铁前MES系统解决方案
2014/5/3
北京京诚鼎宇管理系统有限公司
议程
北京京诚鼎宇公司简介\r铁前MES系统介绍\r问题与解答
北京京诚鼎宇公司介绍
历史沿革
1956年\r冶金工业部北京黑色冶金设计总院
1978年\r\r冶金工业部\r北京钢铁设计研究总院计算机应用室
\r1994年\r中冶集团\r北京钢铁设计研究总院信息工程技术所\r
2003年\r\r中冶京诚工程技术有限公司信息工程技术所\r
2004年\r\r北京京诚鼎宇管理系统有限公司
北京京诚鼎宇公司简介\r
北京京诚鼎宇管理系统有限公司主要业务类别
冶金企业生产制造执行系统(MES、EMS)的咨询、设计、开发和实施
冶金企业生产过程计算机系统（PCS)的设计，软件开发和实施
冶金企业计算机应用工厂设计
企业管理信息化系统(ERP、OA)的咨询、设计、开发和实施
北京京诚鼎宇管理系统有限公司技术优势\r
在冶金工厂生产管理系统的设计优势
生产制造执行系统（MES）的实施业绩\r\r江阴铁区MES计算机系统\r营口中板厂宽厚板工程MES系统\r中冶京诚营口装备公司装备制造MES系统\r鄂钢宽厚板工程MES生产管理系统\r舞钢新线炼钢-厚板轧钢MES系统（1期、2期项目）\r韶关钢厂炼钢-中厚板轧钢MES系统\r南钢中厚板卷厂MES系统（1期、2期、3期项目）
北京京诚鼎宇管理系统有限公司技术优势\r
在冶金工厂生产管理系统的设计优势
正在实施的生产制造执行系统（MES）\r\r天津钢铁集团铁前MES系统\r营口中板厂炼钢MES系统\r营口中板厂中板MES系统\r营口中板厂钢后协同平台\r九江宽厚板厂轧钢MES系统
北京京诚鼎宇管理系统有限公司技术优势\r
在冶金工厂生产管理系统的设计优势
对过程控制系统（PCS）有丰富的设计经验\r在过去的20多年里，信息工程技术所和鼎宇公司始终致力于国内外冶金生产过程控制技术的设计和实施，拥有着丰富的设计经验。对炼铁、炼钢、轧钢工厂所配置的各种工艺生产设备特点及其PCS系统功能、设计特点有深入的理解。
北京京诚鼎宇管理系统有限公司技术优势\r
在冶金工厂生产管理系统的设计优势
对冶金生产工艺和管理流程的深入理解\r在总公司各工艺专业设计部门强有力支持下，积多年设计经验，对如下生产工艺和管理流程，有着深入的理解和把握 ：\r铁前系统：原料厂，烧结，球团，焦化，石灰窑等；\r炼钢系统：电炉，转炉、LF炉，VD/VOD炉，AOD炉，连铸机等；\r轧钢系统：棒线材及精整线，热轧宽厚板，热连轧，冷轧，无缝钢管等。\r
知识产权情况\r
两项软件著作权、一项软件产品
获奖情况\r
国际先进水平
正在实施的MES系统\r
议程
北京京诚鼎宇公司简介\r铁前MES系统介绍\r铁前MES系统总体介绍\r铁前MES系统功能介绍\r问题与解答
铁前MES系统总体介绍\r
铁前区覆盖范围
一般冶金企业中铁前区是指从炼铁（含炼铁）向前的所有工序的总和。\r铁前区的主要工序有原料场、烧结机、球团、焦化、高炉、高炉辅助工序、混铁炉、铸铁等。\r
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铁前区的生产特点
一般不直接与客户发生关系。\r铁前生产无须面向定单，以计划为主，追求精料稳产\r铁前过程基本上是连续生产过程。\r大部分工序是慢过程生产，对时间调度要求低。\r考核指标主要是单位成本和产量。\r铁前生产成本占整体成本比重较大。\r\r
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铁前区的生产目标
