1、问题的提出
    制造业信息化在我国已推行多年，但对于不同企业应采取什么样的模式或模型，一直是困惑企业的难题，许多经验和教训也说明管理信息化模型的重要性。各企业信息管理系统既难以直接抄写其他企业模型，也不是一些功能（无论是简单或复杂）的堆垒或合成，应是在企业战略发展规划下，对于企业本身业务流程、数据流程进行深入分析后得出的有机运行体系，从而确定符合企业自身的模型。对于复杂流程型的冶金企业更是如此。我国钢铁行业正处在信息化建设发展时期，在管理模式上存在着各种方案。近年来一些企业已开发研制出较为先进的管理模型，但其共同特点为功能庞大、MES与ERP结合紧密、投资高。北京京诚鼎宇管理系统有限公司经过多年探讨，设计开发了炼轧一体化综合生产管理系统。
    2、问题的难点和解决思路
    2.1 在实际设计中遇到的较大问题有：
    ·国内多年信息化发展的经验和教训说明：建设MES项目，采用一个什么样的管理模型，以满足用户需求，是项目成败的关键，抄用现成模型往往失败，因而用什么方法建立模型是第一个难点。
    ·在我们确定管理模型后，又如何解决经营、计划与生产之间的关系，炼钢、轧钢之间关系（包括生产关系、管理模式等）。这些往往超出了技术范围，但却是必须解决的问题，实际是企业管理理念和思路的问题。
    ·本系统覆盖炼钢轧钢各工序，L1、L2、L3有几十个系统，涉及到近十个供货厂商，信息交换量大，数据结构复杂。如何解决各个自动化系统之间的数据结构关系十分重要，这也正是过去一些综合自动化系统未能很好解决的问题。此外，本项目有很强的系统性和综合性，涉及生产工艺、计算机系统、管理学等各个领域的知识。
    2.2 解决思路
    2.2.1 生产管理系统（MES）总体思路：
    我们经过十余年的研究和实践，应用数据流分析技术，提出的“综合炼钢轧钢生产过程，从接受用户订单开始到发货为止的管理控制一体化管理模型”。在充分吸收国内外先进管理理念和技术的基础上，在某钢厂的铁水预处理-炼钢-精炼-连铸-炉卷轧机-精整这一条生产线上构筑完善的、功能全而强的综合生产管理系统。涉及到生产厂中多个相关的业务部门和生产部门。在确定本MES系统时，将其功能范围定义为从接受订单开始，经质量设计、编制生产计划和作业指示、生产作业管理、产品质量判定、产品入库直至产品发货的全过程，构成一个产销一体化的综合系统。本系统的实施，打破以生产厂为主的传统管理方式，转变为产销一体化、按订单组织生产的新的管理模式，带动业务流程的再造和标准化及机构的重组，实现扁平化的生产管理。减少生产协调成本。在系统实施过程中，必然会涉及到相关部门业务处理流程和组织机构的再造，涉及到各相关业务部门之间以及相关业务部门与生产厂之间的关系，因此首先通过对系统的需求分析，充分了解用户要求，将用户要求与先进的管理理念相结合，构筑充分满足用户要求的定制的MES系统。
    MES业务处理总体关系图如下：

    2.2.2 管理理念的突破
    本系统在管理理念上有所突破。具有产销一体化计划管理、综合工序计划的编制、全过程一体化质量管理、统一生产计划的安排、集中的管制、全厂信息共享、优化的数据结构设计等特点。该项目投产后全面提高了从炼钢到轧钢的生产控制水平和管理水平。在实施本系统过程中，我们坚持向用户推荐本模型所遵循的管理理念：按照订单组织生产，以工艺流程为主线，综合管理炼钢、轧钢生产过程，以提高效率、降低协调成本。
    2.2.3 数据流分析方法的应用
    在本系统的开发过程中，如何构建MES模型是关键问题。我们在对炼钢厂和宽厚板厂生产流程、工艺特点、现场要求深入分析的基础上，用数据流分析方法，对工厂从接收用户订单开始，到产品出厂为止的管理、生产各个环节中功能要求及相关数据的输入、产生、输出及各环节之间的相互关系进行分析，并在此基础上建立本模型结构。
    该项目实施过程中面对炼钢、轧钢车间各系统间（L2级以上共有十余套相关计算机系统，加上L1共有几十套系统）很复杂的数据结构（这是过去炼钢、轧钢车间各自建立三级计算机系统进行生产管理所未遇到过的难题），采用数据流分析技术进行设计。采用数据“打包”方法，将网状数据结构简化为准树状数据结构。优化L1、L2、L3之间的数据关系，从而做出简洁而可靠的网络总体设计。
    3、功能介绍
    该系统共有8个功能块：综合销售生产计划系统、订单管理系统、进程管理系统、工序计划系统、作业管理系统、发货管理系统、质量管理系统、生产管制系统。
