HP鋼鐵行業制造執行系統（MES）方案

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摘 要

惠普以其三十多年的鋼鐵行業服務經驗，憑借對鋼鐵行業三級/四級系統和企業整體的開發和咨詢能力，以及周密的流程設計和測試演練，幫助鋼鐵企業設計出最符合其需要的、代表著

先進性和實用性的MES系統，有效實現鋼鐵企業的產、供、銷一體化，縮短生產周期和質量處理時間，提高經濟效益。

惠普的MES系統是為鋼鐵行業所開發的三級系統。目前鋼鐵行業都建立了現代化的煉鋼廠和熱軋板廠和冷軋廠生產體系，但更重要的是建立現代化的信息管理系統，才能更有效的發揮現代化設備的生產能力。

鋼鐵行業普遍生產設備比較多，自動化程度比較高，很多設備都有數控設備，另外工廠里還有很多數據采集系統和檢化驗系統。鋼鐵行業根據系統的用途和所處的位置的特點將信息系統進行分層次。鋼鐵企業管控一體化系統按照物理層次和功能大概分為4層，如下圖所示。

四級系統是企業資源計劃系統（ERP）位于最上層用于企業管理層；三級系統即制造執行系統位于四級系統的下面用于工廠車間作業管理層；二級系統即過程控制系統位于三級系統的下面用于設備的過程控制；一級系統即基礎自動化用于操作控制層。

從鋼鐵企業的L4計算機管理系統到個生產廠的L3級自動化系統的合理設置，給技術現代化和管理現代化提供了環境和工作平臺。L3級計算機管理系統設置的主要目的是 :

? 提高經濟效益，以最佳的庫存量，最少的燃料和材料消耗進行生產 ；

? 執行產、供、銷一體化管理思想，實現質量一貫制控制和管理，提高產品的質量；

? 運用統計分析的手段，建立先進的質量標準和技術標準 ；

? 縮短生產周期和質量處理的時間 ；

? 為鋼鐵企業的管理現代化建立基礎 ；

HP作為全球最大的服務器供應商和第六大軟件企業，有強大的企業系統開發和集成的經驗，并且為世界上的鋼鐵巨頭德國ThyssenKrupp提供過多年的IT開發和維護服務，有豐富的鋼鐵行業的經驗。在國內HP做過多家鋼鐵企業的MES系統，能運用現代信息管理水平結合中國的特色為鋼鐵行業的客戶提供先進、實用的MES系統軟件。

背 景

目前在鋼鐵企業里雖然生產線和生產設備都非常先進，也有作為信息化時代的信息管理工具，但由于軟件開發時間比較早，它不能很好的解決生產作業的動態優化調度和排序、物流生產和質量信息的在線跟蹤以及對突發事件的處理、設備狀態的監視及故障診斷、運輸調度等功能，而且受當時計算機技術及通信技術水平的限制，這些系統互相獨立，成為"信息孤島"，信息不能集成。

另外當前鋼鐵企業也正在實施ERP系統，目前的這些管理軟件很多都沒有與ERP系統進行整體設計與集成。

惠普鋼鐵行業的三級MES系統存在于鋼鐵企業在過程控制與企業ERP之間的車間作業調度和控制管理系統之間，它主要解決生產作業的動態優化調度和排序、物流生產和質量信息的在線跟蹤以及對突發事件的處理、設備狀態的監視及故障診斷、運輸調度等功能；在計算機管理、控制一體化系統中起到承上啟下的關鍵作用，即對生產過程實現全過程高效協調的控制與管理，而且起到了將生產過程信息和經營管理的信息進行轉換，加工，傳遞的作用，是面向過程的生產活動與經營活動的橋梁和紐帶。

惠普的三級MES系統包含有以下功能：

? 資源分配：資源管理包括機器設備、工具、材料及半成品、以及生產操作中所需的有關操作手冊等等，它提供資源詳細歷史信息和當前狀態，來保證生產的正常運行。

? 操作/詳細排序：根據產品的需求優先級、屬性、特點、以及具體的配料方案提供詳細生產排序，按照執行的工藝路線和能力來計算每個工序的開始時間和結束時間、計算及平衡設備所承受的負荷。

