生产执行系统（MES）在包钢焦化厂的实施，北京天思天心助力企业信息化，智慧化，可视化，数字化

进入新世纪以来，经济全球化的趋势日益加强，市场环境发生了根本性的变化。顾客驱动已成为市场的主要特征。面对激烈竞争，企业界的重要对策就是采用将传统制造技术与信息技术、自动化技术、现代管理技术和系统科学技术有机融合的新一代先进生产技术。在这个背景下，国内企业尤其是钢铁企业纷纷加大力度实施企业信息化。钢铁企业开展信息化的目的是实现企业快速发展，促进企业业务流程重组和组织结构的优化，完成传统经营方式的变革，加强成本计划与控制，并大大提高工作效率，使内部管理结构更加扁平化，增强市场竞争力。

包钢焦化厂是包钢集团中的主体生产厂矿，承担着为炼铁生产提供高质量焦炭的任务，同时也是内蒙古自治区最大的冶金焦炭及化工副产品的专业生产厂。包钢集团产能结构的调整、经营战略的转变对包钢焦化厂的生产经营管理提出了更高的要求。生产执行系统（MES）正是在这种背景下作为包钢焦化厂综合管理信息系统（EIS）的重要组成部分进行了设计开发，并在包钢焦化厂进行了实施部署。

1 生产执行系统（MES）

一个完整的冶金企业信息化管理系统应该由横向、纵向两个方面组成。横向要覆盖供、产、销，以及质量、财务、人事、设备维护、项目管理等各个环节，纵向应该能从最底层的生产设备、生产线及物料控制系统，一直向上延伸到企业的最高决策层。对于冶金企业来说，一个五层系统的整体架构是比较科学的先进的。这五级系统分别为：

一级系统：设备控制系统；

二级系统：过程控制系统；

三级系统：生产执行系统（MES）；

四级系统：企业资源计划系统（ERP）；

五级系统：企业间管理系统及决策支持系统。

这五层系统相互集成、相互协调，构成了一个完整的企业信息化管理系统。

生产执行系统（MES）在整个企业信息集成系统中承上启下，是生产活动与管理活动信息沟通的桥梁；生产执行系统（MES）采集从接受订货到制成最终产品全过程的各种数据和状态信息，目的在于优化管理活动。生产执行系统（MES）提供设备控制系统、过程控制系统无法实现的车间级调度管理功能；提供ERP 等管理信息系统无法实现的生产数据的获取与分析功能，成为车间生产和企业管理之间的桥梁，可以为企业带来现实的或潜在的经济效益。生产执行系统（MES）是企业信息化集成的纽带，是实施企业敏捷制造战略和实现车间生产敏捷化的基本技术手段，是近10年来在国际上迅速发展、面向车间层的生产管理技术与实时信息系统。MES可以为用户提供一个快速反应、有弹性、精细化的制造业环境，帮助企业减低成本、按期交货、提高产品的质量和提高服务质量。MES的核心是集成，通过对企业各种资源的有效集成，将企业的生产和经营集成为一个高效运转，高效自动化的整体。

2 MES生产执行系统功能

包钢焦化厂MES 生产执行系统包括以下功能：

2.1 原料管理

对生产所需的原料，包括原煤、精煤、自洗精煤，进行统一管理，按照满足生产目标从全局出发进行原料申购、采购、到货、入库、领用、统计等管理。

2.2 生产计划管理

根据公司总调向焦化厂生产科下达的焦炭和自洗精煤的日产量数据指标，计算出下月公司安排的焦炭和自洗精煤的计划产量。根据副产品产率计算出一次副产品回收和二次副产品加工量。形成生产计划（包括年计划、月计划）并发布给各车间、科室及厂领导。

2.3 车间生产管理

包括焦化厂原煤、选煤、备煤、一炼焦、二炼焦、三炼焦、四炼焦、运焦、一回收、二回收、精苯、焦油、动力等13个车间的日生产管理，月生产统计管理。

2.4 生产调度管理

生产调度管理主要依据各车间的日生产数据，研究室的原料及产品质量数据，实时生成每日的生产调度日志，并以此为基础，生成焦化厂生产调度记录，为企业的生产决策提供及时有效的依据。

2.5 库存管理

包括原料（原煤、精煤）库存管理、化产品库存管理、原材料（酸、碱等）库存管理。

2.6 质量管理

由研究室录入原料、产品质量检验数据及生产过程中的取样检验数据，进行质量评定和质量控制。

2.7 销售管理

主要针对销售科的业务进行设计。

销售管理包括：合同管理、发货管理、车辆调度、自备车管理、结算、统计。

2.8 综合统计管理

包钢焦化厂的综合统计管理包括以下几个方面：

原料（矿山来煤、单种煤、配合煤）和产品（洗精煤、焦炭、化产品）质量指标的每月自动生成；通过数据的自动收集计算产生多种类别的统计台账，包括综合台账、煤账、产销存台账、历史最好水平台账等；以统计台账的数据为基础，生成各种统计报表。

