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項目簡介
湘鋼MES系統(tǒng)以供銷系統(tǒng)為基礎，以銷售訂單為驅動，以生產計劃（日工單）、產線為主線；以生產和工藝過程控制、設備監(jiān)控為手段；集成冶金規(guī)范信息、檢化驗數(shù)據(jù)、自動化采集數(shù)據(jù)，及時準確反饋生產現(xiàn)場實時信息，進行科學排程、合理調度，強化工序之間的銜接，逐步實現(xiàn)精益生產。
需求分析
（1）2002年6月ERP系統(tǒng)上線，拉開了湘鋼信息化建設的序幕，經過兩年的建設，現(xiàn)已成功實施了產銷資訊系統(tǒng)、二煉鋼調度系統(tǒng)、設備管理系統(tǒng)，在這些系統(tǒng)中真正為生產提供實時調度并指導生產的只有二鋼調度系統(tǒng)；
（2）生產規(guī)模的擴大，導致車流量大，車輛調度還是傳統(tǒng)的操作模式，車流信息封閉，很難及時掌握機車和車輛的運用情況，車輛周轉慢，老牌車查找難度大，停時核算工作量大；
（3）物流管理部門多，運輸資源（鐵路、公路、水路）不能有效利用，缺乏統(tǒng)一的管理；
（4）運輸計劃還是手工操作、傳遞，勞動強度大，信息封閉，月、日運輸計劃查找困難；（5）生產信息和事故信息還是電話傳遞，不能及時了解生產現(xiàn)場的真實性，對生產運行的異常情況不能及時控制和調整；
（6）能源計量基礎設施落后，計量數(shù)據(jù)不準，不能真實反映實際消耗，實時調度缺乏有效手段，不能及時動態(tài)平衡而影響生產和成本；
（7）新煉鋼和寬厚板項目明年將陸續(xù)投產，信息系統(tǒng)如何支撐業(yè)務運作和管理顯得十分緊迫；
（8）對關鍵生產過程及設備運行狀態(tài)無法實時監(jiān)控，不利于降低事故的發(fā)生率；
（9）各個產線的生產業(yè)務之間銜接不緊密，造成資源浪費，并降低了生產效率。
系統(tǒng)建設
湘鋼MES系統(tǒng)實現(xiàn)從訂貨合同到生產計劃、到制造作業(yè)計劃、到制造作業(yè)指令、到產品入庫出廠發(fā)運的信息化，生產與銷售連成一個整體，計劃調度和生產控制有機銜接。在不改變工藝技術和設備的情況下縮短交貨期、提高準時交貨率，顯著加速生產營銷流程。以客戶為導向，滿足客戶個性化需求，實現(xiàn)特殊產品冶金規(guī)范的快速制定，實現(xiàn)客戶合同—冶金規(guī)范—客戶訂單—生產工單—發(fā)貨臺帳的關聯(lián)，實現(xiàn)客戶訂單狀態(tài)的全程跟蹤。并通過設備狀態(tài)檢測、能源監(jiān)控、數(shù)據(jù)挖掘、物料平衡等系統(tǒng)的輔助實現(xiàn)打造數(shù)字化湘鋼的目標。
通過ESP-iSYS實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的API、OPC、ODBC、DDE等多種數(shù)據(jù)服務方式可以連接各種PLC、DCS和現(xiàn)場設備，從而對全廠各種數(shù)據(jù)源進行實時采集。
ESP-iSYS采用的二次壓縮算法使企業(yè)生產過程中產生的海量數(shù)據(jù)的存儲成為可能，為鋼鐵企業(yè)提供高效和海量的生產時效性數(shù)據(jù)的存儲和查詢能力。并且提供高效的實時數(shù)據(jù)向關系數(shù)據(jù)庫的轉儲能力，為基于關系數(shù)據(jù)庫的應用提供有效、必要的數(shù)據(jù)。從而既發(fā)揮了實時數(shù)據(jù)庫的實時性和海量存儲性，又與關系數(shù)據(jù)庫無縫集成，使實時數(shù)據(jù)庫真正成為鋼鐵企業(yè)MES的核心。
在鋼鐵企業(yè)生產過程中，生產是以管理和控制為核心的，生產調度是溝通生產過程控制和管理的紐帶，是企業(yè)獲取經濟效益的所在。生產調度是生產指揮中心，它將工廠各種業(yè)務管理系統(tǒng)（企業(yè)資源規(guī)劃系統(tǒng) ERP，決策支持系統(tǒng)DSS，產銷資訊系統(tǒng)）和生產過程管理（工藝管理）有機地結合在一起，形成一個PDSC循環(huán)，如圖所示：