? 生產調度：以作業、工單、批等形式對生產流程進行管理，包括排序以及對車間突發事件實時調整。

? 生產控制文檔：維護生產工序的各種控制文檔，包括工作指令、配料方案、規格尺寸、操作規程、工藝變更通知、班與班通訊以及對環境、健康和安全的控制規則等，并保存歷史數據，并將它們發送到下面的操作級。

? 數據采集：提供接口來獲取生產過程參數，以分為間隔收集車間的生產過程數據，其方式可以是人工的或自動的。

? 人員管理：提供人員的工作狀況（按分鐘），包括生產回報、確認跟蹤、以及物料準備、工具準備等間接活動。

? 質量管理：對生產過程中采集的測量數據進行實時分析，以保證合理的生產質量控制，識別所遇到的問題，并給出問題建議方案。還可以包括離線檢驗操作和實驗室檢驗系統的分析。

? 過程管理：監視生產并自動修正或為操作員提供操作指導。跟蹤整個生產過程，包括報警管理即當超過允許公差范圍時對工廠人員進行提醒。并可以向智能設備系統提供接口。

? 維護管理：跟蹤和指導設備工具的維護活動，并制定周期性或預防性設備維護計劃，同時對突發事件作出及時響應，即給出報警或及時作出設備維修計劃，記錄歷史數據來輔助設備故障診斷。并將設備診斷信息傳送到4級ERP系統，為修訂點檢標準和檢修標準提供技術依據定。

? 產品跟蹤：在線跟蹤產品信息包括操作員、物料或半成品供應商、批號、序號、生產條件、所發生的警報信號、返工情況、產品可用性及其他。

? 性能分析：每分鐘提供操作匯報，性能分析結果包括資源的利用率和產品的生產周期、計劃執行情況、標準的執行情況。這些結果可以分別報告，也可以在線呈現作為當前在線的性能評估。

綜上所述，惠普的三級MES系統是面向車間生產管理的制造執行系統，它自動實時監視車間的生產活動（按時、分），自動采集數據，提供你所需的如品種規格、配方執行標準、生產線的產量、廢品、機器停機時間、過程參數和狀態等信息，還可生成條形識別碼等；本三級系統對合理優化利用各種制造資源、對減少制造過程的準備時間、縮短制造周期、對生產過程中車間發生的各種突發事件提供了快速的應變能力；實時在線的物流跟蹤和質量管理，保證和改善了產品的質量；減少數據的人工輸入以及ERP的各種信息的回報時間，都會對企業帶來明顯的經濟效益。

方案構成

? HP的MES系統是按統一規劃，分步實施的來進行的，具有良好的系統擴展性。數據庫采用Oracle，具有良好的開放性。

? HP的MES系統可以采用C/S與B/S相結合的結構方式和模塊化的設計方法，具有良好的系統擴充性能，靈活性。

? HP的MES系統采用HA雙機熱備，磁盤都采用磁盤陣列或鏡象，增加系統的高可用性和安全性，另外還可以增加多臺應用服務器，有良好的可擴展性。

? HP的MES系統銜接四級ERP系統與二級計算機系統，可以構成完整的公司級一體化計算機管理系統，利于鋼鐵企業的企業集成和IT整合。

 

本解決方案構成模塊&特性

根據各個鋼鐵廠的實際情況，惠普在MES核心軟件的基礎上根據客戶的需要進行進一步設計和開發，增加或調整必要的模塊�；萜盏娜�級制造執行管理系統（MES）主要由以下模塊構成：

惠普的三級MES系統有以下特性：

? 完整的公司級一體化計算機管理系統：惠普L3系統是公司一體化管理的重要部分，銜接L4與L2計算機系統，控制整個生產線的生產順序和生產協調工作，保證生產的順利進行。為整個公司的L4管理系統奠定基礎。

? 良好的系統擴充性能：該系統是按統一規劃，分步實施的。有些功能特別是生產管理功能隨著生產的發展，需要不斷的完善和補充。L3級計算機的硬件可以很方便的增加節點，增加磁盤加以擴充。L3的計算機應用軟件系統采用模塊化開發，新增加的功能可方便地在此基礎模塊上進行二次開發和升級。

