陈俊岩

摘要：钢铁行业是我国国民经济的支柱产业之一，为国民经济的持续发展做出了重要的贡献，但是近年来，我国钢铁行业产能过剩严重，同时伴随着原材料、加工制造、运输、人工等成本的提高，钢铁企业的利润空间逐渐地被压缩，导致钢铁行业的竞争日益激烈。因此，钢铁企业利用工业信息化、智能化等技术手段，进行精细化管理，提高钢铁企业的综合竞争力，成为钢铁企业生存发展的必然要求。本文介绍了传统的工艺装备和备件的管理方式和存在的问题，及如何利用MES系统进行工艺装备和备件管理。

关键词：MES系统;钢铁行业;工艺装备;工艺备件

1引言

MES系统是一套制造企业生产过程执行管理系统，能够为操作人员、管理人员提供计划的执行、跟踪以及所有资源、设备、物料、客户需求等信息[1]。目前，部分钢铁企业已将MES系统应用至生产过程管理中，但是在工艺装备及备件管理方面应用较少。轧钢生产线工艺装备与备件由于型号、数量繁多，装配过程配置复杂，且管理方式较原始，导致工作效率低，易发生错误，工艺装备故障率较高，备件成本浪费较大等问题。所以考虑采用MES系统进行管理，提高工艺装备运行效率和质量，降低企业运营成本和岗位操作人员的劳动强度，最终提高钢铁企业在整个行业中的综合竞争力。

二、传统工艺装备和备件的管理方式

（一）工艺装备装配计划管理

生产计划排产人员将生产计划传递给工艺装备管理人员，由工艺装备管理人员根据生产计划、工艺技术规程、工装配置要求和实际生产进度，编写并下达工艺装备装配任务单，装配操作人员根据工装任务单、工艺技术要求及工装装配标准，选取对应工艺装备和备件进行工装装配。装配及验收工作结束后，装配操作人员填写相关装配记录及工装流程卡。

（二）工艺装备备件库存管理

工装装配人员在装配过程中，按照需求领取所需备件，并且填写备件物料平衡卡;备件管理员每天根据备件物料平衡卡进行跟踪、统计备件消耗及库存情况，根据备件库存的统计结果，结合各类别、型号备件的最低库存量及采购周期，进行备件计划申报;备件入厂后，再对备件库存量进行统计更新，整个管理流程均采用人工纸质或电子文档记录方式进行管理。

（三）工艺装备备件验收及质量管理

备件入厂时，备件管理员根据技术协议、图纸等对备件进行验收，并记录;在使用过程中，由工装管理人员及备件员对备件使用情况继续跟踪、记录;最终，根据备件验收、使用情况对部分关键备件质量进行评定。

（四）工艺装备维护管理

工艺装备管理人员根据工艺装备实际运行情况，结合维护周期要求，安排装配人员对工艺装备进行维护工作，同时人工记录工艺装备维护台账及其相关数据，以便跟踪后期工艺装备使用情况。

三、MES系统应用到工艺装备和备件管理的必要性

（一）提高精益化管理的必要性

传统工艺装备及备件管理方式，备件库存统计工作量较大，且具有一定的滞后性，各类别、型号备件消耗及采购周期不同，为保证备件充足供应，所以备件库存往往高于需求库存;MES系统可实现备件计划、库存的实时跟踪，可以做到备件计划、库存的精准管理，降低备件库存量及库存成本压力。此外，在工艺装备正常运行过程中，通过对其使用情况的跟踪，可以及时发现工艺装备运行或备件消耗的异常情况，同时可以进行对跟踪数据的追溯，以便快速查找原因，准确处理。

（二）降低故障时间的必要性

传统工裝及备件管理方式，在对工装及备件创新改进或优化后，无法精准的跟踪使用条件及大量收集实时数据，造成无法形成闭环管理及可持续化改进;利用MES系统实时抓取生产过程控制参数和工装运行参数，通过分析对比，可以为工装及备件管理人员创新改进提供理论依据，实现对工装及备件的闭环管理及可持续化改进，最终降低工艺装备及备件的故障率，提高生产效率。