生產調度系統(tǒng)以供銷系統(tǒng)為基礎，以銷售訂單為驅動，以生產計劃（日工單）、產線為主線；以生產和工藝過程控制、設備監(jiān)控為手段；集成冶金規(guī)范信息、檢化驗數(shù)據(jù)、自動化采集數(shù)據(jù)，及時準確反饋生產現(xiàn)場實時信息，進行科學排程、合理調度，強化工序之間的銜接，逐步實現(xiàn)精益生產。系統(tǒng)分為兩個層次：
廠級調度層，定制周生產計劃和生產相關的操作規(guī)范以及質量標準數(shù)據(jù)，根據(jù)現(xiàn)場設備運行情況、人員情況、檢修情況、庫存情況排出短期（2～3日）生產計劃，并實時跟蹤工單執(zhí)行情況，獲取產線實時生產情況，并對突發(fā)事件進行及時處理，協(xié)調煉鐵和煉鋼以及軋鋼廠的生產活動；
產線調度層，接收廠級調度制訂的短期生產計劃，根據(jù)系統(tǒng)收集的生產現(xiàn)場的各種信息以及相關單位的生產信息和維修計劃制訂生產工單，并實時跟蹤工單的執(zhí)行情況，應對各種現(xiàn)場突發(fā)情況，并及時通知廠級調度，以便提高產線利用率，發(fā)揮最大產能，降低能耗；并實時統(tǒng)計成品和半成品質量計量數(shù)據(jù)，為計劃的制訂提供更可靠的依據(jù)。
通過生產調度系統(tǒng)的實施，建立了公司生產調度指揮信息平臺，實現(xiàn)生產過程及生產信息的系統(tǒng)集成、共享、監(jiān)控，實現(xiàn)用戶訂單/生產計劃的全程管理和執(zhí)行監(jiān)管，提高公司的生產管理水平，實現(xiàn)一級計劃、二級調度管理體系，強化公司按訂單組織生產的支撐模式，實現(xiàn)鐵水、鋼坯等物料的平衡和物流有序，滿足公司發(fā)展需要，并且集成了冶金規(guī)范標準、過程工藝參數(shù)、檢化驗信息及質量判定信息，加強質量監(jiān)管，實現(xiàn)全程質量管理，建立起科學有效的圖形化生產排程與調度模型，合理配置各種資源，強化生產工序之間的銜接，優(yōu)化生產組織，提高生產效率，實現(xiàn)了對關鍵生產工藝過程參數(shù)的監(jiān)控和干預，改善和提升產品質量。
系統(tǒng)采用了目前流行的B/S和C/S相結合的體系結構，采用完全的組件開發(fā)模式。通過WEB瀏覽器，企業(yè)管理層和調度人員可以通過管理網(wǎng)實時監(jiān)測計劃執(zhí)行情況，使辦公更貼近與現(xiàn)場，在第一時間獲取來自現(xiàn)場的數(shù)據(jù)，并且實時統(tǒng)計小時產量、日產量、月產量、年產量等重要數(shù)據(jù)，另外還可以通過動態(tài)仿真界面直觀的監(jiān)測重要設備的運行情況，從而起到輔助優(yōu)化調度的作用。
企業(yè)能源大多具有介質種類多（成分復雜、非單質介質、變化頻繁），外購、自產同時存在（計量、結算復雜），參數(shù)變化范圍大（用量、壓力、溫度等參數(shù)隨時間和用戶變化大）等特點。在能源介質統(tǒng)計分析方面，傳統(tǒng)上多采用人工匯總統(tǒng)計或語音調度等方式，這樣的方式使生產參數(shù)滯后、管理成本高。
能源計量以全廠公用能源管網(wǎng)為對象，直接采集和監(jiān)控全廠各種能源介質的供應和分配；監(jiān)控各種水、電、煤氣、氧、氮、氬、氫、蒸汽、壓縮空氣以及環(huán)境等多種參數(shù)。從控制系統(tǒng)通過多種協(xié)議，將以上數(shù)據(jù)轉存到關系數(shù)據(jù)庫中，為系統(tǒng)統(tǒng)計、分析以及歷史查詢提供基礎數(shù)據(jù)。用戶通過對監(jiān)控點上報的各種信息進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計和智能分析處理。系統(tǒng)提供多種能耗統(tǒng)計和分析方式，通過實時能耗一覽表可以實時監(jiān)測能源消耗情況，通過能耗趨勢對比分析圖可以進行同比分析，如圖所示：