? 系統的開放性：L3系統具有良好的開放性，其操作系統選用unix操作系統，數據庫采用oracle，今后軟件的移植、系統升級均很方便。

? 系統的可靠性：L3系統的磁盤均采用陣列磁盤或鏡象盤，保證系統數據的可靠性。網絡的線路采用光纜，以防止熱軋廠的電磁干擾。另外主機的MTBF均在10萬小時以上，硬件設備可靠。各級設備均具有硬件的故障診斷程序，當發生故障時，能很快的發現故障和排除故障。

? L3系統采用客戶機/服務器結構，主機主要完成數據服務，這樣對程序的開發周期、修改、移植以及系統的擴展均很方便。

硬件

規格說明

? 兩臺服務器能夠通過Cluster結構．

? CPU: 一個2路SMP多處理器模塊，有2個750MHz 以上微處理器。

? 內存：一個容量為2G以上的內存。

? 內置硬盤：2個高容量、高緩沖的SCSI硬盤，2個硬盤互為鏡像。

? 以太網卡：推薦使用兩塊1000M以太網卡

? 磁帶機：為便于操作系統以及數據的備份，保證系統數據的安全以及故障下的快速恢復，磁帶機必須能夠對操作系統和系統運行數據作部分或完全備份。

? SAN儲存設備

優勢與收益

? 豐富的硬件產品線，從PC機到服務器，存儲產品，HP均有相關的產品提供

? 針對不同企業需求，可以提供靈活的配置方案

? 先進的技術充分保障硬件產品的性能

軟件

規格說明

鋼鐵行業制造執行系統（MES）

優勢與收益

惠普三級MES系統存在于鋼鐵企業在過程控制與企業ERP之間的車間作業調度和控制管理系統之間，主要解決生產作業的動態優化調度和排序、物流生產和質量信息的在線跟蹤以及對突發事件的處理、設備狀態的監視及故障診斷、運輸調度等功能；在計算機管理、控制一體化系統中起到承上啟下的關鍵作用，即對生產過程實現全過程高效協調的控制與管理，而且起到了將生產過程信息和經營管理的信息進行轉換，加工，傳遞的作用，是面向過程的生產活動與經營活動的橋梁和紐帶。

服務

規格說明

惠普根據企業需求為其量身訂制

? 系統分析

? 流程分析設計

? 實施，測試，培訓及知識轉移

優勢與收益

確保與客戶實際業務流程相結合，保證系統的成功上線

 

此解決方案各階段的交付

階段1：系統分析階段

鋼鐵廠業務調研，實施IT信息化MES系統的風險評估和業務影響分析，幫助客戶進行MES系統的可行性分析，制定業務連續戰略。另外還需要調查研究其他的系統,比如四級ERP系統和二級系統等

階段1：成果

? 調研報告

? 系統分析報告

階段2：初步設計階段

分析客戶現有計算機系統硬件和軟件環境，分析客戶的業務流程,并提出滿足用戶高可用需求，切合實際的業務流程。提交MES系統初步架構設計的方案。進行客戶訪談，了解客戶IT管理組織架構，進行MES系統團隊的設計。根據設計采用的IT技術和客戶關鍵業務的特點，進行相關流程的

設計。

階段2：成果

?  MES系統初步設計方案，組織MES團隊建設草案，流程設計草案等。

階段3：詳細設計階段

將MES系統初步設計方案提交用戶后,與用戶一起討論所有的流程和業務，對每一個業務和流程進行詳細的分析，并據此做出詳細設計方案。

階段3：成果

?  MES系統詳細設計方案，流程設計最終稿等。

階段4: 安裝、配置及系統集成階段

服務器到位后，在安裝并配置MES系統；并與其他系統進行集成。組織團隊的建設和相關人員的培訓。

階段4：成果

? 系統安裝配置文檔

? 關鍵用戶團隊的建立，相關的角色職能的制定，相關人員經過培訓，合格上崗

階段5：測試，培訓及知識的移交，后期的系統評估和演習服務階段

進行單元測試和所有模塊的集成測試以及與其他系統的集成測試并演示MES系統的所有功能;準備用戶文檔并進行系統配置及維護移交指導; 幫助客戶進行定期的系統評估

階段5：成果

?  MES系統測試驗收報告；MES系統配置文檔；MES系統的用戶手冊等等

客戶收益

最終，您能從如下四方面獲得受益:

