首钢矿业公司计控室项目经理陈中
一、首钢矿业公司简介
首钢矿业公司隶属于首钢（集团）总公司，是首钢重要的原料基地、全国知名的铁矿产区。 自1959年建矿以来，经过几十年的生产建设，首钢矿业公司（以下简称“首矿”）已发展成为以采矿、选矿、球团、烧结为主业，兼营矿山装备制造、矿山技术服务等非矿产业，集生产、科研、开发为一体的特大型现代化矿山企业。
二、MES实施背景
1.首矿数字矿山建设历程
基于首钢总公司发展战略的要求和首矿自身的行业特点与企业特色，在新的历史时期，首矿提出了建设“数字矿山”的发展战略。“十五”以来，首矿确定了“一流的矿业、开放的矿山”的发展目标，并坚持以信息化带动工业化，以工业化促进信息化，走新型工业化道路。
项目初期，首矿提出新上工艺设备必须具备计算机接口的要求，结合日常设备维护、检修、改造，实现了计量检测等基础装备数字化，以此作为两化融合的切入点。依靠自主研发，首矿在采矿、选矿、烧结、球团、运输五个生产工艺流程全面推进数字化，提高自动化水平，形成两化融合的支撑。经过两年的时间，首矿分期搭建了网络，为两化融合提供了硬件平台。首矿建设数字矿山的重点是实施ERP和MES系统，变革矿山管理模式，实现了纵向全程贯通、横向全面集成。在建设数字矿山的过程中，首矿一直以“应用、完善、成效、创新”的八字方针引领数字矿山的建设。
2.五级架构&四级四块
数字矿山一般采用五级架构模式。一级为数字化仪器仪表，二级为过程控制程序，三级为生产执行系统MES，四级为企业资源计划系统，五级为决策支持系统。首矿在实施过程中发现，MES是以生产综合指标为目标对生产过程、操作和管理进行优化和固化的信息系统。MES不仅是二级和四级之间的桥梁，更是一套独立运行的系统。
多年来，首矿致力于两化融合，不断改造和提升传统产业，率先在2006年底建成了独具特色的“四级四块”数字矿山体系，在我国冶金矿山行业实现了历史性突破。四级架构是从纵向角度对生产和管理信息系统的划分，是数字矿山建设的基础和框架。四级架构具体为：一二级为控制层，三级为执行层，四级为管理层。详情见图1。
图1 首矿数字矿山体系的四级架构
四块是针对矿山特点，从横向角度对生产和管理信息系统的划分，是数字矿山建设的重点和主体。四块，第一部分是地理信息系统GIS，第二部分是MES系统，第三部分是ERP系统，第四部分是办公自动化OA。详情见图2 。
图2 首矿数字矿山体系的四块体系
3.成果与荣耀
首矿在冶金矿山行业是第一个尝试数字矿山建设并取得突破的企业。经过十余年探索实践和创新，数字矿山建设推动首矿企业自身发生了根本性的变化，在国内同行业起到了示范推广作用。因此，首矿也收获了行业的认可，获得了中企联“全国企业信息化建设典型示范单位”，中钢协“现代化管理创新成果一等奖”、“科技进步二等奖”等奖项。
三、MES实施内容
1.MES系统实施过程
MES系统的实施是一个总体规划、分布实施、重点突破、持续改进的过程。
系统实施前，首矿进行基础装备数字化、工业流程数字化以及基础设施网络化的工作，对业务流程进行标准梳理。2005年9月，首矿ERP项目正式启动，同时成立了MES实施团队。实施MES系统的团队共17人，是由一把手组成的领导小组带领业务专家、复合型人才组成的专业实施队伍。MES实施团队参加ERP的流程讨论、蓝图设计等所有过程，目的是实现公司信息的集成和统一。2006年5月1日ERP系统正式上线，首矿自主开发的MES系统也同步上线。
2.MES系统功能
成功上线的MES系统的架构紧紧结合首矿行业的特点，打通生产，优化生产全过程，连通上下游，实现产供销一体化。MES系统贯通计划层与控制层，实现组织、业务、数据的全面集成。具体见图3。
图3 首矿MES系统架构
MES系统一期上线的时候，有110个业务功能，涉及到11个工厂，操作人数超过了千人。MES系统包含生产系统、设备系统、质量系统、物流系统等。因为首矿自有铁路运输，所以首矿的MES系统中包含运输系统和物流系统。
MES系统各模块间以生产系统模块为中心，质量系统对生产过程进行质量管理，设备系统对生产系统中所使用的设备进行管理，运输系统对产品进行运输管理。详情见图4。
图4 MES系统模块间关系
MES系统重点是生产系统模块，系统根据从四级获取的生产订单，分解到班计划，采集皮带秤量或手工录入量，根据部分磅单量计算投料量和产量，根据质检结果，扣除水份，上传干量到四级。
物流系统模块：根据从四级接收到的采购订单形成火车运输接车单，进而形成火运和汽运运输单，货物通过检验计划的检验后即可收货给四级。系统根据从四级接收到的销售订单（或倒运申请）经过同样的流程，销售发货（或物资转储）提交到四级。
质量系统模块：从四级获取检验计划，三级中随着物料移动产生计量单的同时自动产生对应的质检委托单，完成取样、制样、化验工作，录入质检结果，质量结果上传四级。
质量系统典型流程可见图5：
图5 典型流程—货运采购进厂流程
3.MES系统特点
业务建模立体化：综合首矿的多种业务管理需求，在以往单一的业务流程建模基础上形成了“工艺路线建模、管理流程建模、决策支持建模三维业务建模体系”。对工艺流程进行纵向贯通，对管理流程进行横向拓展，进而高度提升系统决策支持能力。
