莱钢棒材生产信息管理系统方案2016.04.01

莱钢股份棒材厂莱钢股份棒材厂 生产质量管理信息系统生产质量管理信息系统 应应 用用 方方 案案 V2 0 河北优胜电子科技有限公司河北优胜电子科技有限公司 二零一六年三月二零一六年三月 河北优胜电子科技有限公司 0311 1 一 公司介绍一 公司介绍 河北优胜电子科技有限公司是一家专门致力于企业信息化和自 动化控制的公司 公司的经营范围为 计算机系统集成及软硬件的 研发与维护 计算机软硬件 电子产品 机械设备 通信设备 仪 器仪表等 目前公司员工全部由经验丰富的技术和业务人员组成 80 以上具有大专以上学历 公司自成立以来一直以 先做人 后做事 的态度认真服务社 会 主要涉足的行业为 冶金行业 政府机关 各企事业单位等 目前建立业务关系的客户有 20 余家 主要客户有 1 本钢集团北营钢铁集团公司 2 黑龙江西林钢铁有限公司 3 辽宁营口嘉晨钢铁公司 4 石家庄辛集奥森钢铁公司 5 山东钢铁莱钢股份有限公司 6 河北省人力资源和社会保证厅 7 河北省审计局 8 河北省统计局 二 项目背景二 项目背景 目前 棒材厂已经在储运 运转 车间和生产车间的精整工序 实行了条形码管理系统 通过系统的实施大大提高了发货信息的准 确性 可追溯性 通过条形码系统实现了物流管理的信息化 为企 业的物流管理提供了方便 快捷的支撑 DMES 系统的钢坯数据信 河北优胜电子科技有限公司 0311 2 息已经通过莱钢 OA 系统传送到了各生产车间办公楼 目前生产车 间各个生产管理环节还存在以下问题 1 加热炉 轧钢操作台 精整工序之间的信息传递采用流程卡方 式 流程卡内容采用手工填写的方式 存在填写字迹容易模糊 容 易出错的情况 2 钢坯入库 使用 剩余情况无法一目了然的掌握 3 DMES 数据 炉号 牌号等 在车间还需要重新抄写 容易出 错 4 实时性差 卡片传递信息不及时 生产车间各个环节无法掌握 生产进度 各个环节无法了解当前生产进展情况 5 在精整工序通过打牌程序产生的钢捆数据未实现分钢功能 无 法为生产统计使用 导致生产统计工作量大 劳动强度高 产量统 计容易出错 6 生产统计上报到 ERP 的数据 除中小型外 通过手工填写 计算 出错率高 如果建设一个完整的生产质量信息管理系统 使用信息技术管 理生产过程中各种信息 实现信息准确 方便 快捷的查询 分析 统计等功能 则能够极大的降低信息管理劳动强度 提高统计数据 准确性 可追溯性 为企业的管理层决策提供数据依据 三 项目目的三 项目目的 在棒材厂领导的支持下 前期经过同二轧车间为代表的生产车 间及生产科 机动科 技术科 计划科等有关科室的交流 经过多 河北优胜电子科技有限公司 0311 3 次专题研讨并结合生产科 ERP 上报数据和技术科的质量门控制要求 形成本生产质量应用方案 棒材厂及车间相关领导希望以现有的系统为基础实现车间生产 质量数据管理的信息化 标准化 提高工作效率 降低信息管理劳 动强度 避免重复录入错误等功能 实现生产质量管理信息化的主 要内容有 1 在生产车间各个管理环节构建网络系统同现有的条形码管理系 统网络 DMES 网络实现互联互通 2 利用现有的条形码服务器或者架设专用服务器存储生产环节产 生的管理数据 钢坯库存信息 生产计划信息 加热炉信息 轧钢 信息 精整信息等 3 开发钢坯出入库管理软件 打通同 DMES 管理系统的接口实现 钢坯入出库的信息化管理 包括从 DMES 中导入钢坯数据 