实践,一方面学习西方的先进技术和理念,另一方面在与国际先进技术结合的同时与国内企业的实际的信息化和自动化水平相结合。经过不断的技术积累和创新,在多个方面已经达到了领先,在支持本地化开发、可扩展性以及采用技术的先进性方面甚至优于国外产品。
我公司的这套冷轧整体产销管理系统,就是融合了国际先进技术和企业实际情况的综合自动化系统,在国内达到领先水平,某些技术达到了世界先进水平,并具有如下技术特点:
1)实时性
无论是计划调度、质量判定还是生产实绩收集、成本信息反馈都由生产过程中发生的事件即时触发,进行系统间的即时处理和系统外的实时抛帐,满足对制造执行过程中不确定性事件实时处理的要求。
2)构件化
软件由一系列构件化管理模块组成,各个系统用于不同的业务,这些模块可以独立使用,也可以集成使用,如软件中仓库管理和发货管理,可独立运行,充分满足企业不同使用用途和使用层次的需求。
3)集成性
软件能够和第三方的ERP系统集成,如SAP、ORACLE,也可以和自己的ERP系统集成,为企业上层管理系统提供企业管理所需的各类生产运行信息,同时向生产底层系统实时收集生产实绩和发布生产指令。
4)开放性
软件是个开放的管理系统,可以跨平台运行,系统应用框架采用模块化设计,并提供系统管理模块,减少系统维护工作。
5)易用性
软件的客户端均采用图形化操作界面,方便企业各层次人员使用。
6)安全性
软件提供系统级、数据库级、操作级三级安全机制,实现多级安全控制,功能权限的分配可以细化到按钮和纪录级,大大提高系统的操作安全和数据安全。
7)可靠性
软件提供7×24小时不间断运行,应用程序可以在一台主机上运行,也可以在多台主机上同时运行,系统可自动根据每台主机的负载情况调整运行策略。
5.成果的创新性与先进性
这套整体产销管理软件,具有广泛性、适用性、扩展性,是集订单管理、质量设计、生产管理、发货管理、财务核算为一体的综合管理系统,成为企业生产组织高效管理的平台,整体技术达到了当前国际的先进水平,具有以下特点:
1)较强的一体化计划编制功能和实时动态优化功能;
2)具有很强的与其它ERP系统及PCS系统的集成性;
3)能广泛适用于钢铁企业各种产线,以及单制程、多制程、短流程轧制等各种流程。
4)满足敏捷制造的实时性,大量采用实时处理技术,无论是计划调度、质量判定还是生产实绩收集、成本核算都由生产过程中发生的事件触发,进行实时抛帐和即时处理。满足冶金生产过程中事件不确定性要求。
由于鞍钢天铁整体产销系统采用了基于过程和时间的一体化集成技术、基于敏捷制造的一体化集成技术和基于构件化设计的软件开发技术,使系统更具适用性、灵活性和有效性。同时,系统在具体实现上,还具有以下功能特点:
1)应用系统建立在统一的代码体系基础之上:
鉴于信息代码体系是支持企业信息化管理系统的重要基础之一,建立完整的代码管理体系,统一代码体系结构,保证代码的系统性、唯一性、正确性、适应性、方便性、可扩展性,具有重要的现实意义和深远的历史意义,因此,必须对信息代码体系进行统一的管理。
2)建立产品规范体系和冶金规范体系,真正实现按用户需求进行产品设计:
为贯彻一贯质量管理理念,需要建立完整的产品规范管理体系及冶金规范管理体系;产品规范(PSC)支持销售系统订货处理,并规范产品的品名、标准、牌号、表面特性等,确保从合同到标签、质保书的统一引用。冶金规范体系是对所有工序工艺控制参数、质量控制参数、检化验要求等作业指令进行有机归并后形成的集合,它是合同质量设计的最重要的基础数据来源之一。
建立企业产品规范管理体系及冶金规范管理体系,是实现一贯质量管理的关键技术。
3)自动的合同处理与设计技术:
合同处理整合了质量设计和生产设计,在产品规范和冶金规范的支持下,自动对销售下发生产的用户合同进行产品质量设计和生产设计。质量设计是设计合同的加工工艺途径及合同产品从材料准备、生产、检验、发货、出厂等全过程的工序工艺控制参数、质量控制参数、检化验要求等作业指令;而生产设计是设计合同生产加工途径中各工序的物料规格、重量,并根据各工序的投料系数计算合同的工序欠量,实现全自动的合同处理。
4)产品质量判定的自动处理技术:
冶金规范对于产品的最终放行条件作出规定,对于同一种产品,可以针对不同的用户、不同的用途分别制定不同的放行条件,真正体现了按用户要求进行质量管理和控制模式。根据质量设计的放行标准和产品的实际检化验实绩,实现对产品实物的自动质量判定。
5)实时动态合同跟踪技术:
根据合同处理结果及生产实绩的实时抛帐,对合同各工序生产欠量进行动态平衡,实时监控合同进度,动态反映合同的库存量、封锁量、计划量、通过量。合同跟踪从销售、质量、生产、出厂直至财务结算为止,真正实现实时动态的合同跟踪管理。
6)实现以财务为中心的理念:
系统贯穿以财务为中心的理念。系统内部接口及数据传送方式均坚持“数出一源”的思想,采用统一的处理模式。规范抛帐点、抛帐条件和数据,最大程度实现财务信息收集的自动化,提高正确性和及时性。