? 風險最小化

HP具有一批對鋼鐵行業非常了解的開發人員，HP具有多年的鋼鐵行業的服務經驗，HP具有鋼鐵行業四級系統的開發和咨詢能力，具備完整的鋼鐵行業整體的開發和咨詢能力，通過采用業務流程的建議和完善的人員組織建設和培訓，以及周密的流程設計和測試演練可以設計出最符合客戶需要，并代表著先進性和實用性的MES系統，最大限度的降低項目的風險性。

? 投資回報最大化

HP公司MES系統專家和四級ERP系統專家豐富的知識和經驗，結合廣泛驗證的方法和設計技術將大大縮短實現MES方案的時間，降低方案實施過程中對現有業務系統的影響。

? 改善性能

MES級計算機的硬件可以很方便的增加節點，增加磁盤加以擴充。通過全面而客戶化的開發和系統配置流程文檔以及有針對性的知識移交過程，確保企業的IT支持人員能在方案實施結束后對整個MES系統進行有效管理。

? 增加靈活性

HP 的MES系統是是按統一規劃，分步實施的。有些功能特別是生產管理功能隨著生產的發展，需要不斷的完善和補充。MES級計算機的硬件可以很方便的增加節點，增加磁盤加以擴充。MES的計算機應用軟件系統采用模塊化開發，新增加的功能可方便地在此基礎模塊上進行二次開發和升級。MES系統采用客戶機/服務器結構，主機主要完成數據服務，這樣對程序的開發周期、修改、移植以及系統的擴展均很方便。

HP優勢

人員

? HP中國目前由60多位鋼鐵行業三級/四級的專家，已成功實施了數十多家中國鋼鐵企業。

? 惠普的軟件研發中心（GDCC）已通過CMM 5 的認證，擁有一支實力很強的開發隊伍，包括：

o 20 多名Java/J2ee 的認證工程師

o 10 多名MCSD 認證的 .NET 工程師

o 10 多名HP-UX 認證的管理員

o 10 多名PMP 認證的項目經理

o 數名 Oracle OCP 的認證咨詢顧問

o 數名DB2 的認證數據庫管理員

? HP全球的技術支持，包括原來德國蒂森克虜伯（THYSSENKRUPP）集團的IT公司漢思。

方法

惠普于2004年初并購了源于德國蒂森克虜伯（THYSSENKRUPP）集團的IT服務商漢思�；萜绽�用蒂森克虜伯先進的IT管理理念和方法，結合中國的實際情況，以及在國內的多個鋼鐵項目的經驗，已經總結出一套先進的MES系統的設計、開發、咨詢方法和經驗。

技術

? 惠普擁有豐富的開發經驗，在ORACLE Developer 2000 (C/S結構)和JBuilder (B/S結構）方面有強大的技術實力

? 快速的業務建模：所有的相關模塊都是基于規則配置的，實施速度快，縮短企業投資回報周期

成功案例與評價

市場評價

2004年8月，由中國電子信息產業發展研究院（CCID）和中國信息化推進聯盟(CFIP)主辦的"CCID中國IT服務市場及用戶滿意度調查"，中國惠普

榮獲

? 2004年中國最具價值的IT服務品牌

? 中國IT運維與外包服務用戶滿意品牌

? 中國制造行業服務用戶滿意品牌

? 中國最具競爭力的IT服務品牌

? 中國最具競爭力的IT支持與維護服務品牌HP金牌服務

2004年8月，中國惠普有限公司在中國質量協會用戶委員會與計算機世界傳媒集團共同舉辦的2004中國IT用戶滿意度調查中，HP服務榮獲

? IT運維服務用戶滿意度綜合第一

? 服務器用戶滿意度綜合第一

? Unix服務器用戶滿意度第一

文章來源于領測軟件測試網 http://www.kjueaiud.com/