［关键词］MES ERP 计质量系统
1、现状分析
随着目前企业信息化建设的进一步深化，通过在企业内部和整个产品供应链中双向的直接通讯有关产品行为的关键任务信息，MES应用平台成为衔接企业管理系统（ERP、CRM、SCM）和现场控制系统的非常必要的层次。MES在企业生产信息化建设中要起到非常重要的作用，是承上启下的纽带。
许多企业通过实施ERP来加强管理。然而上层生产计划管理受市场影响越来越大，明显感到计划跟不上变化。面对客户对交货期的苛刻要求，面对更多产品的改型，订单的不断调整，企业决策者认识到，计划的制订要依赖于市场和实际的作业执行状态，而不能完全以物料和库存回报来控制生产。同时ERP软件主要是针对资源计划，这些系统通常能处理昨天以前发生的事情（作历史分析），亦可预计并处理明天将要发生的事件，但对今天正在发生的事件却往往留下了不规范的缺口。而传统生产现场管理只是黑箱作业，这已无法满足今天复杂多变的竞争需要。因此如何将此黑箱作业透明化，找出任何影响产品品质和成本的问题，提高计划的实时性和灵活性，同时又能改善生产线的运行效率已成为每个企业所关心的问题。
制造执行系统（MES）恰好能填补这一空白。MES是处于计划层和车间层操作控制系统之间的执行层，主要负责生产管理和调度执行。它通过控制包括物料、设备、人员、流程指令和设施在内的所有工厂资源来提高制造竞争力，提供了一种系统地在统一平台上集成诸如质量控制、文档管理、生产调度等功能的方式，从而实现企业实时化的ERP/MES/SFC系统，并给企业带来了巨大的经济效益。计质量系统与MES系统、ERP系统的有效结合，最大限度的共享了数据，实现了数据结算的自动化。
济钢的信息系统建设采用了“总体规划，分布实施”的原则。首先他们把基础建设摆到了第一位，采取了各种措施加强了信息化基础设施的建设。这些设施包括网络、工业控制设备、智能仪表、质检设备、计量设备、信息安全设备、系统主机等方面。济钢在这方面已经取得了良好的效果，并形成了一定的规模。从公司信息化看MES是生产型企业信息化的基础，没有及时、准确、有效的生产管理信息，企业ERP系统是空中楼阁。
2、系统设计目标
济钢ERP可以基于不断发展的业务需求进行调整。通过与生产管理系统、MES的紧密结 合实现质量规范与生产的结合。同时通过ERP系统与检化验系统及MES系统的集成，可以实现质量数据、工艺数据的自动收集和管理，通过集成的质量数据库对济钢的质量数据进行统一集中的管理并为将来进行质量数据挖掘的数据仓库提供数据来源。
质量管理系统与生产、采购、计量、MES等系统的紧密结合，达到质量规范的管理、质量数据的及时收集和信息共享，实现对质量过程的管理、质量数据的管理、质量标准的管理和质量数据的统计分析。由于ORACLE质量系统重点是质量数据的管理，无法实现从机器自动读取数据，所有建议在ORACLE质量系统的基础上，建立一套统一的计量质量系统，实现从数据的计量，质量的采样管理，数据的自动读取，质量的判定和最终质量保证书的打印和管理。
Oracle 质量模块是集成的质量管理应用程序，是用来管理制造和分销环节中的质量信息，通过对ERP系统内的全程物流控制来加强企业的质量控制，以提高产品质量。主要功能是通过定义收集要素和收集计划来收集质量数据，实现质量数据的信息共享。
全线一体化生产管理执行信息系统（MES系统），实现全线一条线生产管理（一体化生产计划、一体化动态调度、一体化执行跟踪）自动化（L3），稳定均衡生产，快速动态调度，提高生产效率，减低生产成本，规范生产管理方式，改善生产决策环境，实现生产线生产管理现代化。
3、业务模型简介
首先根据总公司生产管理的三层组织体系，系统的功能按照“总公司——分厂——生产岗位”三层设置，上层是总公司的决策支持系统和业务应用系统，中间层是分厂的业务应用系统，最底层则是生产岗位的业务应用系统。主要分为ERP、MES、计质量系统三大功能构架，接口设计如下图所示（图1）
