（机械制造及其自动化专业论文）特钢企业生产计划管理系统研究.pdf

大连理工大学硕士学位论文 摘要 目前我国已经迈入世界钢铁大国的行列，但其技术装备、生产经营管理水平仍然比 较落后，属于劳动密集型行业，而特钢行业的内外环境正在面临巨大的变化，生产呈现 多品种小批量的趋势，同时要求产品质优价廉、准时交货、提供优质的售后服务，在这 种l 青况下必须依靠提高装备水平和管理水平来挖掘企业蕴藏的巨大潜力，提高企业效益， 使我国尽快成为钢铁强国。 生产计划管理是提高管理水平的核心，目前特钢企业的生产计划管理以手工排产为 主，缺乏科学性。主要存在的问题有：由于市场和其他的特殊原因特钢企业存在大量临 时订单和订单变更的情况，使得每月的生产计划不准确；总厂对实际生产情况缺乏全局 性调控；计划粗糙且反馈不及时，各分厂信息交流不畅，造成盲目性生产等。如何提高 企业的生产计划管理水平，制定符合企业实际的生产计划管理系统是本论文的主要任务。 本论文的主要研究方法和内容有： ( 1 ) 在对特钢企业生产模式和组织模式及先进的生产管理理念：企业资源计划 ( e r p ) 、制造执行系统( m b s ) 、j r r 等进行深入研究的基础上，提出三层 计划三层调度的生产计划调度策略，构建了特钢企业生产计划管理系统的e r p 和m e s 集成解决方案。 ( 2 ) 利用统一建模语言u m l 对系统进行了面向对象的功能分析和结构设计，建立 了e r p m e s 集成环境下的特钢企业生产计划管理系统的体系结构和系统原 型。 ( 3 ) 将生产计划管理系统原型应用于实际案例，同时结合企业自身的实际情况和特 点，运用先进的j 2 e e 架构开发了东特钢铁集团生产计划管理系统。 特钢企业的生产计划管理系统开发复杂性高，开发难度很大。本系统建立在对企业 的详细调研基础之上，并借鉴国内外同行业的成功案例，开发出了符合企业实际需要的 生产计划管理系统，有效地解决了企业的实际问题。系统耳前处于试运行阶段，运行效 果良好。本系统的架构与解决方案对于同类型的企业信息化系统具有借鉴作用。 关键词：特钢企业：生产计划管理；e r p ；m e s ：j 2 e e 特钢企业生产计划管理系统研究 r e s e a r c ho f p r o d u c t i o n p l a n n i n gs y s t e m o f s p e c i a l s t e e le n t e r p r i s e a b s t r a c t c h i n ah a sb e e n a b i g s t e e lc o u n t r y , b u ti t se q u i p m e n ta n d m a n a g e m e n t s t i l ll a g g e db e h i n d a n dt h e s p e c i a l - s t e e li n d u s t r y i sf a c i n gt r 朗n e n d o u sc h a n g e ，s u c h 西m o r e v a r i e t i e s ，s h o r t e rr i m , h i 曲艘q u a l i t y r e q u i r e ，d e l i v e r i n g g o o d so n t i m e a n d o f f e r i n g l f i g h e r q u a l i t y a r e rs e r v i c e s o ，w e m u s td e v e l o pt h ee q u i p m e n ta n dm a n a g e m e n tt oe x c a v a t ei t se n o l r n o u $ p o t e n t i a l i t y , r a i s ei t s b e n e f i t , a n dm a k e o u r c o u n t r y b e c o m ea 舯w e r f u ls t e e lc o u n t r y p r o d u c t i o n p l 卸血 1 9m a n a g e m e n t i st h ec o l et od e v e l o p m a n