手工录入 钢坯数据 钢坯出库开轧 回炉坯管理 转移坯管理等等功能 需 要厂里联系相关管理机构协调 DMES 接口 4 开发加热炉信息管理软件 轧钢操作台管理软件并对已经在中 小型车间的运行的生产计划管理软件 精整打标牌信息管理软件进 行适应性修改实现生产环节的信息化管理 产生电子流程卡片并可 以通过打印机打印出来 提高信息的可重复使用性 减少重复录入 工作量 降低重复录入可能出现的差错 实现生产质量信息的方便 快捷查询的分析 5 将加热炉出钢坯传感器接入系统 实现生产钢坯数据信息的自 河北优胜电子科技有限公司 0311 4 动更新 在系统中实时显示当前生产的炉号 轧号 计划量 已出 坯量 需要厂里配合协调相关人员将传感器信号传递出来 6 实时的生产信息 钢坯钢种 执行标准 入炉温度 开轧时间 当前生产的炉号 轧号 定尺 轧钢工序自检信息 已完工的炉号 产成品量等 在各个环节高效传递 各个生产环节可以实时掌握生 产进度情况 7 根据每天的生产情况 结合生产过程中的数据输出产生日报表 包括日 月钢坯消耗量 钢材产量日月产量等信息 8 对钢坯热装率 钢材的成材率 定尺率等指标进行分类统计并 产生报表 9 对已经完工的钢材信息按要求进行分类统计 产生电子化的汇 总统计表格 可以导出到 Excel 表格或者直接上传到 ERP 系统 需要 厂里协调 ERP 系统相关厂家 另外开发接口程序 10 生产值班日志采用电子化记录 方便查询和分类统计 提高 数据检索和统计效率 四 项目业务解决方案四 项目业务解决方案 1 系统总业务模型及流程图 系统总业务模型及流程图 1 系统总业务模型 钢坯原料管理与追溯 质量管控管理与追溯 生产过程管理与追溯 成品材管理接口 生产质量管理系统 河北优胜电子科技有限公司 0311 5 整个生产质量管理系统涉及到钢坯料的管理与追溯 生产过程 管理与追溯 质量管控管理与追溯 成品材管理接口四个部分 2 系统用例功能图 轧钢生产信息管理系统 钢坯入 出库管理 生产计划管理 加热炉信息管理 轧钢工序信息管理 精整打标牌信息管理 生产统计信息管理 生产值班日志信息管理 生产车间各工序信息管理员 ERP系统 DMES系统 条形码管理系统 厂决策层 通过我们对现场的了解 结合目前莱钢股份棒材厂的实际情况 要实现生产车间的信息化管理 我们按流程中各个工种录入信息独 立性原则对系统进行了划分 我们认为生产车间整个生产信息管理 系统应该包括 钢坯入出库管理 生产计划管理 加热炉信息管理 轧钢工序信息管理 精整剪切打牌信息管理 生产统计信息管理 厂决策层数据生成管理 生产值班日志信息管理等几个部分 还包 括同现有的 DMES 的接口 ERP 系统的接口 条形码系统接口等功 能 河北优胜电子科技有限公司 0311 6 3 轧钢生产管理流程图 钢坯入库 生产调度计划 钢坯出库 钢坯入加热炉 钢坯库存数据 计划轧制的轧号 炉 号 钢种 执行标准 成品规格 定尺等信息 冷却 剪切 打印二维条 形码标牌 精整包装 DMES钢坯数据 执行计划 增钢坯库存 钢坯入炉 进坯实时信号采集 导入 钢坯炉号 支 数 重量等信息 录入 减钢坯库存 钢坯入炉时间 开轧时间 入 炉温度 冷床温度等信息 内径 横肋高 纵肋高 肋间距 肋末隙和 米 重 表面质量等自检信息 剪切质量自检 包装质量自检钢捆序号 钢钢捆捆数数据据 储运车间收 货 退货判定 生产车间生 产统计 成 品统计 成品钢材条 码入 出库 管理系统 结束 生产数据上 