系统设计模块化：系统设计遵循“功能独立，高内聚低耦合”原则，通过模块化设计可以获得独立的模块、独立的功能。系统开发更加容易，且有利于系统的顺利实施。
软件研发平台化：将MES看作一个企业信息化管理的平台，该平台由生产、质量、设备等各个业务子系统构成。使其拥有统一的界面、统一的授权、统一的接口。进而MES系统更具可拓展性、具有更强的适应性，更加易于维护。
4.MES深度应用
从2006年到现在大约10年的时间，首矿对MES系统进行不断的完善、扩展和提升。系统完善主要是对工艺流程的新增或者改造，以及对主体设备状态进行自动转移。工艺流程的改造重点是通过ERP系统与物资终身管理平台集成，实现了从采购计划到物资报废的全生命周期管理。主体设备状态自动转移通过设备管理完成，MES对设备寿命周期全过程进行科学管理，实现设备长周期稳定运行。
在系统应用过程中，首矿发现MES系统存在欠缺，因此提出“三大平台”和“四大平衡”的概念。“三大平台”指物资终身管理与核算系统 、集团化管理信息系统 ，矿业公司技术管理平台。“四大平衡”指矿业公司电平衡系统、矿业公司水平衡系统、矿业公司质量平衡系统及矿业公司金属平衡系统。首矿的消耗主要是水和电两大块，所以针对这块又进行了一些扩展。把水电数据采集上来，通过系统进行数据的实时分析。通过水电平衡这个系统，大大降低了首矿水电的消耗，以及过程中的损耗。
同时随着数据的逐渐积累，数据的分析应用越来越重要，首矿加强了MES系统数据挖掘的应用。过去专业管理是遇到问题解决问题，现在通过数据挖掘分析，提高了专业管理精细化水平，已经逐步向发现问题解决问题、提出问题解决问题转变。为公司的专业管理、领导决策提供有力支持。
四、MES应用效果和体会
1.提升管理水平
生产管理：利用MES系统强化了计划执行和物流流转的精准性。一是实现了采选球烧几大生产组织工序之间衔接环节信息的实时掌控。二是实现了主要生产工序主要生产信息的动态掌控。三是实现了物流流转有序、准确、高效。首矿提出了“四个命中”，即在“规定的时间”，将“规定的质量”和“规定的重量”的物料到达“规定的地点”。
质量管理：MES系统实现了质量管理流程化、精细化，提升质量控制能力。一是改变原来质量各专业部门职能分割的局面，转为流程式管理。二是系统自动生成检验批，使一线工作人员在系统中自动获取检验任务。三是做到质和量一一对应，提供数据分析，促进专业管理水平提升。球团矿、烧结矿月平均品位波动范围控制在目标值的±0.01%以内，大大提升了质量管控水平。
设备管理：通过MES的应用实现点检定修工作流程化、标准化，形成了点检到隐患，隐患到检修，检修再到点检的闭环管理。首矿的隐患处理率提高了11%，故障发生频率降低了46.56%。
2.提高管理效率
系统能够实时、动态反映生产、计量、质量、物流等数据，可以随时查询和应用。数据和信息从最基层的计量、质检、设备获取或系统自动生成，保持数据和信息的及时性、准确性，增加业务响应速度。借助MES，各级领导、管理人员从大量的、重复性的、低管理含量的工作中解脱出来，工作效率大大提高。
3.加强管理基础
系统包含大部分的标准化工作、定额工作、计量工作、信息工作等管理基础工作，为管理基础提供信息化手段。MES提供标准化的业务流程，并为技术标准、各类定额提供真实有效的数据支撑。MES提供丰富的查询及分析功能，提供产供销各类信息，增加数据的利用率。通过MES的实施，各单位业务更加清晰，岗位职责更加明确，相应的管理的标准化和规范化日趋明显。
4.加快成果转化
首矿经过多年的信息化建设，积累了大量的矿山自动化、信息化实践经验和成果，体现了多年的技术创新和管理创新，形成了完整的数字矿山解决方案，培养和锻炼了一支既懂管理又懂信息化、既懂现场工艺又懂自动化的专业队伍。
5.MES实施体会
落实 “一把手工程”，是MES项目成功的关键。如果没有一把手推动，MES项目是没法推动的。因此，从上到下一把手都要成为MES项目的领导者、推动者和实践者。
转变观念，管理变革，是MES项目成功的思想基础。MES实施过程中必须有坚定不移的信心，把更新思维方式贯穿始终，推进综合配套改革和创新。
强势推动，完善机制，是MES项目成功的保障。首矿建立了企管处、信息办、计控室三位一体的管理体系，将信息化应用纳入每一名职工的岗位责任制。
深入应用，注重成效，是MES项目成功的重点。首矿实施MES过程中始终把深入应用放在第一位，不断解决企业经营生产管理中的问题，持续进行完善、创新，取得成效。
以我为主，全员参与，是MES项目成功的不竭动力。首矿通过MES系统的实施造就了一支对专业管理有深刻理解的IT队伍，培养出一支了解信息技术的专业管理队伍，以及运用计算机开展工作的操作队伍，广大职工的智慧源泉被激活，这是MES项目成功的不竭动力。
本文根据首钢矿业公司计控室项目经理陈中在第十届中国制造业MES应用年会上的发言整理而成，未经本人确认。
扫描二维码，关注更多MES资讯！
转载请注明出处：拓步ERP资讯网http://www.toberp.com/
本文标题：MES建设首钢矿业数字矿山
本文网址：http://www.toberp.com/html/consultation/10820418394.html
相关文章