a g e m e n tl e v e l ，b u tu o w m o s t s p e c i a l - s t e e l e n t e r p r i s e s 越r a n g e t h e i r p r o d u c t i o n p l a n b y h a n d , w h i c ha r e u n s c i e n t i f i c t h e m a i n p r o b l e m sa r e , w i t h l o t so ft e m p o r a r yc o n t r a c t s ，t h em o n t h p l a ni si n a c c u r a t e ；l a c k so f o v e r a l l c o n t r o lo v e rr e a lp r o d u c t i o nc o n d i t i o n ；t h ep l a ni sr o u g ha n df e e d b a c ki sn o ti nt i m e ，a n dt h e p l a n t s i n f o r m a t i o ni n t e r c h a n g e i sn o ts m o o t h , w h i c hl e a d sp r o d u c t i o nb l i n d , e t c h o wt od e s i g n a p t a c t i c a l p r o d u c t i o n p l a n n i n gs y s t e m t o i m p r o v e t h e p r o d u c t i o n p l a n n i n g m a n a g e m e n t l e v e l i s t h e p a p e r s m a i nt a s k t h em a i nc o n t e n t so f t h ep a p e r 躺勰f o l l o w s ： ( 1 ) b a s e do nt h er e s e a r c ho fp r o d u c t i o nm o d u l ea n do r g a n i z a t i o nm o d u l eo f s p e c i a l - s t e e le n t e r p r i s e , c o m b i n e da d v a n c e dm a n a g e m e n t t h e o r i e ss u c h 鹳e r p 、m e s 、j r r t h e p a p e rb r i n g s f o r w a r dap r o d u c t i o np l 砌n gs t r a t e g yw i t ht h r e e - l a y e rp l a na n dt h r e e - l a y e r s c h e d u l e , a n dd e s i g n st h ep r o d u c t i o np l a n n i n gs y s t e mw h i c hi n t e g r a t e de r p a n dm e s ( 2 )u s i n gm o d e l i n gt o o lu m l a n do o p ，t h e p a p e ra n a l y z e s t h es y s t e mf u n c t i o n s ，a n d b u i l d st h es t r u c t u r ea n dp r o t o t y p eo fp r o d u c t i o np l y i n gs y s t e mo fs p e c i a l s t e e le n t e r p r i s e b a s e do nt h ei n t e g r a t i o no f e r pa n dm e s ( 3 )u s i n ga d v a n c e dj 2 e ef r a m e w o r ka n dc o m b i n i n gt h ee n t e r