报ERP 生产值班日志 分类汇总 统计 结束 启停时间 停轧原因 责任单 位及时间划分 轧机操作热 轧 调整 厂决策层 流程描述 a 炼钢厂或其他供应商钢坯实物入库后 钢坯的相关信息通过 DMES系统或者手工录入到钢坯库存数据库中 等待生产计划执行时 河北优胜电子科技有限公司 0311 7 使用 当需要安排生产 钢坯管理员根据钢坯库存情况制作生产计 划 排定轧制号和生产钢材要使用的钢坯钢种 规格 支数 重量 执行标准 成品材的规格 定支包装支数 定支包装重量等信息 加热炉操作人员指挥行车将要生产的钢坯依次送入加热炉 并录入 钢坯入炉时间 开轧时间 入炉温度等信息 信息管理系统通过数 据采集卡采集钢坯出炉传感器的开关信号 指示目前正在轧制的炉 号 轧号 轧钢工序根据轧制情况录入内径 横肋高 纵肋高 肋 间距 肋末隙和 米重 表面质量等自检信息 钢材经过剪切 精 整等环节打包交付给储运车间进行发货 剪切和精整工序录入剪切 质量自检信息和包装质量自检信息 b 值班长将生产过程中的生产值班日志录入进数据库 包括启停 时间 停轧原因 责任单位和时间划分等信息 更加方便分类统计 2 钢坯入 出库管理子模块 钢坯入 出库管理子模块 钢坯入出库管理 钢坯管理员 DMES接口设置 数据库接口设置 基础数据档案管理 钢坯入库管理 手工录入钢坯信息 导入MES钢坯数据 钢坯出库 库存汇总统计 报表打印 1 数据库接口设置 实现设置钢坯入 出库管理时入出库数据库 河北优胜电子科技有限公司 0311 8 连接的接口配置 包括数据库服务器 IP 地址 端口号 用户名 密 码 车间等参数 2 DMES 接口设置 设置入出库管理导入数据时需要连接的 DMES 数据库的数据库类型 MSServer Oracle DB2 Informix 等 数据库 IP 地址 端口号 用户名 密码等信息 3 基础数据档案 管理钢坯数据的基础数据 比如钢坯的牌号 内控牌号 规格 操作员档案等 方便在手工录入入出库数据时的 录入工作 4 钢坯入库管理 提供导入 DMES 钢坯数据和手工录入两种接口 并作钢坯库存增加工作 根据入库钢坯的炉号 规格 钢种进行分 类增库存 5 钢坯出库 此动作由钢坯管理员安排生产计划时自动触发 当 安排生产计划时 会查询库存并录入需要减库存的数据 6 库存汇总统计 报表打印 经过入出库操作 管理模块提供汇 总统计功能 可以将每炉的库存情况 使用情况以电子表格或者报 表的形式打印出来 3 生产计划管理子模块 河北优胜电子科技有限公司 0311 9 生产计划管理 排产 钢坯管理员 数据库接口设置 基础数据管理 库存查看 排产 导入库存数据 加热炉实时信号接收 1 数据库接口设置 功能同上 设置连接数据库的各种参数 2 基础数据管理 管理生产用产品名称 执行标准 成品材规格 长度 定支包装支数 定支重量等信息 3 查看库存 提供按炉号等查看库存情况功能 做排产计划用 4 排产 导入钢坯数据 根据生产要求 编排轧制号 定尺材相 关信息 并从钢坯库存中导入钢坯的相关信息和数据 并触发减库 存动作 5 加热炉实时信号的接收 接收加热炉出坯信号 提醒钢坯管理 员目前的生产情况 4 加热炉信息管理子模块 河北优胜电子科技有限公司 0311 10 加热炉信息管理 加热工 数据库接口设置 钢坯加热信息录入 进坯信号采集 实时信号传递 生产计划 已排产 数据接收 1 数据库接口设置 功能同上 设置连接数据库的各种参数 2 生产计划 已排产 