    3.1 综合销售生产计划系统
    — 分析、提供近期生产实绩，在编制综合生产计划时作为参考使用
    — 辅助工序能力计算及交货期计算 
    3.2 订单管理系统
    — 接受客户申请的订单并编制生产指示订单书
    — 确认订单信息的整合性并分配生产工厂      
    — 接收生产进程信息，并提供给客户
    — 通过订单接受业务标准化，实现销售部门和生产部门之间信息管理的一元化
    — 通过质量管理和销售管理业务标准化及标准统一，简便业务处理和减轻业务负担
    — 缩短业务处理时间，最大限度地减少手工作业      
    — 灵活选用订单投入周期，编制反映工厂限制条件的订单投入计划
    3.3 进程管理系统
    — 实时收集和提供订单及物料的进程信息
    — 及时将前工序进程信息提供给后工序
    — 根据订单的不同生产期限和进程量，提供按期及拖期交货的预测信息
    — 为执行业务（防止恶性库存、保持库内适当库存量、决定工序计划制定方向），按生产工序、状态以及各种管理方式提供板坯、钢卷、钢板库存信息
    — 利用替代管理功能迅速处理余材，大大减少剩余板坯、钢卷、钢板的库存量
    — 提供分析实绩，决定今后业务处理方向所必要的统计信息
    3.4 工序计划系统
    — 以订单为单位并按工序赋予作业计划日期
    — 根据订单产品的特殊要求，设计取得最大收得率的板坯
    — 考虑炼钢的设备能力和制约条件编制炉次
    — 根据炼钢/连铸作业方式和板坯质量，编制连浇炉数
    — 针对 HCR 板坯，实现炼钢、轧钢工序的最佳平衡
    — 实时作业指示，实时提供工厂进程状况并迅速处理异常情况的体制
    3.5 作业管理系统
    — 按工序收集作业指示及实绩  
    — 向数据库录入收集的实绩
    — 构筑在线实时下达指示并跟踪作业进程的系统
    — 构筑作业实绩综合系统
    ·生产工序之间及作业部门之间信息共享
    ·准确了解作业现状
    ·分析作业实绩
    — 构筑确保生产率及产品质量的系统
    ·提供前后工序之间的物料进程现状信息         
    ·迅速提供材质分析结果及判定结果
    3.6 发货管理系统
    — 根据发货量、发货能力，并检查入帐与否及各种发货条件后，编制发货指示
    — 管理发货进程及实绩信息并提供给客户
    — 对等待发货的订单实时提供相关信息，保证按期向最终客户提供产品
    — 共享发货指示信息，缩短成品库内的发货处理时间
    — 管理发货实绩，减少各种发货指示相关业务的手工作业
    — 对产品价格和货款的结算进行管理
    3.7 质量管理系统
    — 自动进行质量设计和生产规范设计，以减轻业务处理负担
    — 质量判定部门根据质量设计和生产规范设计结果进行判定    
    — 构筑质量设计标准数据库体系    
    — 提高成分和材质的实时判定率，缩短业务处理时间
    3.8 生产管制系统
    — 日作业指示发生异常时调整作业顺序
    — 监视各工序作业进程状况 
    4、研究成果
    ·通过数据流分析，提出综合炼钢轧钢生产过程，从接受用户订单开始到发货为止的管理控制一体化管理模型。系统覆盖范围为包含铁水预处理-炼钢-连铸-加热炉-炉卷轧机-精整在内的炼钢、轧钢车间，实现了整条生产线的综合生产管理。形成具有自主知识产权的技术。
    ·打破以生产厂为主的传统管理方式，建立了产销一体化、按订单组织生产的新管理模式，带动业务流程的再造和标准化及机构的重组，实现扁平化的生产管理理念。
    ·在研制过程中，应用数据流分析方法，对L3系统体系模型结构、车间自动化整体系统数据结构分析设计，解决了该系统设计的关键问题。从设计角度主动解决了复杂大系统的各个子系统之间通信问题。
    5、结束语
    我们提出的模型从管理范围包含炼钢、轧钢工序，功能上函盖了从定单开始到产品发货的全范围。按照该模型设计的管理系统可在ERP投入运行前独立运行,ERP投入运行后可方便接入。成本大大降低。有很大的推广价值。近年来，该系统已在多个工厂获得应用。

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