p r i s e sc h a r a c t e r i s t i c ， p u t t i n gt h ea b o v ec i t i e dp r o t o t y p ei n t op r a c t i c e ，t h ep r o d u c t i o np l 疵a gs y s t e mo fd o n g b e i s p e c i a l - s t e e le n t e r p r i s e i sd e v e l o p e d t h e s p e c i a l s t e e le n t e r p r i s e sp r o d u c t i o np l a n n i n gs y s t e m i sv e r y c o m p l e xa n dd i f f i c u l t y t o d e v e l o p t h i ss y s t e mi s b u i l to nd e t a i l e dr e s e a r c h ，a d o p t st h em o s ta d v a n c e dm a n a g e m e n t t h e o r i e se r pa n dm e s ，a n dd r a w sl e s s e n sf r o mt h es u c c e s s f u lc a s eo fs a m et r a d e t h es y s t e m i sp r a c t i c a l ，a n di te f f i c i e n t l yr e s o l v e st h e e n t e r p r i s e sp r o d u c t i o np l a np r o b l e m s n o w i ti si nt e s t r a n s t a g e ，a n dr e a c t sw e l l t h ef r a m e w o r k i sa l s oar e f e r e n c et ot h ei n f o r m a t i o n - b a s e ds y s t e mo f t h es a m e t y p ee n t e r p r i s e s k e yw o r d s ：s p e c i a l - s t e e le n t e r p r i s e ：p r o d u c t i o np l a n n i n gs y s t e m ；e r p = m e s ；j 2 e e 一 大连理工大学硕士学位论文 1 绪论 1 1 特钢企业生产管理的特点与现状 1 1 1 特钢企业生产管理特点 钢铁行业属于半流程半离散行业，其生产经营模式有别于其他行业，而作为钢铁行 业中的特殊钢企业，夸大了其与其他行业的差异。特钢行业主要的生产管理特点为： 1 综合的管理模式：特钢企业主要采用面向订单( m a k et oo r d e r ) 的管理模式， 兼顾面向库存( m a k e t os t o c k ) ，当订单饱和时采用m t o ，订单不饱和时根据预测和库 存情况确定一些大路货生产计划，解决由于生产任务不足造成的设备、人员闲置的问题。 2 多品种、小批量：钢铁行业本来是以大规模批量生产见长的，近十年来，钢铁企 业特别是特钢企业面临的市场环境发生了巨大的变化，客户对钢材的品种、性能、规格、 交货状态等的要求越来越多样化，客户需求呈现多品种、小批量特点临时合同、小批 量合同越来越多，而且对交货状态等的特殊要求也越来越多，根据市场预测来确定生产 计划越来越困难 3 生产济濯长，工艺复杂：从炼钢到铸锭到轧钢再到表面处理，每一个阶段都伴随 着形状、状态、性能的改变，并有可能在生产过程中改变预定的工艺路线，因此具有实 时性、连续性和随机性等特点，生产计划调度的复杂性很高。 4 对温度和时间要求高：冶炼时和轧制之前要保证材料的温度合适，温度太低， 批次不得不重新加热，导致能量成本和加工时间的增加；温度太高，可能会破坏机器， 浪费能源。时间过早，设备被占用，而时间过晚，设备闲置，产品的连续性会被破坏， 这对过程行业来说是灾难性的事件。 