一、制造执行系统建立与概述
1．开发背景
为准确及时掌握设备运行状态，预知设备劣化趋势，优化设备维修策略，防范和减少设备事故故障发生，提高设备运行可靠性，开发了制造执行系统(MES，Manufacturing Execution System)。该系统在现有的设备管理方法基础上，以计算机技术、网络技术为手段，辅助设备管理，实现了炼钢设备管理的科学化、规范化。MES能够实现型钢炼钢厂设备管理从备件计划提报、备件招标、备件到货、备件上线、在线点检、在线状态、在线维护、下线维修、备件报废等备件全寿命管理。该系统能对液压系统进行在线点检，判断分析设备是否正常，并能对油液性能进行检测分析。

2．MES功能
(1)可以建立完善的设备管理数据库，保证数据的准确性、一致性，实现数据共享。

(2)系统根据在线检测结果，分析设备运行状态，制定合理的维修计划。

(3)实施预知状态维修，提高故障分析的准确性，降低故障率。提高设备的运行率。

(4)对在线设备的更换提供正确的通钢量，按照通钢量进行更换在线主要设备。

(5)对各液压站进行在线检测并对油液进行质量控制，设备出现隐患时及时通知维修人员或自动排出检修计划单。

3．MES的开发与应用
(1)系统管理画面的开发。依设备管理台账要求，制定出了设备全寿命管理画面(图1)。
各车间将所有主设备输入管理系统，专业人员可以在终端查询主设备的各种信息，如设备编号、使用位置、设备规格、生产厂家、上线时间、通钢量等各种信息，同时在该系统中还可以查询设备的使用情况以及更换的记录。

(2)MES在设备点检管理的应用。一方面维修人员在设备点检完后，可将点检情况输入该系统，以便主管或专业人员网上查询点检情况，安排定修项目。另一方面点检管理子系统可使车间点检员掌握设备的运行状况，制定切实可行的维修计划。

(3)通钢量管理系统在设备更新中的应用。以前设备更换周期是依在线时间计算的，设备负荷不明，更新依据缺失。因此以设备的通钢量作为设备下线的依据更为合理。

 
以2#铸机二流五段为例，该扇形段在线周期已经达到了150天，原来的计划更换周期为120天，实际上，由于现在2#作业率仅为设计的60％，通钢量仅为25万t，没有达到规定的30万t，因此按照通钢量的要求没有更换扇形段。最终该段的使用寿命达到了165天。这说明该系统对设备管理的经济性发挥了作用。

(4)MES对液压系统的监测与控制。该系统对液压系统的监测可以进行数据远传采集，并能根据数值进行分析，如不正常，系统会报警提示，同时作为设备隐患进行跟踪记录，自动形成检修项目单。

4．MES的权限管理
由于整个系统的信息是采用分层制，不同的管理者对系统有不同的操作权限。为了系统的保密、安全和分层操作，该系统建立了一套权限设置功能。对不同层次的管理人员设置了不同的权限和管理账号。


二、MES使用效果
(1)MES在我厂运行了1年多，其功能完全可以替代纸质台账，减少了大量劳力。同时能对设备进行全寿命管理，做到检修(更换)有数据支持、改造合理化、信息共享化。

(2)利用该系统可快速查寻在线设备的基本信息以及使用动态，实现了设备管理信息的高效传递。

(3)利用该系统定期生成定修项目单，并由专业人员与车间维修人员进行确认，最终形成定修项目单。该项目单对多次出现的故障会累计提示，便于定修工作开展。

(4)效益。以2#扇形五段为例进行效益计算。每个扇形段的维修费用为15万元，2#机在线共有16个段。原来1年需要更换的扇形段3(360／120)个；现在1年更换扇形段2．18(360／165)个。每个段年节约维修费用12．3万元。则2#机年节约维修费用共196．8万元。

(5)在液压系统中系统能自动采集监测数据并与报警值比对，超出时能及时在主控室显示，避免出现设备故障。


三、结语
MES在炼钢厂运行1年来对在线设备的监测更具实效性，设备故障率大幅降低。同时能对设备进行全寿命管理，做到检修(更换)科学化、修复数据化、改造合理化，信息共享化。系统开发的下一步目标是根据实时监测的数据对设备故障进行预知性判断，将设备隐患消除在萌芽状态。