四、MES系统对工艺装备和备件的管理

（一）基础数据管理

基础数据管理主要是对MES系统运行所需要的基础数据进行配置[5]，工艺装备及备件管理MES 系统所需的基础数据主要包括：（1）工艺技术规程、工装配置表、工装设备规程、工装装配标准和备件招标技术要求等数据;（2）生产MES系统中生产计划、班次产量等数据;（3）生产现场轧制生产过程控制参数，如轧制温度、速度、钢种、规格等数据;

（二）备件验收管理

1.备件管理人员预先将备件招标技术协议及图纸中相关要求及参数录入MES系统数据管理模块，备件入厂验收时，备件验收人员即可根据MES系统内相关要求及数据对备件进行验收，同时在MES系统中记录实际数据;如验收项目中，有不符合项，MES系统即可直接判定备件验收不合格，合格备件数据直接转入MES系统中备件库存管理模块。

2.备件验收后，其基础数据将储存在MES系统中，可根据备件类别、型号等建立报表生成功能，便于查询和追溯。

（三）备件库存及计划申报管理

1.入、出库管理，提供备件入、出库及验收信息自动录入、手动录入两种方式的入、出库功能，其信息在MES系统中进行存储及统计;可实时显示各类备件库存情况;

2.定位管理，对备件库存位置进行精确定位管理，避免备件混淆或遗失，提高备件管理的工作效率;

3.计划管理，根据各类别、型号备件库存情况、最低库存量及采购周期等条件，实现备件计划统计、生成功能，提高备件计划申报的准确性、及时性;

（四）备件质量管理

MES系统可实现备件使用过程的全寿命跟踪，实时收集备件使用实绩，在不同生产状态下，提供对备件相关质量参数进行统计分析及评价的体系结构，一方面为备件采购提供基础数据支持，另一方面，成为不断提高和改善备件质量的良好工具。

（五）工艺装备计划管理

工装管理人员预先在MES系统中录入工艺技术规程、工装配置表等相关数据。生产计划员下达生产计划后，利用生产MES管理系统中生产预排产功能、系统中预先设置的工艺技术规程和工装配置表，自动生成工艺装备装配任务单给工装装配操作人员，工装装配操作人员可以根据工艺装备装配任务单，选取相关工艺装备及备件进行装配。工艺装备装配完成，经验收合格后，操作人员在MES系统中进行确认，信息返回至生产计划员及相关管理人员，形成装配计划的闭环管理。

（六）工艺装备及备件使用跟踪及优化管理

1.MES系统对工艺装备及备件使用过程进行实时跟踪，其中包含主要项目如：（1）轧辊、辊环及轴承等使用寿命跟踪;（2）轧机、进出口导卫装置、控轧控冷水箱喷嘴等维护周期跟踪;

2.结合生产MES系统中生产过程工艺参数和工装及备件管理MES系统中对工艺装备及备件使用情况的跟踪数据，进行数据统计分析，（1）对比出不同工艺状态下，工艺装备及备件的使用情况;（2）工装及备件优化改进前后的使用情况;

3.通过工装及备件使用跟踪及优化管理，实现工艺装备及备件可持续改进、优化全过程的闭环管理;

五、结束语

本文对MES系统如何应用在工艺装备及备件管理方面做出了相应的阐述，改进了传统的工艺装备及备件管理方式。同时，随着国内钢铁企业信息化、自动化发展程度的提高，有效地利用MES系统实现对工艺装备及备件的管理，可以提高工艺装备生产运行的稳定性，降低备件消耗成本，实现企业高效率低成本生产的目的，最终赢得市场和客户，提高企业在行业中的综合竞争力。

参考文献：

[1] 于志君，工装MES物料管理系统的研究与开发，[硕士学位论文]，南京，南京航空航天大学，2008.

[2] 宁波市企业信息化工作领导小组. 工业企业信息化技术指导规范[M]. 北京： 清华大学出版社， 2017： 64 - 68.