3 MES生产执行系统的主要实现技术

3.1 采用B/S系统体系结构

B/S（Browser/Server）结构即浏览器和服务器结构。它是随着Internet 技术的兴起，对传统的C/S结构的一种变化或者改进的系统体系结构。在这种结构下，用户通过Web 浏览器对系统进行数据的访问操作，极少部分事务逻辑在前端（Browser）实现，而主要事务逻辑在服务器端（Server）实现，形成所谓三层结构。这样就大大简化了客户端电脑载荷，减轻了系统维护与升级的成本和工作量，降低了用户的总体成本。

3.2 使用JAVA语言基于J2EE架构进行系统开发

J2EE架构是以JAVA语言作为基础的一个企业级应用程序开发标准。它提供了一个基于组件的方法和多层的分布式应用模型、一致化的安全模型以及灵活的事务控制，不仅降低了开发多层应用的费用和复杂性，而且加快了应用的分布式部署，增强了安全机制，提高了系统的性能。

3.3 XML技术的应用

XML是eXtensible Markup Language的缩写，意为可扩展的标记语言。由于XML是非专有的并易于阅读和编写，使它成为在不同的应用之间交换数据的理想格式。XML作为完善灵活的数据交换格式应用于本系统，使得数据处理变得方便而灵活。

4 MES生产执行系统的主要特点

本次MES在包钢焦化厂的应用实施，具有以下几个突出特点：

4.1 产供销一体化

包钢焦化厂的产供销流程涉及众多部门及大量信息。面对如此大量的信息，需要进行资讯的整合，改变各相关部门资讯独立、数据多源输入的弊端，实现资源输入的及时准确、高度共享，高度统一。包钢焦化厂MES根据焦化厂的业务特点对原料采购、生产计划、生产执行、产品销售、质量控制等进行了全面整合，涵盖了企业产供销的方方面面，是真正实现了产供销一体化的生产管理系统。

4.2 完整的物流

包钢焦化厂是以炼焦煤为原料，主要生产焦炭，同时通过回收深加工，经过连续的多种生产环节，生产多种化产品，这种特点决定了其物流特点是多段生产、多段运输、多段存储，物流种类多、工序多且形式不一、并伴有多种原料，一种物料在不同的生产环节，有时是产品，有时又是原料。所使用的都是大型设备，成本高、操作复杂，工序连接紧密、作业的连续性强、对时间要求条件高，不仅存在时间平衡和温度平衡问题，还存在资源能力和物流平衡的问题。包钢焦化厂MES对生产过程的物料流进行了完全监测、分析、控制和优化。

4.3 明晰的信息流

作为一种计算机辅助生产管理系统，MES的重要使命就是实现企业的连续信息流。包钢焦化厂MES通过面向车间层的生产管理技术，确保了生产信息的准确性与唯一性，以此为基础，为综合统计提供数据，并进而为成本分析提供数据，确保了生产信息的完整畅通。这种以车间生产信息为依据，无需人工调整，最终形成统计报表的信息处理方式，在包钢已经实施信息化的二级单位中仅此一家。

4.4 以成本为核心

包钢焦化厂MES以成本控制为核心进行设计，实现企业生产活动与经营活动的有效集成，成为优化运行、优化控制与优化管理的桥梁和纽带，为企业管理决策提供了可靠的依据。

4.5 稳定、可靠、安全的系统

在考虑技术先进性和开放性的同时，通过优化的模块化设计方法，从系统结构、系统管理、设备性能、技术措施着手保证系统的稳定和可靠；利用应用模块中已考虑的授权机制来保证运行数据的安全。实践证明，起到了很好作用，深受用户的信赖。

4.6 兼容性和可扩展性

为了适应未来的业务拓展和项目的变化要求，我们充分考虑到了以最简便的方法、最低的投资，实现软件系统的扩展和应用维护。为了防止出现信息孤岛问题，在MES 系统从研发到实施的整个环节，不仅在功能上确保满足企业现在的需求，还要能够尽可能地满足未来的需求，即具备一定的扩展性，将来能够和其他的系统（如ERP、DCS等）进行集成，以适应企业信息化整体的要求。

5 结束语

包钢焦化厂生产执行系统（MES）是凝聚了生产管理者、技术专家的智慧和经验，借助IT高新技术实现的一个特殊的应用系统，它的成功实施，实现了信息资源的统一规划和最大限度的共享，以及上下游生产工序功能和信息的无缝对接；全面详尽的统计信息可以辅助管理者发布最合理的控制信息，从而尽善尽美地实现企业的经营目标。基于J2EE架构的B/S系统体系结构不仅具有技术上的前瞻性，而且其良好的可扩展性和兼容性非常符合包钢集团公司的信息化发展规划和管理战略。我们有理由相信，随着企业对MES认识的逐步加深，MES在包钢的应用必将会逐步深入，MES对钢铁行业的信息化必将发挥更大的助推作用。