5 库存管理复杂：中间库存按钢种、炉号、标准、质量等不同关键字进行库存管理 和工序间转移，关系复杂、难度大。而且在生产工艺过程中，会产生各种协产品、副产 品、半成品、不良品、废品、坑道、注余等，对物资的管理需要有严格的批号。 6 关键设备维护要求高：生产线上的关键设备维护特别重要，特别是自动化程度高 的设备，价格昂贵备件少，一台设备的故障会影响产品的既定加工工艺流程，如果处理 不善，会影响其他产品工艺流程，甚至不能按照合同交货。 7 基础自动化和过程自动化发展较快：设备控制级越来越多的采用d c s 、p l c ，高 炉冶炼专家系统、均热炉模糊控制系统、钢板冷却智能化控制系统等等智能控制技术应 用渐广。虽然与国外相比我国特钢企业的基础自动化还很薄弱，但发展较快。 特钢企业生产计划管理系统研究 8 大进大出：原材料的采购费用很高，有些稀有金属比黄金还要贵重，因此降低原 材料库存对减少资金占用意义重大。 由特钢企业以上生产特点可以看出，特钢企业生产计划需要兼顾时间、设备、临时 合同等，其设计和作业调度的复杂性很高。与其它行业相比，钢铁行业生产设计和调度 的显著优化是供应链计划中要达到的最重要的目标，而且占的比例也最大。目前我国钢 铁行业大多实行的是粗放型的生产管理方式，生产经营处于投入多、消耗高、效益低的 粗放型状态。企业生产缺乏宏观管理和集中控制，存在资金短缺、库存积压严重、质量 波动、效率低下等问题，尤为突出的是由于缺乏生产计划造成的宏观生产失控，以及调 度系统不完善导致的实时监控紊乱等。要提高经济效益，钢铁企业的生产管理方式必须 由粗放型向集约型转变。为此二十一世纪的钢铁行业对生产管理技术提出了新的需求。 1 1 2 特钢企业生产管理的现状 一、国外钢铁企业生产管理的现状 2 0 世纪堪称是世界钢铁业大发展的世纪，全球钢产量从2 0 世纪初的2 8 5 0 万吨 猛增到2 0 0 0 年的8 4 3 亿吨，增长了近2 9 倍。受西方经济复苏和我国经济快速增长 的影响，全球钢材需求日趋强劲。2 0 0 3 年，世界钢产量达到了9 6 3 亿吨，其中约8 0 的新增产量来自亚洲，其中大部分来自我国。同时，钢材价格一路攀升，效益得到明 显改善，2 0 0 3 年，c r u 国际钢材价格指数达到1 0 6 8 ，创1 3 年以来的新高，我国国 内钢材市场价格指数也达到了1 0 4 5 ，创近年之最 1 。 在此期间，钢铁业科学技术发展迅速，新工艺、新技术、新品种、新装备大量涌 现，新的科技的发展有力的推动了管理科学的发展。美国把新经济7 0 的因素归结 于计算机和互联网，即当代的信息革命。先进国家如美国日本等国家的钢铁企业在 7 0 年代初就致力于生产管理系统的研究与开发，许多企业在8 0 年代末期和9 0 年代 初期完成了基于计算机的生产管理系统的开发的主要工作，并投入使用。日本的新日 铁和意大利的多伦多钢厂、澳大利亚b h p 钢厂、韩国浦项的光阳钢铁厂、德国p s i 是其中的代表；e r p ( e n t e r p r i s er e s o u r c e p l a n ，企业资源计划) 、i v i e s ( m a n u f a c t u r i n g e x e c u t i o ns y s t e m ，制造执行系统) 尽管出现得比较晚，最近这几年的应用也是如火 如荼，具代表性的是s a p 公司在德国蒂森- 克虏伯公司实施的e r p 。这些系统投入使 用后，取得了巨大的经济效益 2 。 二、国内特钢企业生产管理的现状、 经过2 0 多年的发展，我国已经加入世界产钢大国的行列，钢铁工业规模和总量不断 增长，钢铁市场的供求态势发生了重大变化。继1 9 9 6 年钢铁产量超过1 亿吨之后，钢铁 2 走造毽工太擎臻士擎窿埝盘 楚拶基嫩戆予警稳增长熬势。嚣辩，楚滋魄鼹彩耱暂，邈鞭镳糖爨凝下酶趋势，溅弱誉 龋灞繁。褒惑璐逡襻鞍塞蔽辩泰糕舔餮器，遗善糖载王鼗产瑟缮捻、王巷麓藤嚣缎寨蘩 掏熊潺魏，淘枣潮销铁誓娩秘转滋麓经嚣波稷秀漶锵涟了绦姆3 3 e 虽熟鬣鬟嚣涎藏藩翻锾震嚣，餐还攀燕褡羲强溪，我溪豢斌芰蹙黪黎燕潲芏犍蕊 技零装懿秘管瑷嫩带镑然缀罄露，簸臻藤黪德撼缎蒲，从镑袋会辩鹣麓爨翮黧产念两豹 寨藤，懿婺太羹懿天羡攀王每 葵窝赣瓣 然。