通過收集、計算和分析能夠真正代表生產成本的數(shù)據(jù)，利用實時數(shù)據(jù)動態(tài)地監(jiān)控生產成本，并提供給管理人員和企業(yè)資源計劃管理軟件、產銷資訊軟件使用。使成本控制發(fā)生在生產過程中，而不是在生產的完成后，實現(xiàn)能耗的卡邊控制，達到降低成本的目的。
對重要設備運行狀態(tài)的實時監(jiān)測是保證鋼鐵企業(yè)生產線可靠、安全、高效運行的重要保障�！肮び破涫拢叵壤淦鳌�，鋼鐵企業(yè)的健康發(fā)展迫切需要通過科技創(chuàng)新、管理創(chuàng)新來提高設備狀態(tài)監(jiān)測工作效率、強化管理質量、提高自身競爭力。
通過構建基于企業(yè)網(wǎng)的分布式設備狀態(tài)信息共享平臺，強化設備運行狀態(tài)管理，使設備運行狀態(tài)信息與工藝信息無縫集成。設備管理人員及時掌握設備現(xiàn)場原始數(shù)據(jù)，準確分析設備運行狀態(tài)，有效利用設備運行狀態(tài)數(shù)據(jù)，實現(xiàn)設備運行狀態(tài)的全面監(jiān)測、分析、診斷、提前干預，從而達到降低設備事故，提高設備運行可靠度、延長設備使用壽命、保障設備長周期安全運行、穩(wěn)定生產、降低設備維修成本的效果。并且實現(xiàn)設備運行狀態(tài)劣化趨向管理，在設備異常時實施“尋跡跟蹤分析”和“精密診斷分析”。對重要設備的監(jiān)視功能，為生產計劃的動態(tài)編制提供實時依據(jù)，同時在線跟蹤所有設備的運轉狀況和生產進程，確保作業(yè)計劃得以進行實時動態(tài)調整。
鋼鐵生產過程是一種極其復雜的大系統(tǒng)，其中各層次信息普遍存在多變量、非線性、高噪音的特征，并且數(shù)據(jù)量巨大。在一些鋼鐵廠，因為缺乏有效的信息處理技術，已有的數(shù)據(jù)庫中90％以上的數(shù)據(jù)多年無人問津。由于鋼鐵生產機理的復雜性，目前還有大量的關于生產優(yōu)化方面的規(guī)律和知識還未被人們所認知。在生產過程中存在大量的可控參數(shù)，生產過程還存在極大的、可調的自由度，另外在提高生產管理和控制效率方面，也存在著極大的尋優(yōu)空間�，F(xiàn)代信息技術，特別是適合于海量數(shù)據(jù)處理的數(shù)據(jù)挖掘技術，是未來支持中國鋼鐵工業(yè)高速發(fā)展的重要技術手段之一。
在冶煉過程中要使用多種礦石原料，且大多靠進口，這使得配礦一直是鋼鐵企業(yè)努力研究解決的問題。在廠級實時數(shù)據(jù)庫以及相關信息系統(tǒng)的支持下，積累大量數(shù)據(jù)，為數(shù)據(jù)挖掘提供了最基本的條件。數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)，一方面采用聚類分析技術解決配礦方案分類和礦石分類的問題，同時采用神經元網(wǎng)絡來探索配礦規(guī)律，建立配礦模型，應用全面數(shù)據(jù)分析技術，對配礦方案整體優(yōu)化，最終得到了配礦方案中最優(yōu)答案。
應用效果
⑴ 壓縮庫存
通過庫存管理系統(tǒng)實時跟蹤庫存情況，加快產品周轉速度
⑵ 優(yōu)化配電、配水，降低消耗，實行成本控制
⑶ 優(yōu)化能源調度
⑷ 優(yōu)化生產組織
在企業(yè)信息化自動化系統(tǒng)的支持下，生產組織者可隨時調整生產作業(yè)，縮短生產銜接時間，保證生產順利進行
⑸ 優(yōu)化資金運營
⑹ 優(yōu)化工藝結構，提高生產效率
通過提高自動化水平，優(yōu)化工藝結構，提高生產設備的生產效率，發(fā)揮設備潛能
⑺ 提高產品市場競爭力
系統(tǒng)的建立，將有助于優(yōu)化產品品種結構，提高產品的市場競爭力
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