生产制造执行系统(MES)在矿山企业的应用

[摘 要] 河北钢铁集团矿业有限公司是河北钢铁集团的全资子公司，总部位于河北省唐山市，于2008年9月由原唐钢集团和邯钢集团所属矿山整合组建而成，是以铁矿石采选加工为主业、辅以矿建、矿机、冶炼、运输等产业的国有大型冶金矿山企业。目前，其下属矿山中的8座已经分三期成功实施MES系统。本文主要阐述生产制造执行系统（MES）在矿山企业的应用。

[关键词] MES； 矿山企业； 应用

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2014 . 01. 048

[中图分类号] F270.7； TP393 [文献标识码] A [文章编号] 1673 - 0194（2014）01- 0093- 01

0 前 言

制造执行系统 （Manufacturing Execution System，MES），属于矿业公司ERP系统的子系统。公司的ERP分4个级别：一级：磅道、皮带秤、电子秤、核子秤等基础设备；二级：磅道、皮带秤、电子秤、核子秤等的工控机，负责基础数据的采集并上传至MES；三级（MES系统）：负责对基础数据的分类整理，统筹规划，上传生产、销售、质检数据到SAP系统；四级（SAP系统）：矿业公司总部使用的系统，对来自矿山MES系统的数据，包括生产、销售、财务、供应数据进行处理，使管理层对矿山的生产、销售有全面的了解，提高矿山企业资源利用率和决策水平。MES系统面向矿山生产一线，负责基础数据的收集、处理、上传工作。 ERP系统的成功实施，七分在数据，三分在管理，最关键的是系统能否保证数据的准确，所以MES系统发挥着至关重要的作用。

MES系统基于.NET平台开发，VSS作为管理工具，开发语言为C#，SQL数据库存储数据。主要有6大模块：生产业务、销售业务、计量管理、质检业务、数据查询、系统管理。

1 生产业务

（1） 生产计划：计划分为SAP下传过来的计划和在MES中制订的计划。计划分类主要取决于矿业公司总部的关注程度，如矿石生产计划，精粉的生产销售计划是总部关心的、希望能从SAP中查询到的，由SAP制定并下传到MES；而矿石破碎量计划公司总部并不关心，由MES制订即可。月计划分解成日计划，日计划分解成班计划，系统设定成只有有计划才能往下进行生产投料、生产收货，业务需要撤销的时候要从后往前最后撤销到计划业务。

（2） 生产消耗：二级通过秤的工控机将破碎车间破碎的矿石量、选矿车间消耗的矿石量上传至三级（MES），在MES中形成班消耗量，矿石消耗量按日汇总上传消耗至四级（SAP），矿石破碎量不必上传至SAP。消耗界面有手工维护功能，用于网络故障时手工输入消耗量，保证数据完整性。

（3） 生产完成：根据实际业务不同，矿石生产完成量的计量方式有车载过磅和皮带秤计量两种方式。铁精粉生产完成量为皮带秤计量入磨矿石量，然后结合质检结果计算精粉产量，公式为：精粉量=入磨原矿量/选比，选比=（精矿品位-尾矿品位）/（入磨原矿品位-尾矿品位）。车载过磅需创建计量单，磅道系统将数据录入计量单传到MES；皮带秤计量时，二级秤的工控机将采集到的数据传到MES，MES汇总统计。矿石入磨量、铁精粉产量汇总类型为生产收货，按日上传至SAP，直接影响SAP系统中的库存量；矿石破碎量汇总类型为生产完成，不上传至SAP。

（4） 生产倒运：生产收货的矿石、铁精粉都有一个或多个库存地，每个库存地都有个库存量，生产消耗和销售发货会减少库存量，当库存量不足时，MES系统会提示。同一种物料的不同库存地之间可以互相倒运，可通过手工创建计量单，手工录入计量数据进行库存地之间的虚拟倒运。库存量为四级数据，倒运时需上传至SAP。

2 销售业务

（1） 发运管理：根据从四级下传过来的销售订单（销售计划），创建销售计量单，二级磅道系统下载MES中的计量单，将发车信息记录到计量单上再传到MES系统（可按需求设定自动关闭计量单功能，如10车一个计量单，满10车后磅道自动关闭此计量单并根据此计量单生成一个新的空计量单继续过磅，此功能磅道系统可以实现）。每日的销售发货情况通过MES中发运管理的子菜单 “日发货上传”上传给SAP。客户返回的入厂磅单也通过创建客户单手工录入到MES。

（2） 预结算管理：三级MES创建预结算单，将本月要结算的车辆信息（出厂计量单、入厂客户单）选中后，运行预结算，上传至SAP，在SAP中结算、发货过账。

（3） 运费管理：根据创建的预结算单进行运费单的创建，选择运输单位，根据运费价格所在日期区间，直接在MES中结算，结算后上传至SAP。

（4） 异议处理：可以对有异议的结算量、质检数据等进行直接修改，用于买卖双方协议的修改。

3 计量管理

（1） 计量单手工录入：用于网络故障磅道信息传不上来计量信息的时候手工录入以及创建倒运计量单时虚拟倒运量的录入。

（2） 关闭、删除计量单：作废的计量单在计量单关闭页面先关闭，然后才能在删除计量单页面删除计量单。

（3） 计量单更换订单：一个客户同月可能有多个订单，可以更换计量单所属的订单，但不能跨客户跨月更换，如果一个月的价格不一样，则计量单更换只能在所属的定价日期区间内更换。

4 质检业务

质检业务分生产检验和销售检验，根据检验类型、物料、日期等条件创建质检单。生产质检有生产消耗质检和生产完成质检，结果每日有加权平均值，销售质检结果有出厂品位、水分等指标，可根据实际业务需要维护检验特性。

（1） 质检单创建。生产检验：用于录入原生矿，入磨原矿、产出铁精粉的品位、尾矿品位、水分、杂质含量等。销售检验：录入销售铁精粉的各项化验指标。质检人员根据物料、检验地点等创建质检单，按班次录入化验结果。

（2） 检验结果录入：根据创建好的质检单录入生产、销售相关的质检信息，录入完成后点击关闭质检单。

（3） 检验结果修改：对录入完的质检单可以进行修改，先查询到需要修改的计量单，然后点击修改，如果质检单对应的计量单已经上传至SAP则需要在接口状态改成失败，然后重新上传才能修改成功。

5 数据查询

用于综合查询生产数据、销售数据、质检数据、操作记录等各项数据。

6 系统管理

用于用户权限的维护、各种主数据的维护、业务锁的管理等。

7 结束语

MES在矿业公司ERP应用中起到非常关键的作用，优化了管理模式。