蘸瓣我凝瓣入鼹铵器鑫费枣壤经游姆装 援，铡避簸霪蠛秘蕺激熬熟蕊繇灏内竞挚，程遮辩媾况下凝簸积缀雄瓣镳钦疵蛙藤麓设 蕊爨囊稳黪簿袋蕊爨澈煞蓑溪，遴寥赛蠛了蒸磁盘凄惩帮蓬鼗萎瀵惩，糕饕壤蓑爨稼靠 嚣彀扶嬲勰藏攀麴m i s 羝统两艄窝瞧予黼棼转黛，绩惑化王佟取褥了一嫩麓硪缋* 翔嶷 蘩，憨熬焱籀邋港遮喾鬻耨藜我餐警藏羧鬻瓢黎就簿莺建逡魏蒸毵囊产糕逢羧孬溪襞菠 浓躺基旗上，慕爝愈游餐中镪凳嗣静冶蠡王鬯流禚藕弱技窳诀窍，耔邋了糕叟产捌镄蒜 戆囊凌，霉谬鼗龠海一黧产黼 瓣巍浏一窭r 圣嗡戆燕键露蕊褰裳篓濑灌熬袋嚣 祷疆窝辩势成本罄臻，娥璇了综念鬻镄糕烧，使游壤惫秘燃翁拭碡耋哭缭瓣淹6 擞，敲 蔼惩囊濂謦霪蘩慧稼翳激鼗簌黪躞遂秀巍臻蘧；熊岁装餐罄慧芑熬滋鬟羹豢露、经鏊攘凌 瓣窝讫滋糕与孛溺大多熬锯铗焱效糖馘熬武镪在2 0 0 2 箨溅骥酶德惑纯爨怒令凝切实 窭瓣零箍。滚黪添揪蕊基敷翼溪囊滚黎芝骛撩滚了垒瀑t 裁溅睡攀3 莲，焱囊一 镣骥燕想俄隽粼漱褥戚浆瓣镪铁众效先精述鬻衡鼯钢管一妻灌戆蒜薄校黼麓兴澄姆镳 簿。这魏鑫避爨爨蕊熬援瓷爨赛寒，黎3 0 0 0 岁黔瓣墓裁麟，每经雾燃壅l 嵇灏嚣 露蘩万元芝瓣，投淡翟浚麓3 5 颦，凝入产爨比懿爨* 瓣黼，畿溺销冬产纛2 0 0 孬蟪鹭皇馨2 0 爨念篷嚣矜之嚣乏了接惑稔懿臻醚，镶攀产爨1 0 0 嚣蟪菇土黪4 7 窳垒篷 审餐4 1 繁上了焱效僖惑豫麓颈辫，寿8 7 。镶攀产燕辩羚建豁上懿5 l s 察惫遵半 襄鼯 蒙乏了建鼗篷憨魁搀璎薅，鑫7 7 。6 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囊壤将樽以提裹，燕现鞋个人蟹为为圭毂霉亍漱管理随骧统诗分蛎弦为决繁簌掇的科学綮 理瓣转豫 s 3 。磐下豳2 1 骈示： 女砖统天工程黢 型经验管理 $ 以令人繇藩 为主的行政臀理 戳完成裳产经务 鞋嵇惠蔽寒凳基醚 的集约型缀营管理 乖懿漶求企照聚佳鲸含簸 虢为目标的价值管理 鞋羧豢势掇、统诗 嚣袭佟 三、h 潆的发展趋势 蓬骜诗冀臌零、数强痒技拳霸羧辞蒎零鞠茇蕊疆疑爱效运 馨繇凌熬变纯，窭馨系统 礅攘俏储的发生着嶷亿，鬃体体现疵下剃方蘅 7 】； 1 。敝p 专剃逡拣霞系统匿s 懿整合；为了黧强繇 越予生产过程熬 懿缝夷，e r p 将每箭造执行系统* 懂焉、率褥朦搽作控制系统s k 甏紧密静结台，澎戏实对能辩 e r 嗍s 忿系绕。该趋势盔凇篷金灶浆营控镩纯黎缝孛燃最势翳显。 2 e r p 系统渤卷胃羹擒性：为了逶疵众娩麓进程藿缀穰渡务交纯，久 j 越来越多琏 强调嚣稽敬箨系统熬蚤态搿夔撬蛙。毙毙，瓣鬟绞漤态建模王昊、系统羧遴配鐾置县、 系统秀鬣瓣装技术、软梅伟技术簿鹚被皋麓。e r p 藏绕瞧写| 入了赣懿模凌纯软 牛、渡务 戏鲻莛拳袋叠、逐个雯薪搂捷增强系统等壤念，e r p 黪功黪缀终壤分裂或嚣缨鳇橡襻鹾 覆滋 亍暴统漤态霪构。 e p , p 的纂骜发疑与蹇势最终貉健避篓予i n t e r n e t e x t r n e t 麴支持垒球健企搬龠终 与敏捷嶷跌金、韭运营戆集成纯经罄管理系麓豹产熊秘不瞬教震。鸯专警多专家攀嚣摄摇e r p 靛笈漫姨嚣提塞了诲多耨魏概念： 1 0 每魏，g a r t n e ri n c ，公霉率先提爨了e r p 鹩概念，1 0 年后，g a r t n e ri n c 。公霹又 绘出了e r p i i 豹是义：e r p i i 是逶过支持酾学潍公司内部嬲公司之阕豹携髂运接裁财务 避疆，双锻造客户释段零徐篷毂一耱鹰务竣酶彝一餐嚣澎蕊侮行媳壤壤秘威鼹系统。秘 e r p 摆毙：英謦骥蕊曩煲烟扩大；继续支持与扩暴企业鲍溅程重维；运爨最毙进嬲计冀 枫技术。 。7 。 特钢畿业生产计划管理浆统研究 国家8 6 3 专窳缀成员、丈连市8 6 3 专家缎维长、大连理工大学c i m s 教研所所长宴晓 溶教授森安际静矮嚣开发篷程孛撵鑫了6 - e r p 翡强念，繇g r o u p - e r p ，把e r p 双鬃涵内 部扩展n t 不同榘图之间的艇合_ 眩用。 还努一整专家掩窭te - e r p 、嚣莲嚣p 、i e r p ( i n t e l l i g e n tr e s o u r c ep l a n n i n g ) 麓 等概念。这魑说法都是人们站在不同角度对e r p 发展方向和趋势进行的描述。 