最低成本：\r 铁前区生产成本的降低可以有效地降低\r 公司最终产品的成本。\r最大产量：\r 在后道工序能力允许的情况下，使设备\r 满负荷生产，同时也可降低单位成本。\r最高质量：\r 高质量的铁水可以有效地减少炼钢环节 \r 的冶炼时间，降低炼钢环节的消耗。 \r
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铁前MES系统设计目标
将产品标准、生产工艺参数等生产技术标准融入到生产作业中，贯穿生产全过程，构建质量业务功能标准化的规范系统；\r构建指向每个主要生产工位的执行信息系统，给出每个工位的生产操作规程和作业标准、质检标准，实现计算机配料，从而优化生产计划，降低生产成本，提高生产节奏和效率；\r自动跟踪混匀矿、焦化、球团矿、烧结矿、铁水生产的作业状态，从计划、投料、收料各方面生产进程，为管理者提供及时有效生产数据信息；\r建立连接炼铁厂内部各管理部门、作业单元以及与外部业务部门的信息交换与共享；\r提高生产管理水平的统计分析系统。\r
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铁前MES系统功能图
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计划管理
铁前MES功能介绍\r
计划管理
生产计划\r MES接受人工录入及ERP下达生产计划，计划人员根据生产计划在本系统的辅助下，分解出混匀、焦化、烧结、球团、高炉个工序相应的月、日生产计划及确定相应的产量指标、质量及能源指标、原燃料使用计划、原燃料消耗指标、成本指标等并下发到相关各工序。\r\r配料管理\r配料管理是铁前生产中非常关键的环节，实现铁前区域内各工序配料管理，涉及所有配料工艺的工序。在原料使用前，掌握原料的质量，以此为基础，进行配料计算，制定配比计划，指导生产，同时收集实际生产过程中的生产和质量信息，进行整理和分析，了解不同配比情况下，产品的质量变化情况，调整配料计算的补正系数，使之与实际情况相符，指导下次配料计划的制定。此处的配料管理，涉及到混匀焦化、烧结、球团、炼铁工艺的配料计划 。
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计划管理
配料管理----焦化配煤计划\r焦化厂的产品为焦炭，焦炭使用的原料为各种煤，各单品种煤经过混合后形成配合煤，用于炼焦生产。根据焦炭产的 质量及产量要求，需要有合理的配煤计划来指导生产，才能保证生产目标达成。\r\r目标制定：制定焦化用煤的目标，包括焦炭的质量目标、成本目标。\r\r配比计算：根据单品种煤的质量、焦炭的质量目标、库存、物料资源、物料成本等，确定各种煤的配比，预测焦炭质量、成本、用煤量。\r\r成本对比：与前期预测进行综合对比，计算降本等信息。\r\r计划下达：下达制定好的用煤计划到焦化厂。\r\r配料管理----铁厂燃料消耗计划\r铁厂燃料消耗指高炉及烧结用煤用焦，根据高炉产量及质量的要求，制定高炉和烧结用煤用焦的计划。\r\r配比计算：根据高炉的质量要求，燃料库存、物料资源、物料成本等，确定煤焦的配比，预测各燃料的消耗。\r\r煤焦平衡：根据燃料用量的预测量及库存情况，进行资源平衡。\r\r计划下达：下达高炉、烧结的用焦用煤计划。\r
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生产计划管理