4、系统网络架构分析
计质量系统通过主干网（L4级）与总公司生产部、总公司ERP信息系统等联网通讯集成，为全厂管理与控制提供信息服务支持。MES生产管理信息系统是建立在全厂L1级基础自动化系统/L2级过程自动化系统基础上而建立的L3级系统。该L3级系统接受上级（L4）生产计划，下达具体生产控制指令至L1/L2；同时，又在L1/L2级信息基础上形成全线生产管理控制，并向ERP级传递信息。
系统硬件结构总图如图2所示。
（图2网络架构图）
5、计质量系统的功能设计
基于MES信息化基础，构建了以ERP为中心，并满足专业管理需求的计质量系统。济钢计质量系统全面涵盖了公司进厂物流、厂内调拨、出厂物流、能 源监控、进厂物料检验、铁前物料检验、钢坯/板材/型材检验、物资/动力/能源管理、钢坯/板材/型材入库、质量证明书、优质优价管理、底层数据采集、数 据接口等业务。
济钢计质量系统的主要功能包括：质量追溯和废次品原因分析、质量分析、统计过程控制以及数据专家系统等，为科学决策提供可靠依据打下了坚实基础。
通过实施计质量系统项目，促进了管理的变革，实现了"数出一家"的管理目标。彻底改变原料厂、球团厂、烧结厂、焦化厂、炼铁厂、动力厂、燃汽厂各自分别出 具统计结算数据的管理模式，完全覆盖了各分厂在ERP系统中13种业务的手工操作，取消ERP系统铁前所有拉式发料操作，全部由系统产生的结算数据所替 代，由此替代了各分厂每天1400余项次的手工操作。
在项目的实施过程中，理顺了进厂物流、厂内物流、出厂物流管理流程，确保物流顺畅、均衡以及物流、信息流的同步。将RFID、IC卡应用于进厂物流，构建 济钢独有的计质量系统，保障进厂物流系统的高效、精确运行，并逐步细化物料进厂计划，实现均衡进厂目标。实现了系统中监控验配、计量、质检、上传等环节， 全过程管理进厂物资检验指令单的下达、取样、制样、试样交接、化验、审核判定、上传，同时对质量过程进行视频监控。结合进厂物资火车停时问题的管理，严格 各个环节进行监控，有效减少因质量检验造成的停时，将质检时间历史性地降低在6小时之内。钢坯/型材/板材质量判定与出入库业务紧密结合，自动替代ERP 系统完工入库、子库转移、退库等手工操作，不仅提高了工作效率，而且提高入库业务数据的及时性、准确性。为生产制造模块提供全过程的及时计质量数据，合理 安排生产计划、指导生产。实现全过程质量控制和质量分析，提高质量保证能力。
计质量信息系统每天定时为ERP自动上传所有的铁前结算数据，为ERP计算日成本奠定了坚实的基础。为ERP系统提供及时、准确、可靠的计质量数据，最大限度降低人工干预程度，确保原材料进厂，产品出厂以及生产投入产出数据的真实可靠。
通过计质量信息系统的实施，为取消计质量单据的手工传递，实现无纸化办公打下了坚实的基础。完善了底层数据的采集，加强生产过程的控制，以计质量系统为纽带，实现设备层与应用层的信息集成。
最重要的效果还是实现进厂原燃料计质量数据的自动匹配，及时上传ERP，及时线上结算，为ERP提供了详实、准确的生产数据。目前济钢的计质量数据上传准确性达到96%以上，线上结算率达到100%。
6、 结束语
MES以过程数学模型为核心，连接实时数据库或非实时的关系数据库，对生产过程进行实时监视、诊断和控制，完成单元整合和系统优化，在生产过程层（而不是管理层）进行物料平衡，安排生产计划，实施调度、排产及优化。进而对生产过程的物料流，能量流，质量流和资金流、数据流统一监控与ERP系统及计质量系统有效的结合，实现了从钢板原料到成品的信息集成，自动入库统计。
济钢计质量系统与济钢的MES系统平台紧密结合，实际上意义更在于创造了一种标准化的一级生产管理模式（与ERP的一级财务管理/一级库存管理相一致），我们目前生产管理将由人工粗放式管理转变为系统精细化管理，有助于存在问题的解决，生产管理水平可向国际先进水平迈进，生产效率可进一步提高，生产成本可进一步降低。
