舞阳钢铁有限责任公司自动化部
引言：
如今，中国国内钢铁工业的信息化建设已初具规模。 具有较好个人基础的钢铁企业的MES信息化建设相当成熟，正在大力推进企业的生产经营和企业管理。中国的钢铁企业是基础薄弱，技术不发达的中小企业，需要通过企业信息化建设促进生产管理效率的提高和管理模式的完善。
1.MES在钢铁企业信息化中的核心地位
一般而言，钢铁企业信息系统是分层实施的。它一般分为五层：顶层是企业的管理决策系统，包括SRM，SCM和CRM。 四级系统面向整个企业的内部管理。计划的ERP系统，ERP系统是生产和执行过程的MES系统，二级系统是生产过程和控制的PCS（过程控制）系统，最低层是生产设备控制系统。 钢铁企业信息系统的典型层次结构如图所示：
在钢铁工业中，企业一直十分重视生产过程的自动控制。在管理信息化方面，以ERP为代表的管理信息系统近年来在钢铁企业得到了广泛的应用。然而，企业往往忽视了与过程控制层直接相连的成熟MES系统的支持，导致过程自动化与管理信息化之间的数字鸿沟，使管理与生产紧密结合成为不可能，使ERP系统无法把握因素。他们的实际情况及时。
MES(Manufacturing ExecutionSystem，制造执行系统)以生产过程数学模型为核心，将实时数据库与非实时关系数据库连接起来。生产控制层负责组织生产作业计划，下达生产指令，对生产全过程的材料、质量、设备、成本进行控制。
以生产优化运行为核心的制造执行系统在钢铁企业中得到了应用。主要解决了生产计划与加工一体化、提前生产动态优化调度、在线跟踪、生产成本预测与优化控制、生产过程测量质量动态跟踪、设备运行状态监测等一系列问题。实现了生产过程控制与管理的无缝衔接，实现了生产全过程的高度协同控制与管理。MES是ERP和PC之间的桥梁，在连接前后两个方面发挥着关键作用。它提供了管理和过程控制系统之间的一个通道，在它们之间有机地形成一个整体，实现了信息的不间断链接和共享。MES实现了整个生产过程的综合管理，优化了整个生产过程。在特殊情况下，能保证整个过程的正常生产，并能妥善保存所有有价值的教材。它被成功地消除了,数据故障是钢铁企业信息化中的一个难题。
MES的核心是整合，通过有效整合行业的各种资源，将企业的生产经营整合成一个高效、高效、自动化的整体。ERP系统可以从人工编码站获取实际的牛生产数据，如生产成本、生产周期和预期产出时间等。ERP还可以从MES获取生产订单的实际状态、企业的实际生产能力以及企业生产内容变化的相互制约关系。
过程控制系统（PC）的过程控制可以使用人工编码站（MES）来优化生产过程参数，而基础自动化则可以从人工编码站（MES）获得控制数据或操作指令。当然，MES也需要从ERP或PC中获取所需的数据，以保证MES在生产中的正常运行。
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2.钢铁企业MES的技术特点分析
2.1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
为了贯彻一致的质量管理理念，必须建立产品规范管理体系和冶金规范管理体系。车间管理系统的产品规范支持销售系统的订单处理，规范产品名称、标准、品牌、表面特性等，确保从合同到标签的统一参考和质量保证。建立企业产品标准管理体系和冶金标准管理体系是实现质量管理一致性的关键技术。
2.2自动的合同处理与设计技术
在产品规范体系和冶金规范体系的支持下，对销售中生产的用户合同自动进行产品质量设计和生产设计。设计了设计合同的处理方法和合同产品在备料、生产、检验、发运、出厂、过程控制参数、检验要求等工作过程中的操作规程。材料重量和合同流程的不足，实现全自动合同处理技术。
2.3产品质量判定的自动处理技术
冶金规范规定了产品的最终释放条件。对于同一产品，可以针对不同的用户和不同的用途制定不同的放行条件，真正体现了按用户的质量管理模式。根据产品质量设计结果的发布标准和检验结果，实现了产品质量的自动确定。
3.钢铁企业中MES信息化应用
MES信息系统由两部分组成，一部分是软件，包括操作系统、数据库、中间件、通信软件、数据备份管理软件和开发工具软件；另一部分是硬件，包括服务器、磁盘存储阵列、磁带录音机等。
从服务器方面来说，通过多台服务器之间的负载均衡或集群技术，可以实现各应用服务器和数据库服务器的可用性，从而保证MES系统的连续性。
如果数据库存储层存在单点故障，如磁盘阵列因故障而无法工作，整个MES系统将无法运行，如何解决这个问题？通过在存储系统中添加一组磁盘阵列，实现两组磁盘阵列的数据同步，可以解决上述问题。虽然两组磁盘阵列可以解决上述问题，但该方案存在三个难点：（1）如何保证两组磁盘阵列的数据完整性；（2）磁盘阵列切换时间差造成的数据丢失；（3）数据同步是否会影响在线系统运行的效率。如何解决上述三个难题？例如，我们可以使用软件技术来支持异构存储系统，以实现双磁盘阵列的同步，并确保数据的完整性。也就是说，当我们在数据库服务层完成一个操作时，软件将在另一个磁盘阵列中执行相同的操作，以实现两组磁盘阵列的同步，因为另一个磁盘阵列中的数据写入没有在数据库中完成。它是由存储管理软件完成的，因此数据同步复制操作不会影响MES应用系统的性能。
4.结束语
本文阐述了钢铁企业信息化中MES的架构功能，提出了若干个MES有待研究的关键技术，对改善我国流程行业MES的技术规范与实施标准，具有重要的意义。
参考文献：
[1]辛晖明.钢铁业MES系统整合技术[J].信息技术与标准化,2009,5
[2]徐然.面向ERP/MES的钢铁行业集成化生产管理系统的研究和应用[M].大连:大连理工大学,2003,3
[3]陈刚.浅谈MES技术在钢铁企业的应用[J].安徽冶金科技职业学院学报,2005,52
论文作者:陈文照
论文发表刊物:《中国西部科技》2019年第10期
论文发表时间:2019/11/22
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