配料管理----铁前用料计划\r铁前用料计划指炼铁、烧结、球团、混匀的用料，根据用料要求及成本管控目标，制定各相关工序的用料配比计划。\r\r高炉用料计划：确定高炉的用料配比及使用计划，并进行成本预测\r\r球团用料计划：确定球团的用料配比及使用计划，并进行成本预测\r\r烧结用料计划：确定烧结的用料配比及使用计划，并进行成本预测\r\r混匀料用料计划：确定混匀料的用料配比及使用计划，并进行成本预测\r\r计划下达：下达制定好的高炉、球团、烧结、原料的用料计划\r\r以上配比计算环节互相制约，根据确定的配比，计算各种矿的用量，指导生产及采购，在资源不充分的情况下，仍然可以对配比计划进行调整。\r\r配料管理----原料成本维护\r在进行配料计算时，为预测生产的成本，需要知道每种用料的成本单价，此处对其价格进行维护，作为成本预测的价格依据。\r\r配料管理----原料采购资源维护\r原料采购资源为可以预期的原燃料的采购量，为铁前生产原料的保障性资源，是在做配料时物料平衡的重要原料资源。 \r\r配料管理----配料基础信息维护\r定义配料过程中的基本信息，如焦炉用煤的煤焦比、焦炉单孔产量、高炉的炉容、利用系数等。\r
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计划管理
\r原料需求计划\r生产管理系统辅助计划人员根据生产计划、配料计划以及原燃料库存情况编制原燃料需求计划，并上传至ERP系统。采购部以此为依据进行原燃料的市场采购，并将采购实绩回传生产管理系统，以便生产管理系统系统跟踪原燃料需求计划的采购情况及安排原料场的卸料计划。\r\r卸料计划\r 根据采购部的到货预报，该系统辅助计划人员编制卸料计划，下发原料场组织卸料相关工作。\r\r单耗计划\r 根据目标成本确定每道工序的原燃料使用结构和单耗考核指标。\r\r铁水供应和调运计划\r接收生产调度系统中根据炼钢需求制定的铁水供应和调运计划，并根据该计划制定高炉出铁时间表。 \r\r生产计划的调整\r调度人员通过在线监视系统随时查看各工序的生产状况，需要对计划进行调整时，可以通过本系统下达调度指令，指挥各工序的生产。\r
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质量管理
铁前MES系统总体介绍\r
质量管理
生产管理系统质量管理维护原燃料、烧结矿、球团矿、焦炭及铁水、铁渣、高炉煤气的取样标准、分析标准、判定标准，并用以指导取样、分析、判定工作，从而达到质量管控的目的。\r\r质量标准管理\r生产管理系统质量管理维护进厂物料的质量信息，厂际间流转物料的质量信息及出厂物料的质量信息，进行质量方面的管理。质量标准管理是生产管理系统质量管理的基础， 生产管理系统既可接收ERP的质量标准库，也可单独建立维护质量标准。\r\r质量跟踪管理\r质量跟踪管理贯穿生产管理系统全过程中，质量跟踪的对象包括：原燃料、烧结矿、球团矿、焦炭、铁水、铁渣、高炉煤气。在质量跟踪的对象需要检验时，生产管理系统帮助质量检查人员根据取样标准进行取样，并根据质量分析标准自动生成对该检验对象的检验委托信息，并随着试样一并发送至检化验系统。\r\r质量判定管理\r在检验完成后，生产管理系统质量判定管理模块接收检化验系统的检验实绩，并根据质量判定标准来对该质量检查对象给出判定结果。\r\r质量统计管理\r质量统计是对产品的过程质量数据和最终质量数据进行统计，形成相关的质量统计报表。生产管理系统可辅助质量管理人员进一步从不同角度进行质量分析，从而分析出产品质量瓶颈所在，通过修改生产工艺参数或改善工艺方案提高产品质量 。\r\r
铁前MES系统总体介绍\r
原料场管理
铁前MES系统总体介绍\r
原料场管理