数据接收 接收生产计划数据 并显示到 管理模块中 3 出坯信号采集 实时信号传送 通过信号采集卡采集出坯 退 坯信号 并将该信号传递到其他工作站 4 钢坯加热信息录入 提供对调度生产计划各个任务钢坯入炉时 间 入炉温度 开轧时间 入冷床温度等信息的录入工作 为形成 完整的信息记录提供基础数据 5 轧钢工序信息管理子模块 河北优胜电子科技有限公司 0311 11 数据库接口设置 轧钢调整工 轧钢工序信息管理 生产实时信号接收 轧钢信息数据录入 生产计划 已排产 数据接收 1 数据库接口设置 功能同上 设置连接数据库的各种参数 2 生产计划 已排产 数据接收 同上 接收生产计划各项数据 3 生产实时信号接收 接收加热炉发送过来的出坯数据 提醒工 作站的操作人员目前生产的炉号 定尺等信息 4 轧钢信息录入 提供录入轧钢各项信息的接口 包括和 已排 产 计划对应的各项数据 如 内径 横肋高 纵肋高 肋间距 肋末隙和 米重 表面质量等自检信息 为形成完整的信息记录提 供基础数据 6 精整打标牌信息管理子模块 河北优胜电子科技有限公司 0311 12 数据库接口设置 精整工序操作员 精整打标牌信息管理剪切质量自检信息录入 捆号编排 标牌打印 焊挂标牌 包装质量自检信息录入 生产计划 已排产 数据接收 生产实时信号数据接收 储运收退货用条码系统数据 该子系统需要对现有的标牌打印程序进行改造升级 适应新的 应用要求 1 数据库接口设置 功能同上 设置连接数据库的各种参数 2 生产计划 已排产 数据接收 同上 接收生产计划各项数据 3 生产实时信号接收 同上 接收出坯信号 4 剪切质量自检信息录入 录入钢材的剪切质量 为流程质量跟 踪提供数据 5 捆号编排 标牌打印 给不同炉号 轧号的钢捆编排捆序号 产生钢捆档案数据 为储运车间发货提供数据基础 6 焊挂标牌 包装质量自检信息录入 录入钢捆的包装质量 为 河北优胜电子科技有限公司 0311 13 质量跟踪管理提供基础数据 7 生产统计管理子模块 数据库接口设置 车间生产统计人员 生产统计管理 生产计划 已排产 数据接收 生产计量班报表 生产实时信号接收 成品班报表 上报ERP数据 生产流动卡打印 生产日报表 1 数据库接口设置 同上 设置连接数据库的各种参数 2 调度生产计划数据接收 同上 接收调度生产计划各项数据 3 生产实时信号接收 同上 接收出坯信号 4 生产计量班报表 通过关联生产计划数据和钢捆数据 生成计 量班报表 为每个班的产量做一个统计 可以打印或者导出到 Excel 5 成品班报表 对经过质量判定合格的钢材做一个统计 产生的 报表可以直接打印或者导出到 Excel 上报到 ERP 系统 6 生产流动卡打印 将生产过程数据通过打印机打印出准确 清 河北优胜电子科技有限公司 0311 14 晰的生产流动卡片 形成纸质档案以便查阅 7 生产日报表 将生产过程数据通过汇总统计 产生还有钢坯统 计数据 钢材统计数据的报表 并可通过打印机进行打印形成纸质 档案以便查阅或者上报其他管理部门 8 生产值班日志管理子模块 数据库接口设置 生产车间值班长 生产值班日志管理 生产日志数据录入 生产值班数据分类查询 统计 1 数据库接口设置 同上 设置连接数据库的各种参数 2 生产日志数据录入 提供录入生产日志数据的接口 为查询统 计准备基础数据 3 生产日志数据分类查询 统计 按各种条件查询日志数据 五 项目技术解决方案五 项目技术解决方案 1 硬件部分 硬件部分 