6.作用意义
在钢铁生产迎来微利时代的今天,鞍钢天铁冷轧整体产销管理系统的成功使用,正好适应了企业越来越趋于精细化管理,越来越重视细节和科学量化的管理要求。其作用意义可以归结为实现了三个一体化:
第一,账物一体化。物流分为采购的物流、加工时的物流、市场的物流等。当物流发生移动时,财务上都要有所体现。
第二,产销一体化。企业的生产是面向客户订单,面对市场而生产的。但在企业中,产销是存在矛盾的,因为,从销售的角度,追求多产品、小批量,细分市场。可从生产角度讲,追求的是大规模定制生产,来降低生产成本。所以,需要以MES为核心的系统来协调化解产销矛盾。
第三,管控一体化。企业在管理上有ERP等管理系统,在生产上有PCS过程控制管理。而管理和控制一体化,是以生产过程控制系统为基础,通过对企业生产管理、过程控制等信息的处理、分析、整合,运用现代化企业生产管理模式建立覆盖企业生产管理与基础自动化的综合系统。
财物一体化是以ERP为核心,以企业的财务为中心,同时负责产销一体化的管理。MES是生产管理系统,偏重于产销一体化,如何来组织生产,协调产销矛盾。同时,MES还与底层自动化相衔接实现管控一体化。所以,以MES为核心的产销系统既填补了ERP对制造过程管理的不足,更为企业中其他管理信息系统提供实时数据。
7.应用效果
国内企业与国外企业相比,设备并不比国外企业差,最大的差距就是生产组织的水平,通过在鞍钢天铁实施整体产销一体化系统,带来了以下几个显著的效果:
1)优化管理模式,实现集中一贯管理
通过产销一体化系统的建设,引入了先进的管理思想和管理手段。实现了一级生产计划管理、一级物料管理、一级质量管理,从而缩短合同交货周期,加快适应市场速度。
2)压缩库存,降低成本,加快资金周转
通过产销系统的建设,加速物流周转,提高资金运用能力,对各种原材料信息、半成品信息、成品信息进行动态管理,达到在公司范围内的合理调拨和使用、加快资金周转、减少库存、降低成本的目的,提高产品的竞争能力。
3)提高生产组织水平
通过对生产活动进行实时检测和控制信息的收集,对主要生产流程和关键生产设备进行动态分析和预测,增强各生产环节的应变能力,以保证高质量、均衡生产。
4)缩短制造周期
其实,提高产能、降低库存、缩短制造周期等这些都属于连锁反应。目前钢铁企业平均的交货期为一个月,但国际上的大的钢铁企业的交货期是一周时间。鞍钢天铁公司实施产销一体化系统后,也极大的縮短了冷轧产品的交货期,目前可以做到一周交货。
5)提高客户满意度
从客户下订单开始,就能够在网络上实时查询订单的进展情况,这种方法很大程度的提高了客户的满意度,同时,这种以合同跟踪为主线,按照客户个性化的需求组织生产的方式,既能提高合同兑现率,加快市场反应速度,也能最大程度满足客户的需求。
8.推广应用范围、条件及存在的问题和改进意见
8.1 推广应用范围
本技术主要适合于按订单组织生产,多品种,小批量,客户需求个性化较强的生产冷轧薄板的钢铁企业;
8.2 推广应用条件
主要适用于建设了较完善过程控制系统(即PSC系统)和底层自动化系统的钢铁企业。
8.3 推广应用前景
产销一体化在薄板生产企业中特别重要,它可以使制造过程与用户需求最大程度上匹配起来,减少不必要的中间品库存;能够显著加快交货期。对提高企业生产效率、提高产品质量、降低消耗具有至关重要的作用。同时,整体产销一体化系统使企业内外信息资源得到充分共享,实现了ERP-MES-PCS的有机集成,提高了信息管理系统的集成度,彻底解决了信息孤岛;同时减少了数据冗余,提高了信息的准确化、标准化和集成化,为钢铁企业生产提供更为全面、及时、直观的信息支持,为各部门提供一条集成化的高效信息通道,从而在企业物流、资金流、信息流实时有效集成的基础上,形成钢铁企业全新的管理模式。鞍钢天铁冷轧产销一体化系统的成功实施,为国内众多钢铁企业的信息化建设明确了方向。项目成果的应用将提高钢铁行业企业信息化建设水平,为企业带来明显的经济效益和社会效益,并由于可在相关行业企业推广应用而具有广阔的市场前景。
但是,我公司的产销一体化系统在MES的研究开发和技术应用仍然与国外还有较大差距,主要表现在以下两个方面:
MES中主要的内容是生产过程管理,其中必然要涉及生产计划,包括产品的质量计划、消耗计划、成本计划等等,这些计划最终通过生产指令、生产活动来完成。过程优化问题是MES中的弱项。
MES的智能化,也是存在差距的一个方面。如何将生产管理者的经验固化在MES系统中,目前涉及较少。MES智能化是未来MES实现跨越发展的主要方向。
要实现MES的优化、智能化,需要MES技术的研究者、软件系统开发商与企业三位一体,紧密结合,不断创新。最终,MES将从系统平台技术的应用走向与行业、企业、生产制造过程密切的结合、集成与统一。
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