原料场管理对日常的物流进行管理，根据计划进行生产，掌握原燃料进厂、消耗、库存实际信息，为生产管理部门进行原燃料物流组织与平衡提供信息。\r\r库位管理\r为了掌握每个位置原料的库存，保证所有原料位置数据的有效性，生产管理系统对可以存放原料的料条信息进行配置，以实现动态生成料场库存图。生产管理系统提供对库位配置的动态管理，在系统上线初始和系统运行过程中，库管人员均可以对库位进行配置。\r\r库存管理\r生产管理系统以料堆为最小管理单位，动态管理料堆的库存位置、数量，实时显示原料场中各个料堆的堆放位置、库存数量，为了保证原燃料的库存量能够满足生产，当某种原燃料的库存量低于人工设定值时，生产管理系统自动发出存量预警，提示库管人员该种物料存量不足。\r\r进料管理\r生产管理系统跟踪原燃料的进场情况，收集原料进场作业实绩，进行收料入库。原燃料进入原料场时，生产管理系统从计量系统得到相关原料信息，并根据取样标准辅助质量人员进行取样制样，并根据质量分析标准生成检验委托信息发送至检化验系统；待试样检验完毕后，生产管理系统从检化验系统得到其检验实绩，从而更新原料场料堆的质量检验信息，为库存管理提供数据。如原燃料不经过原料场而直接发送至作业区，也需要经过原料场的进料管理，进行入库记录。
铁前MES系统总体介绍\r
原料场管理
混匀管理\r根据生产计划部门下达的原料混匀计划，生产管理系统辅助原料场进行混匀作业，在混匀作业完成后收集混匀生产实绩，并辅助质量人员根据混匀矿取样标准进行取样，根据混匀矿分析标准生成检验委托单，下发至检化验系统，待试样检验完毕后，从检化验系统收集检验实绩，从而更新原料场内原料堆的信息、及混匀料堆重量、质量信息、库位信息。\r\r倒运管理\r当原料从原料场一个料堆倒运到另外一个料堆时，生产管理系统需要记录更新起始料堆、目标料堆，倒运重量等信息，并实时 更新料场库存。\r\r供料管理\r供料管理主要包括焦炭送高炉、烧结矿送高炉、球团矿送高炉、焦炭送烧结、高炉返矿送烧结、高炉筛下焦送烧结、原料送高炉、原料送烧结、原料送球团、煤送烧结、煤送高炉等管理。\r\r盘库管理\r生产管理系统提供盘库功能，在库管人员对库内料堆的物料品种、数量进行盘点、清堆处理后，辅助库管人员根据实际库存情况更新系统信息。 \r库统计管理\r生产管理系统提供库统计管理功能，根据系统实时信息提供相关原料收发存报表，收发存明细报表的打印功能。\r
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作业管理
铁前MES系统总体介绍\r
作业管理
焦化作业管理\r\r上料指令管理：配煤仓缺料时，向原料场发出上料指令。 \r\r质量管理：对配合煤和焦炭取样、编号、送检，并接收质检结果。\r\r工艺数据收集：从PLC或2级系统采集炼焦生产过程中的工艺参数数据，连续存储以备分析。\r\r产量数据收集:：从PLC或2级系统采集配合煤和焦炭的电子秤的读数，计算班产量和日产量。\r\r消耗数据收集 ：从PLC或2级系统采集每个配煤仓的下料数据，计算每种品种煤的消耗量。 \r
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作业管理
作业管理包括作业计划查询、烧结作业管理、球团作业管理、焦化作业管理、高炉作业管理、铁水发运及铁水罐管理、铸铁管理和生产统计报表。覆盖了烧结作业区、高炉作业区的整个生产范围，管理人员和作业人员通过作业管理模块可以全面准确的了解炼铁生产作业状况。 \r \r作业计划查询\r作业计划查询模块将显示各作业区已下达的待执行或正在执行或已执行完毕的生产作业计划以及相应的，以方便作业人员组织生产。\r\r烧结作业管理\r\r上料指令管理：料仓缺料时，向原料场发出上料指令。 \r\r质量管理：对成品烧结矿取样、编号、送检，并接收质检结果。\r\r工艺数据收集：从PLC或二级系统采集烧结生产过程中的工艺参数数据，连续存储以备分析。\r\r产量数据收集：从PLC或二级系统采集产量皮带秤的读数，计算班产量和日产量。\r\r消耗数据收集：从PLC或二级系统采集每个料仓的下料数据，计算每种原料的消耗量。 \r\r误工管理：记录烧结机停机的开始和结束时刻，计算烧结机的作业时间、作业率、利用系数等指标。