瑟、e r p 毽论在鬻内多 钢铁衾盈串瓣癍雳 国外研究e r p 的厂商有近千球，其中知名度较高的有j s a p 、o r a c l e 、p e o p l e s o f t 、 d e 、b a a n 、1 2 、s y m i x 莓。这些厂家嚣发熬e r p 产磊圭簧瑟纛撬攘恕子等枣数装嚣鼗， 个别属流稷业如化工、医药。离散瑚c p 采用物料清单静态树状结构进行物料需求计划编 铡，流耧e r p 采稿过程绻鞠粒配努i 蓑簿懿糕爨黎跨划藕裁，嚣镶铗舔p 嚣采蠲声熬簸菠 和冶金规撤进行难产能力平衡和编制物料需琦鼍计蓟j 8 ，通常的毯婿产品难以满忿钢铁 建辘产蒸缀魏、整岁遘程熬独特蔫袋，霆怒溪藩嚣秘憋大多数厂家秀发戆f , r p 产篡，狳 瑞典i n t e n t i a 英泰姨公司与冶金专家合作歼黢的m o v e x s t e e l e r p 软讯天津钢管公司 嚣警 逶) ，娃及鸯湾孛镪冷、熬薄嫒嶷产厂裁饕鏊滚磺公司孛琴馥象黟厂按搴嫩2 奎产经 营特点宠制开发了融韭资源管理软件原螫系统、或诵弓| 迸中钢原鳌系统外。都不适合我 嚣镪铁垒澈豹震慕。豫了获缀寻求巍睾l 久嚣羚魏礤潆系统，溪秀鲍整金渣秘较撩产遵 也在努力开发适合中国冒愫的掰潆系统，经过了8 0 年代扮稿动期、1 9 0 0 - - 1 9 9 6 肇的成 妖疑、9 7 攀至今鹬成熬麓戆发震秘3 ，淫鬣y 谗多礤疆软释厂囊器囊蘧要薹渗静大串小鐾 凳娩。甜前圈内汗发研究e r p 的厂商有酉余家，蓍瘩静膏用友、盒磉、浪潮、新串犬、 嬲骂、帮懋、安器、金舅焱、藿选、遮荔等，嚣笈囊了一女馘秀豹e r p 款锋产品，芰簧 魑校据襄体企泣的循求为焱数定制，在包拯钢铁行渡静各种杼韭褥剡了广泛鹃应焉，积 累诲多辩发、赛藏熬经验，绘念渡鬻采t 蓬夭静缀济效蕊，骞力舱挺秀? 载鎏垒数麓 信息纯朱警。器 2 0 0 3 中鬻舞造渡僖惠纯e r p 产激技寒缎腰报拳摄示：2 0 1 7 3 霉嚣产 e r p 嚣薄积经参据嚣蠹枣螨转熬傍簇，晷产鹣鞭漤较髂黪梅鸯孛嚣静痿塞毽建设骰 磁越来越繁太静爨澈。 2 。2 秘登s 壤烫掰究 一、m e s 理论的定义 1 0 美溜爱逡懿避疆究援熬楚蕊( a d v a n c e dn a n u f a c t u r i n gr e s e a r c h ) 霹溉s 兹是义跫 “位于上媵计划管理系统与底层工救控黼之间的、面向车阐层的管理信息系统”，h 诬蕊 为澡终太爨、警毽a 昃撬镤诗翔靛撬嚣、趿藩跌疑瑟枣瓷滚太、设鍪、翡辩、客产黎求 等方面) 的当前状态信息。 犬涟理工大学硕士学能论文 裁遗执行系缝游会妇魏f 8 c 掘蛀耀e x e c u t i o ns y s t e ma s s o c i a t i o n ，娜赫也绘m s s 秧毙定义：“垂s 蓦遁过信息传递，j c 垂扶汀攀下遮到产基竞戚整个麓爱产避稔迸器德纯 慧璨。娄墨厂墨疆薅实砖事件发生融；* 蹬蕊8 撼炊及对镦出艨应、搬爨，势用当翦的准 确数据盼巷靠l 送行籀导露处璎。这释怼扶态变健黪邋逮畹斑使褥狂s 戆够躐少金姣两部 没祷黠搬鬣数溪劫，奏效地攫罢工厂的生产运撵过稷，从弱媲其既s 提毒工厂及时交赞 鼹力、改黄貔精豹溅i 莲筏拣，又g 掇葛生产强摄攀。糖s 还邋j 窭双两的童按淹谖程众鼗 内灏整个产悬供黩缝中提供有关产晶行为的关键馁务接息。” 1 l 】 可敬羲邀，髓s a 瓣狂蕊豹定义强调了敬下三赢；i 。m e s 趋辩繁令车嗣黼逡过程鹣说 化，嚣誉是单一勰决菜个生产瓶媛。2 。m e s 必须提供实对收簇生产i 蹬提数据驹功熊，弗 擞蹬稳藏瓣静辑疆处理。3 。m e s 器簧与谤期藤程耋鹬l 蘑进行僚惠交豢，逶遗奄建懿蘧壤 傣息流求蜜避企州骞息集成。 二、醢瞒联论辩敷震概凝 目藏，肇4 造妲的发展烹黉集巾禚两个方颟，一是以m r p i i 、e r p 为代表的管理债熙装 统，使赘众妲冒戳站在鬟凌键静态麓筑筹众照资深。藏剿念、艟静孛袄麓发震诗麓，爨企 业岗屡领鼯嚣理念业的缮力正县；是以数控加工、d n c 单辩和柔 生制造为代表的自动 纯技术，在案l 遥1 2 纾盈酲缎太蓑搂液震，遂使得潦溪鑫裁纯瘩平鞫懿箍意，援大静辍低 了攀趣劳动人员的劳动瑕魔，提岗丁产品质蛩，缩簸了交货期，并鼠使得生产数据聚集 方便、躜确、茇辩。这嚣个方藿懿发震都鸯力静攘劝了灸鼗麓发瀑，骞效黪捷高念犍 的溉争力。 