1 网络设计 根据业务划分和目前的网络硬件条件 经过现场实地勘察和总 结我们认为各个生产作业区应该包括钢坯管理工作站 加热炉工作 站 中小型调度室工作站 轧钢工作站 精整打牌工作站 生产统计 工作站 工厂决策层工作站等 并同现有的 DMES 系统 ERP 系统 条形码系统整合实现信息的共享和互联互通 河北优胜电子科技有限公司 0311 15 钢坯管理工作站需要同时连接条形码系统和 DMES 系统 其他 工作站只需要通过中间连接箱架设光缆连接条形码系统即可 为实现条形码数据库对生产统计工作站和工厂决策层的共享 需要将目前各个生产区条形码服务器接入到 OA 办公网络中 网络 拓扑结构图如下 莱钢OA网 条形码数据库服务器 钢坯管理工作站 生产计划工作站 储运条形码网络 加热工作站 轧钢调整工作站 生产值班日志管理工作站 精整打标牌工作站 生产统计工作站 标牌打印机 报表和流程卡打印机 DMES数据库服务器ERP数据库服务器 网络配电箱 光缆 光缆 网线 厂管理决策工作站 红卡测量工作站 台秤 中小型车间网络连接和布局示意图 河北优胜电子科技有限公司 0311 16 OA系统 条形码服务器 条码系统配电箱 加热炉 轧机操作台 精整打牌操作台 红卡测量点 中小型办公楼 网络配电箱 网线 光缆 光缆 光缆 OA光缆 OA光缆 OA光缆 细细线线表表示示网网线线连连接接 粗粗线线表表示示光光缆缆连连接接 红红色色线线表表示示已已经经存存在在的的网网络络连连接接 原料室 网线 北北 小型车间网络连接和布局示意图 OA系统 条形码服务器 条码系统配电箱 加热炉 轧机操作台 精整打牌操作台 红卡测量点 发货和钢坯管理室 网络配电箱 网线 光缆 光缆 光缆 OA光缆 OA光缆 细细线线表表示示网网线线连连接接 粗粗线线表表示示光光缆缆连连接接 红红色色线线表表示示已已经经存存在在的的网网络络线线路路 一轧车间网络连接和布局示意图 河北优胜电子科技有限公司 0311 17 OA系统 前大厅条形码服务器 条码系统配电箱 原料和加热炉管理室 轧机操作台 精整打牌操作台 红卡测量点 一轧办公楼 网络配电箱 网线 光缆 光缆 光缆 OA光缆 OA光缆 OA光缆 OA光缆 细细线线表表示示网网线线连连接接 粗粗线线表表示示光光缆缆连连接接 红红色色线线表表示示已已经经存存在在的的网网络络连连接接 二轧车间网络连接和布局示意图 OA系统 前大厅条形码服务器 条码系统配电箱 原料和加热炉信息管理室 轧机操作台 精整打牌操作台 红卡测量点 二轧办公楼 网络配电箱 网线 光缆 光缆 光缆 OA光缆 OA光缆 OA光缆 OA光缆 细细线线表表示示网网线线连连接接 粗粗线线表表示示光光缆缆连连接接 红红色色线线表表示示已已经经存存在在的的网网络络连连接接 河北优胜电子科技有限公司 0311 18 2 网络硬件 各个车间钢坯管理工作站 加热工作站 轧钢调整工作站 生产 值班日志工作站 与条形码系统在车间的接入点比较远 网络信号 聚集后架设光缆与条形码系统在车间的接入点连接 3 服务器 由于目前在精整打标牌工序和储运车间施行了条形码系统 为了 更加方便的实现数据共享 所以建议采用目前的条形码服务器作为 车间管理用服务器 这样也可以节省经费 要实现莱钢 OA 同条形 码系统的互联 仅需在此处将条形码服务器接入 OA 既可以实现条 码系统数据在 OA 系统的共享 4 钢坯库管理工作站 钢坯库管理工作站需要配置 1 台电脑 若实现同 DMES 