钢铁企业APS系统与ERP-MES系统的集成设计研究.pdfVIP

钢铁企业APS系统与ERP/MES系统的集成设计研究 Research on the integration of APS and ERP/MES in steel manufacturing industry 周 苑 周 岩 程自力 ， ， ZHOU Yuan, ZHOU Yan, CHENG Zi-li (河南工程学院 郑州 451191) ， 摘 要：针对ERP与MES系统在生产过程中不能生成详细的生产调度方案；各系统间管控断层，不能有 效衔接，实现工序协同；无法协调控制库存量、客户交货期和整个生产流程等问题。文章以 钢铁生产为背景，首先对钢铁生产工艺流程特点及现有系统的局限性进行了简要分析，在此 基础上给出了基于aPS、ERP和MES集成的钢铁企业信息化总体架构，并对系统的层次模型 及关键技术进行了详细分析。 关键词：aPS；ERP；MES；集成研究 中图分类号：TP273 文献标识码：B 文章编号：1009-0134(2015)02(下)-0053-04 Doi：10.3969/j.issn.1009-0134.2015.02(下).17 0 引言 1 钢铁生产流程特点及现有系统局限性分析 钢铁生产过程是一个同时具有连续与离散特质的 1.1 钢铁生产工艺流程介绍及特点分析 多阶段混合式生产方式，在高温高压状态下的整个生产 钢铁生产包含炼铁、炼钢、连铸、热轧和冷轧等 过程中，被加工对象有时呈液态形式也时呈固态形式； 多个生产阶段，各生产阶段使用的设备类型和加工方式 生产过程既可能发生物理变化，也可能发生化学变化； （既有连续又有离散方式、既有化学又有物理变化）各 除此之外，还需协调考虑生产资源的利用率和生产工艺 不相同，且各生产阶段都有自身独特的工艺约束和优化 的特殊约束。由此可知，钢铁生产过程是一个融温度、 目标，因此，钢铁生产是一个较为复杂的制造过程，其 时间、空间和资源约束为一体的复杂动态系统[1] 。在如 生产工艺流程具体如图1所示。由于钢铁生产过程极其 此复杂的生产过程中，由于ERP系统无法实时采集生产 复杂且具有以上流程特点，因此生产时必须解决以下三 数据，也不能对生产资源进行有效调度配置；MES系 个问题：1）生产过程分段连续，且生产过程中会有相 统虽具有计划排产功能，向上能为ERP系统实时传递管 关的调度问题，而由于生产阶段和阶段之间有间歇，因 理与决策所需的车间运行数据，向下能为车间控制系统 此需对中间产成品的库存问题进行协调优化；2 ）现有 （PCS ）传递生产指令，并收集相应的实际生产数据， 的订单大都呈多品种小批量的特点，而钢铁生产却是大 批量组合生产过程，因此需考虑订单生产的组合优化问 但MES系统在计划精确性、功能细分、过度依赖人工进 题；3 ）生产过程既要追求设备的利用率和成材率，但 行计划排产等方面存在一定的局限性。由于MES系统计 同时又需兼顾交货期承诺。以上所述问题的有效解决， 划的编制过于依靠人工来实现，因此其编制的效果和调 除了要求生产过程信息的实时采集与传递外，