随蓑众渡懿发藤，薪秘 纛蘧逐滋暴蠢魏采，童嚣是上燕诗麓繁壤募绫貔凝羼摹羹下瀑 自动化技术的提商没有有效的结合越来，导致企妲上层计划缺乏有效的实肘信息支持、 下艨控糕繇节缺芝秽蹴鹣溺废与耱溪，诗戴瑟每每溺魏嚣器无法避耄擎蹇转熬双囱蘩纛漩 交互，造成计划麓不上变他的局筒，上层的计划管瓒和底屡撩带9 _ 之间避成了道鸿沟( 蹭 2 。签。产整这舞溺撩豹嚣鬻莛e r p 系统瓣丈囊秘瑷场实融数器魏鼓壤臻戆势琴完蒡。弱 前，e p - , p 系统并没脊提供把这些数据加以熬理，撮鞭有用奇臼瓶息井及时更改攀先制定好 瓣计翻懿溯麓，意一鏊嚣羚较搏，懿美鬻嚣憋公司熬m r p i i 鞍箨罩漾、p 粒一o d u c t i o n p l a n n i n g c o n t r o l 曾经试图将芨计划与控制功熊向车间鼷扩展藏脊进行黛成，讴释没 裔或功。掰戳，e r p 系统鞫疆殛巍动铯系绫之阗爨联管疆壤惠舅瑟戆8 戆鼷”【1 2 】【? j 。 耐髓虽然貔国企业的基础国幼化方湔取得了快速的发展，但校多企蛾仍然存猩设备砾黼， 数攥采爨系统落嚣，甚至擎王记录数据手王茳慧麴壤滠，数瓣处疆戆属麓避嫒，哭姥提 供周报戚糟月报，造成了上层计划和下艨爱化的麟节。这样就造成了上层制定的计巅不 * 9 一 特钢硷业生产计划管理系统研究 能保证按时究成，败好频繁的更改计划，e r p 形成的计划形闷虚设，而下层聚集回来的 数褥廷耱被焉圣# 攀嚣静势辑，一定l 黻上造成了设餐髓秀兹浪费，众照鼹戳僳 孝鬣移憝 黎憔应射市场的炎他同时有效降低成本。 蜜：o 镑统鹩众渣警联鸯控裁 重婚2 0m a n a g e m e n t a n dc o n t r o lo v e rt r a d i t i o n a le n t e r p r i s e s 、a 礅逶遗辩大囊企蛇酌调查予1 9 9 2 筇掇密了兰鼹黪套照集或模激，螽下黧2 3 掰零 运邂模型可以看出，m e s 禚企业中长期计划屡和底朕控制屡之间架越了一座桥梁，蝴 了两者乏闻豹空豫e 1 3 。 图2 。3a 腿三层企业集成模型 1 随g 2 。3a m r * st h r e e - l a y e ri n t e g r a t e d m o d e l 一方鬻，躺掰戳对寒囊s c m ，e 鞭较髂黪垒产警理蕊憋避霉耀键、势鳃，将来蠡诗 掰器溱作捂令传遂绘赢联按释层；另一方瑟跹s 可戳采集浚番、饶波麴蔽悫数据，豁赛 融蓬控藤耱浚警熬运行状态；委经进分辑、计算母憝理，鼓嚣方便、哥靠地姆控制系绞 - 1 0 一 大滤理工大学硕士学位论文 与偿息系统烂合在起，并将生产状况及时反馈给计划层，计划层可以根据实际情况酌 馈避改诗翊，傈 芷了企蚊熬黍毪 1 4 】。 m e s 夜国外得到了广泛深入的研究和应用，1 9 9 3 年市场份额达副1 5 亿美元，1 9 9 4 1 9 9 5 年戬簿年3 瀚静速霾壤长，在隧蓐懿卡每里黻每年3 。9 6 躐更离熬速度灌长。按照我 国企业实施e r p 的发展势头，她s 虢含着巨大的市场，同时豳于瓶s 在车间生产篱联上 懿独特後赢，会蔽孳| 更多熬中、小众箍蜜麓m e s ，m e s 豹漤农霹l 产会越来越多。 目前的m r s 软件主要有两类，一类悬针对特定问题的解决方案( p o i n ts o l u t i o n ) ，这释菰髂荔亏：蜜凝，舒x g 特定凌麓提供簧合适熬解浃办滚，毽爨不裂予蕊意及软黪瓣 集成，一般用于早期的m e s 软件中，现在多用集成的m r s ( i n t e g r a t e dm e s ) ，这裁解 决方案麓辘雾、逶鬻统一、霞予扩凝，燕鳋蕊产菇瓣圭滚。毽该粪系统藏鬏特定豹攀鬻 环境，攘体性强，模块化、开放性j f 廿可熏构性差，缺乏柔性，不易修改、扩充，难以适 应敏捷翻遥靛要求。函蘸，翳貔笈褒趋势霹强魏灸胃集艘姨( i n t e g r a t a b i l i t y ) 、鼙 配置性( c o n f i g u r a b i l i t y ) 、可谶应性( a d a p t a b i l i t y ) 、可扩展性( e x t e n s i b i l i t y ) 霸胃靠瞧( r e l i a b i l i t y ) 。一整疆究黝黠筵逡器了逡一步探索。麴鸯攀喾鬟爨蜀嶷 成的m e s 檄念( i n t e g r a t a b l e 髓s ) ，即每个应用酣既燕一个完整的专用解决方案，同 融又露戳蹙藏努饔大夔m r s 产鑫。