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作业管理
球团作业管理\r\r上料指令管理：料仓缺料时，向原料场发出上料指令。 \r\r质量管理：对成品球团矿取样、编号、送检，并接收质检结果。\r\r工艺数据收集：从PLC或2级系统采集球团生产过程中的工艺参数数据，连续存储以备分析。\r\r产量数据收集:：从PLC或2级系统采集产量皮带秤的读数，计算班产量和日产量。\r\r消耗数据收集 ：从PLC或2级系统采集每个料仓的下料数据，计算每种原料的消耗量。 \r\r误工管理 ：记录球团停机的开始和结束时刻，计算球团的作业时间、作业率、利用系数等指标。
铁前MES系统总体介绍\r
作业管理
高炉作业管理\r\r上料指令管理：料仓缺料时，向原料场发出上料指令。\r \r质量管理：对铁水、炉渣、高炉煤气等取样、编号、送检，并接收质检结果。\r\r作业指令管理：向高炉辅助工序下达供风、供氧、喷煤等指令。\r\r工艺数据收集：从PLC或二级系统采集高炉生产过程中的工艺参数数据，连续存储以备分析。\r\r产量数据收集：出铁后从计量系统采集铁水产量，计算班产量和日产量。\r\r消耗数据收集 ：从PLC或二级系统采集每个料仓的下料数据和能源消耗数据，计算每种原料和每种能源的消耗量。 \r\r炉况失常管理 ：根据从PLC或二级系统采集的工艺数据，判断高炉的休风、慢风、崩料等异常炉况。\r\r\r\r\r
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作业管理
\r辅助工序生产管理\r辅助工序包括与高炉生产有关的公辅、喷煤、热风除尘等工序。\r作业指令管理：收到高炉下达的作业指令时，确认指令内容，执行后反馈执行结果。\r\r质量管理：对煤粉、高炉煤气、除尘灰等取样、编号、送检，并接收质检结果。\r\r工艺数据收集：从PLC或二级系统采集工艺设备生产过程中的工艺参数数据，连续存储以备分析\r\r铁水调度管理\r出铁计划管理：制定每座高炉和混铁炉的出铁计划，内容包括出铁时间、出铁吨位、配包吨位、包号、车号等。并将计划下达到每座高炉和混铁炉。\r\r调运计划管理：对每一包铁水制定其运输去向。并通知运输司机遵照执行。 \r\r异常处理：当事先制订的计划不能正常执行时，下达紧急调度指令，替代原计划执行。\r\r数据收集：收集所有高炉和混铁炉的出铁和铁水运输实际数据。统计形成生产实际报表。\r\r混铁炉生产管理\r铁水入炉管理：从计量系统的计量单得到每包铁水重量，计算每班、每日入炉铁水重量\r\r铁水出炉管理： 从计量系统的计量单得到每包铁水重量，计算每班、每日出炉铁水重量。 \r\r库存管理：管理混铁炉中剩余铁水量\r\r质量管理：铁水出炉时对铁水取样、编号、送检，并接收质检结果\r
铁前MES系统总体介绍\r
作业管理
\r混铁炉生产管理\r铁水入炉管理：从计量系统的计量单得到每包铁水重量，计算每班、每日入炉铁水重量\r\r铁水出炉管理： 从计量系统的计量单得到每包铁水重量，计算每班、每日出炉铁水重量。 \r\r库存管理：管理混铁炉中剩余铁水量\r\r质量管理：铁水出炉时对铁水取样、编号、送检，并接收质检结果\r\r铸铁机生产管理\r铁水入铸铁机管理：从计量系统的计量单得到每包铁水重量，计算每班、每日入铸铁机铁水重量\r\r铸铁产品管理：从计量系统的计量单得到每车铸铁的重量，计算每班、每日铸铁重量。 \r\r质量管理：对每批铸铁取样、编号、送检，并接收质检结果。\r\r\r\r\r
