不锈钢焊管厂MES结构及功能优化管理应用研究

 不锈钢焊管厂从上到下将整个企业管理系统分为三个部分(ERP、MES、PCS)，这三个层次构成了一个紧密联系的系统，实现不锈钢焊管厂的生产经营活动全方位的管理。其中，ERP层的主要作用是生产管理控制，在企业确定了总的生产计划后，经过系统层层分析后，下达到MES层去执行，即生产部门以此生产，采购部门按此采购等等。MES层根据生产计划，进行生产调度、产品跟踪、质量控制、设备故障分析、网络报表分析等一系列操作，保障整个生产有序进行。PCS层主要是完成由MES层的生产情况具体执行生产任务，并及时向上层结构上传生产数据。

根据焊不锈钢管厂的实际情况，设计了四个层次。除了前面所述的三个层次之外，新加入系统层配置用户软件等。

 表示层：用户界面是基于Winform框架设计的，使用的开发软件为Visual Studi o2008，C撑为其编程语言。在带卷库、成品库等各个操作点都设有终端，以供工厂工作人员进行出库、入库等操作。

 业务逻辑层：获取焊管厂MES系统的各项逻辑性数据，并对这些数据进行加工处理。为了保证程序运行的健壮性，往往做一些有效的验证工作，例如完成数据添加、修改和查询业务等。

 数据访问层：主要是负责焊管厂服务器、客户端和数据库三者之间数据的读取与传递。简单地说，就是通过DAL对数据库进行访问。关系接口采用DBLink的的方式与其他系统进行集成。

 系统层：用于不锈钢焊管厂的数据采集；数据库采用的是Oraclellg。本系统配置两台数据库服务器，除一台作为正常使用外，另一台作为备用，以保证数据的安全保存。

 1. 计划管理

 计划管理是整个焊管厂生产的核心，它包括两个部分，单据管理与生产计划管理。单据管理的对象是入库单据、出库单据、生产车间单据和质量管理单据。带卷、外购配件等依据采购部门下发的采购单与供货商的供货单据核对后，由库管员填写入库单记录入库。成品焊管生产出后以产品交付单的形式交付，交接时还需附带质量管理部门的产品检验报告单。生产各车间之间的单据也是以这两种单据就行交接的，当质量检验出现不合格时，交由下道工序返工。

 生产计划管理包括两方面的内容，其一是对所需要纵剪带卷进行管理，其中包括有关于带卷的编号、纵剪条数、纵剪宽度等信息，即纵剪计划管理。其二就是生产线计划管理，即根据生产计划，合理安排各个生产线进行有序生产。分别安排带卷在两个车间按照～定的顺序进行焊接生产工作。

 2. 物流跟踪

 这部分主要是跟踪带卷以及钢管所处的状态，通过给带卷和钢管进行编号，使得带卷与钢管能够一一对应，方便查询。物流跟踪实时反映生产情况，并将整个生产情况记录下来，方便生产人员对整个工厂进行监督。

 3. 质量管理

 质量管理就是进行所有与质量检验有关的管理活动。焊管厂质量管理的对象主要是带卷和成品钢管。通过对带卷、半成品钢管的检验、鉴别、分选，剔除不合格品，接受其余的合格的产品。保证不合格的带卷不投产，不合格的半成品钢管不转入下道工序，不合格的钢管不出厂。通过质量检验，将获得的信息和数据进行记录，方便以后查询。合格的成品钢管由质量管理部门出具质保书。

 4. 设备管理

 设备管理主要是指对企业中的设备进行更新和维护，定期检查设备使用情况，排除设备的故障隐患。焊管厂设备管理的对象有各种工具、生产的车床以及备品备件等等，保存所有的工具使用手册，建立相关技术文档，方便工作人员查阅。通过设备管理，提高焊管厂技术设备素质，使得设备能够充分发挥效能，从而取得良好的设备投资效益。

 5. 库房管理

 焊管厂库房管理主要是对原材料带卷、成品钢管以及备品备件进行合理管理。库房管理的目标是节省仓库空间，物料安排合理。工作人员根据不同的管理目标，设定不同库位。通过划分区域，建立相应的库房位置图，实现仓库的库位管理。这样便于库存管理人员在各个仓库中找到库存材料的具体位置，有利于提高库存管理效率，提高企业生产的运转速度。

 6. 人员管理

 这个模块主要功能是记录工厂全部人员的个人信息以及每个人的登录权限。以方便登录系统可查询工厂人员变动情况。

 7. 报表与分析

 针对带卷库、成品库和备品备件库，建立相应的库存报表。例如带卷库报表包括台账、日月收发存报表。利用报表，分析带卷库龄，显示带卷的存放时间。

浙江至德钢业有限公司应用相关理论及技术知识解决不锈钢焊管厂实际问题。在焊管厂实施MES的过程中，对工厂做了认真细致的调研，收集大量原始材料和数据，提出了焊管厂工具和备件管理方案，运用软件工程思想，对工具和备件管理系统进行了实现。主要结论如下：

 1. 概述了焊管生产工艺、生产管理内容、焊管厂MES系统层次结构、功能、子系统间关系和软硬件环境，焊管厂MES软件研发涉及到的相关理论及技术。

 2. 对优不锈钢焊管厂工具管理进行了优化，在考虑轧辊费用和使用寿命基础上，建立了轧辊库存控制数学模型，给出了工具服役寿命的计算方法，以及工具编码方案。对焊管厂备件管理进行了优化，选取影响备件重要性的若干指标，建立了层次分析模型，对备件进行了分类，利用经济批量订购模型采用定量订货法和定期订货法对备件进行采购优化管理，并给出了备件及单据的编码方案。

 3. 对不锈钢焊管厂MES中工具和备件管理分别进行了需求分析，主要业务流程分析，利用UML建立了用例模型、对象模型和顺序模型，进行了数据库设计、编程实现和调试。该系统现已应用于工厂。

 本研究是针对不锈钢焊管厂的实际完成的，具有较强的现实应用意义。通过理论联系实际提出工具和备件管理的具体措施和方案，提高了企业对工具和备件的管理水平，增强了企业在市场上的竞争力。本成果对其它类似企业实施MES也有一定参考价值。