基予 蠢攥絮嚣发戆瓣s 蒸莠嚣放犍、攘块纯、努枣 式、可配鬻性和w 扩充性等特点 1 5 。 在经游全黎鼗瓣发囊秘更魏激燕耱豢璐宠争澎式下，m r s 蛰潮：游藏寒鹣疆蕊甍缓 外蜒扩大，加入了一些原来属予e r p 范畴的内棵，如供反链管理s 傩( s u p p l yc h a i n 鞋a n a g e m e n t ) 、客声关系警疆铡( c u s t o m e rr e l a t i o n s h i p sm a n a g e m e n t ) 等，簌嚣形藏 了一套究虢的制i 畿众业解决方案，帽应韵m e s 概念墩转交为m a n u f a c t u r i n ge n t e r p r i s e s o l u t i o n s ( 锻造众照瓣狭穷寨。 勇外，原来臻提供e r p 解决方案的公镯也意识弱了e r p 和p c s 之闻襻猩断瀑，在 嚣袋赘蓑撬主灌鸯曩了一魏糖s 功鼹，这鬟麟澎成了e r p 系筑勰鼙嚣s 系统之麓凄憝嚣糖渗 遴的局面，双方都希望为爝户提供一整套辩：融监信息纯韵解决方巢。最大戳废缝躐多企 建转在逮穷鬻魏蔽瓷，疆捷巍己笺够在竞争中立予零敝之蟪l 爨。 哥前撼供_ 簸s 产品的公面主要怒营补袋丽，箕审毽含了童要矮篙功能魏产磊宥：磷门 予熬s i 漱, t i ci t ，瓣蚤臻w a l 毽豹f a c t o i y s u i t e 2 0 0 0 ，c 激s t a r 翁i n s i t e l i v e ，e l 灏e t 的f a c t e l l i g e n c e ，戬毅法嚣# 哥承赣遗公弼翡m e s 镲。国内瓣自磷躺研究起步较浚，专 门戆蹙蕊鬻熏数搏缀乡，鬟翦圭受骞孥铁海兴公蜀的“天菊晒”，上海灵蛙麓鬟裔隧 特钢企业生产计划管理系统研究 公司的“灵蛙制造执行系统( l i n x - m e s ) ”等，大多数的h l e s 应用是为企业量身定做的 未形成商品化的软件产品。 三、肛s 理论在国内外钢铁企业中的应用 钢铁行业生产和销售是一对矛盾的统一体。从市场销售来看，必须实现按订单生产， 多品种，小批量，并充分考虑客户个性化需求。从生产角度来看，如此则很难释放出企 业的产能，达到产量的最大化。而在钢铁行业，不实现产能最大，只是一味追求按单生 产，追求每一个客户满意，企业内部只会增加生产成本，降低经济效益。所以，如何在 生产和销售之间达到平衡，既能很好实现产能最大，又能很好实现按单生产，成为一个 关键的问题。 解决上述问题的最好办法是建立产销一体化系统。所谓产销一体化系统，就是把钢 铁企业的生产和销售一体化，由信息化系统来综合平衡、优化设定生产销售的模式，最 终目的是实现企业效益最大化。产销一体化系统的关键要依靠m e s 系统来完成。m e s 可 以很好解决钢铁企业生产计划( 原材料需求计划、产能分配计划、能源分配计划、炉前 生产计划等) 、定单处理( 客户产品定单到生产炉次浇次轧次定单的转换) 、生产排 程( 钢后生产排程，炉次、浇次、轧次排程，中间库管理等) 、动态生产调度问题，实 现生产产能最大、效率最高、成本最低、交货期最短。 钢铁工业特色的制造执行系统m y _ 3 覆盖了能源中心的管理、炼钢、铸锭、轧制及表 面处理等工艺构成的制造过程。它的功能是：按照用户订单，编排、协调由炼钢铸锭轧 制表面处理组成的工艺路线，并根据质量判定的结果，调整中间产品，使之均衡而经济 的生产，最终把订单转化成作业指令。这中间还要采集工序成本数据和能源消耗的数据， 提供给上一级的财务管理。m f _ 3 要管理工序的规范和作业标准，对用户订单做出质量设 计，计算新需要的材料并提出申请。基于此，确定铁水需求量和必要的铁水预处理计划， 编制冶炼计划、浇铸计划、轧制计划、精整计划、表面处理计划。据这些计划，发出相 应的制造命令和取样检化验命令。m y _ 5 还要收集各工序的生产实绩、收集中间产品库及 成品库的库存实际状况。完成炼钢及精炼的成分判定，浇注、轧制和表面处理质量判定。 根据生产实绩和质量判定以及e r p 发来的直接指令，对作业计划做出动态调整。为了保 证制造的正常运行，还需要对在线运转的工艺设备进行监控。腿s 向p c s 收集生产安绩 和检验化验结果。它接受从用户订单信息，并向用户反