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生产成本管理
铁前MES系统总体介绍\r
生产成本管理
生产成本管理是整个MES实现闭环控制的重要环节。在企业生产经营活动中，成本管理的作用是有组织地、系统地运用预测、计划、控制、核算、分析、考核等方法，对构成产品成本的各种因素及影响产品成本的各个经营环节实施管理，加强生产管理，达到分厂降低成本、降低消耗，提高产品产量和质量、实现班组核算考核和细化管理。以达到降低成本，提高经济效益之目的。\r数据整理\r通过采集炼铁厂生产过程中的铁矿石、焦炭、辅料、燃料动力消耗，将它们进行归集和分配。通过原料场PLC或二级系统采集炼铁生产过程中铁矿石、焦炭等原料的消耗；通过能源管理系统实时采集统计周期内的燃料及动力消耗；通过MES原料场管理系统归集统计周期内的各工序辅助材料消耗，通过MES录入各个物料的计划价格，制造费用及人工费用。\r成本核算\r将炼铁工序收集的各个生产实绩归集和分配后，对应计划价格进行成本核算。 \r在成本核算中，将铁矿石消耗量和计划价格相对应，把焦炭消耗量和计划价格相对应进行计算生铁原料成本；对辅助成本计算通过每月辅料消耗量进行分配，计算对应的生铁辅料成本；对收集的燃料消耗和计划价格相对应，计算生铁的燃料和动力成本；生铁的制造费用，把每月的制造费用进行分摊到相应的生铁上。 \r成本分析\r成本分析包括产品成本差异分析、成本项目构成分析和原料、辅料、动力及燃料消耗差异分析和物料消耗曲线图等；同样可根据设定的条件，进行成本预测。其中价格差异等于（实际单价-标准单价）乘以单位实际用量乘以实际产量；消耗差异等于（单位实际用量-单位标准用量）乘以标准单价乘以实际产量。\r而消耗差异分析是指当月消耗和标准消耗进行差异分析，以及当月消耗与上年平均消耗差异分析。物料消耗曲线分析是指对日消耗、月消耗、年消耗量进行曲线图分析。成本项目构成分析是指对原燃辅料、动力进行日成本、月成本、年成本的成本结构分析。 \r成本报表\r成本报表包括工序明细报表和汇总报表。 \r 明细报表包括工序日明细产品成本报表、月明细产品成本报表、年明细产品成本报表；原燃辅料、动力消耗明细报表人工、制造费用分配明细表等。 \r汇总报表包括材料费用汇总表、部门费用汇总表、部门成本汇总表、产品成本计算表等。
铁前MES系统总体介绍\r
报表统计
对各个工序的产品产量情况、物料、能源消耗情况、产品质量情况进行统计。 主要包括各个作业区的生产日报、月报、成本日报、月报等。\r\r\r\r
铁前MES系统总体介绍\r
数据采集
当现场没有二级过程控制系统时，本系统提供数据数据采集模块\r数据采集：通过I/O Server 直接采集PLC内存地址中的数据。\r\r数据存储：使用工业历史数据库（InSQL）存储数据，工业历史数据库采用压缩存储方式，可以大量存储工艺数据的历史数据。\r\r数据转存：工业历史数据库支持标准SQL语法，可以很方便地将其中的数据用户要求转存到其他类型的数据库中。\r\r数据应用：可以使用与InSQL配套的Active Factory工具对工业历史数据库中的数据进行查询、比较、绘制曲线、找出某个时间段内的最大、最小、平均值等操作，也可以按用户要求生成各种统计图形和报表。\r\r\r\r\r\r\r\r\r\r\r\r
问题与解答