系统的数 据共享需要将此工作站同时同车间管理系统和莱钢 OA 网络连通 在一台电脑上安装两个网卡 5 加热炉管理工作站 加热炉工作站需要配置 1 台新电脑 安装一块网卡同车间管理系 统实现互联互通 同时需要安装出坯信号采集板 实现出坯信号的 实时采集 6 轧钢调整工作站 含生产值班日志管理工作站 调整工工作站需要配置一台新电脑和一块网卡 实现同车间管理 系统的互联互通 7 红卡测量点工作站 河北优胜电子科技有限公司 0311 19 红卡测量工作站需要配置一台新电脑 含 RS232 接口实现同台秤 的连接 和一块网卡 实现同车间管理系统的互联互通 8 精整打标牌工作站 精整打标牌工作站可以配置一台新电脑或者采用目前标牌打印室 使用的电脑 9 生产统计工作站 生产统计工作站可以配置一台新电脑或者采用个车车间生产组 及车间办公室 安全组 的工作电脑 由于工作组电脑已经连接 OA 网络 无需再增加额外的网络投资 根据目生产现场的要求 各个车间需要的硬件配置清单如下 中小型车间中小型车间 项目项目数量数量备注备注 电脑台式机 Lenvo 含 PCI 接口 4 套联想 电脑台式机 Lenvo 串口 并口 2 套联想 室外型网线1 箱安普超五类 室外轻铠光纤1000 米天津立孚光电 光纤收发器 MOXA4 套Moxa 网络附件 尾纤 跳线 耦合器 熔接盒 配电箱 2 个 电源线等 1 套河北优胜电子 出坯信号采集板 1760U1 套研华 生产质量管理系统软件一套1 套河北优胜电子 河北优胜电子科技有限公司 0311 20 小型车间小型车间 项目项目数量数量备注备注 电脑台式机 Lenvo 含 PCI 接口 4 套联想 电脑台式机 Lenvo 串口 并口 2 套联想 室外型网线1 箱安普超五类 室外轻铠光纤500 米天津立孚光电 光纤收发器 MOXA2 套Moxa 网络附件 尾纤 跳线 耦合器 熔接盒 配电箱 1 个 电源线等 1 套河北优胜电子 出坯信号采集板 1760U1 套研华 生产质量管理系统软件一套1 套河北优胜电子 一轧车间一轧车间 项目项目数量数量备注备注 电脑台式机 Lenvo 含 PCI 接口 4 套联想 电脑台式机 Lenvo 串口 并口 2 套联想 室外型网线1 箱安普超五类 室外轻铠光纤1000 米天津立孚光电 光纤收发器 MOXA4 套Moxa 网络附件 尾纤 跳线 耦合器 熔接盒 配电箱 2 个 电源线等 1 套河北优胜电子 河北优胜电子科技有限公司 0311 21 出坯信号采集板 1760U1 套研华 生产质量管理系统软件一套1 套河北优胜电子 二轧车间二轧车间 项目项目数量数量备注备注 电脑台式机 Lenvo 含 PCI 接口 4 套联想 电脑台式机 Lenvo 串口 并口 2 套联想 室外型网线1 箱安普超五类 室外轻铠光纤700 米天津立孚光电 光纤收发器 MOXA4 套Moxa 网络附件 尾纤 跳线 耦合器 熔接盒 配电箱 3 个 电源线等 1 套河北优胜电子 出坯信号采集板 1760U1 套研华 生产质量管理系统软件一套1 套河北优胜电子 2 软件选型 软件选型 1 操作系统选择 工作站 工作站采用 WindowsXP Windows7 Windows8 等微软视 窗操作系统 兼容性好 操作方便快捷 服务器 建议采用目前的条形码服务器 也可以架设生产车间专 用的专用服务器 安装 WindowsServer2008 或者 windowsserver2012 作为操作系统 开发