MES сталеплавильного передела

Специализированная конфигурация для сталеплавильного производства

A’MES metal является полнофункциональной системой оперативного управления производством, разработанной для применения в металлургической промышленности. Решение выполнено в соответствии с современными стандартами согласно концепции c-MES (Collaborative Manufacturing Execution System) и учитывает специфические особенности производственных бизнес-процессов в металлургии. Помимо типовых задач оперативного управления производством A’MES metal поддерживает ряд дополнительных функций, значительно расширяющих возможности системы, а также облегчающих процессы ее внедрения и интеграции. Модульная архитектура системы допускает гибкое изменение состава компонентов и формирование оптимальной для заказчиков функциональности. A’MES metal может с успехом применяться для управления производством на уровне отдельного подразделения или группы подразделений, входящих в единый цикл. При этом она способна эффективно функционировать как в сочетании с корпоративной ERP-системой и системами АСУ ТП агрегатов, так и в случае отсутствия смежных уровней автоматизации на предприятии. Высокое качество и надежность решения подтверждаются его многолетней успешной эксплуатацией в условиях крупнотоннажного непрерывного производства сталеплавильных цехов, комплексов горячей и холодной прокатки, цехов нанесения покрытий.

Основные функции

• оперативное планирование производства с формированием оптимальных производственных программ для агрегатов технологического цикла;
• контроль материальных потоков сырья и комплектующих;
• управление складами материалов и продукции;
• управление производственными процессами, оперативный учет производства;
• формирование и передача заданий для АСУ ТП агрегатов;
• сбор и хранение информации, преобразование данных и передача их в смежные информационные системы, в том числе ERP;
• диспетчеризация производства в режиме реального времени, оперативное выявление внештатных ситуаций;
• управление качеством продукции, включающее протоколирование и паспортизацию технологических процессов, контроль качества продукции с использованием неразрушающих методов контроля и статистическое управление процессами (SPC);
• автоматизация исследовательских и контрольных лабораторий с применением методов анализа измерительных систем (MSA);
• отслеживание продукции, контроль состояния заказов, управление процессами аттестации и отгрузки;
• управление технологической, отчетной и сопроводительной документацией, хранение и оперативный поиск документации;
• анализ производительности, оперативное формирование отчетов для определения эффективности и поиска путей оптимизации процессов;
• управление персоналом, регулирование прав доступа при принятии решений, контроль персональной ответственности;
• предоставление инструментов формирования произвольных выборок данных для анализа технологической информации;
• управление нормативно-справочной информацией, сопровождающей производственный процесс;
• контроль состояния и износа оборудования, управление его техобслуживанием и ремонтами.

Преимущества системы А’MES metal для металлургических предприятий

A’MES metal содержит компоненты, специально разработанные для металлургической промышленности и многократно апробированные в реальном производстве. Это, прежде всего, информационные модели функционирования основных типов металлургических подразделений и ключевых бизнес-процессов, которые позволяют оперативно и корректно адаптировать решения к условиям конкретного объекта. Кроме того, A’MES metal включает отработанные модели оптимизации планирования, специализированные структуры справочников и словарей, преднаполненные базы нормативно-справочной информации, отлаженные интерфейсы типовых автоматизированных рабочих мест персонала и многие другие характеристики, позволяющие металлургическим предприятиям максимально эффективно использовать возможности MES.

A’MES metal обеспечивает комплексное решение всех задач управления бизнес-процессами производственного подразделения: от управления сырьём и комплектующими, до аттестации и отгрузки продукции. В ходе многолетней реализации MES-систем нашей компанией был создан ряд дополнительных модулей, расширяющих типовую функциональность классических систем этого класса. Это модули Нормативно-справочного сопровождения, Информационного управления лабораториями и системы Технологического анализа. Их применение позволяет нашим заказчикам гибко формировать состав решения в соответствии с условиями производства, а также избежать ряда трудностей, связанных с информационным обеспечением системы и эффективным использованием данных.

Реализация проекта включает адаптацию к существующим на предприятии техническим решениям и организационной структуре. Создаются интерфейсы взаимодействия со всеми смежными системами автоматизации. Отличительной особенностью решения является применение встроенной универсальной интеграционной платформы. Она значительно облегчает настройку взаимодействия A’MES metal с другими компонентами информационной структуры предприятия.

В A’MES metal реализованы развитые средства управления технологией и качеством продукции, в которых применены современные методики контроля. Реализованные технологии позволяют применять A’MES metal при производстве продукции ответственного назначения и обеспечивают сертификацию системы менеджмента качества предприятия на соответствие самым строгим стандартам. При производстве длинномерной металлопродукции применяется уникальная технология протоколирования технологических параметров и контроля качества по всей длине каждой единицы продукции.

Высокая степень автономности, универсальности и отказоустойчивости модулей системы обеспечивает возможность их функционирования не зависимо от смежных модулей. Решение выполняет свои функции вне зависимости от готовности или наличия смежных систем автоматизации. Для этого, при необходимости, предусмотрено дублирование основных функций смежных систем и возможность ручного ввода ключевых данных в случае невозможности их автоматического получения.

Эффективность

Применение A’MES metal обеспечивает значительный комплексный экономический эффект. Наиболее очевидные его составляющие основаны на повышении производительности производства, увеличении коэффициента загрузки оборудования, оптимизации производственных запасов, уменьшении объемов незавершенного производства. Кроме того, обеспечивается более строгое соблюдение сроков поставки и повышение качества продукции. Это не только улучшает экономические показатели, но и формирует положительный имидж предприятия. Применение A’MES metal позволяет минимизировать возможность поставки потребителям некачественной продукции за счет сплошного контроля качества с применением современных статистических методов.

Менеджмент предприятия получает возможность оперативно отслеживать текущую производственную ситуацию и вносить необходимые корректирующие воздействия. Предоставляемые системой отчетные формы адаптированы для быстрого восприятия и анализа, что значительно повышает эффективность работы как руководящего состава, так и рядовых сотрудников предприятия.

Четкая фиксация всех производственных операций с указанием персонифицированной ответственности значительно повышает дисциплину и организацию труда работников. Строгий учет всех операций и основных материальных потоков затрудняет возможности искажения информации, а также уменьшает количество злоупотреблений и хищений.

В случае применения A’MES metal совместно с системами управления ресурсами предприятия, значительно повышается эффективность комплекса автоматизации за счет оперативного предоставления информации в ERP систему предприятия.

Состав и принципы функционирования системы

В состав решения входит десять основных и три дополнительных модуля, которые могут быть включены в комплект поставки по желанию заказчика.

Модуль контроля состояния ресурсов (RAS)

Модуль построен на принципе формирования и сопровождения целостной информационной модели изменения состояния или движения основных ресурсов (оборудования, материалов, комплектующих и продукции), необходимых для осуществления функций планирования и учета производства. Модуль осуществляет диспетчеризацию состояния оборудования, транспортных операций, процессов приемки, размещения и движения на складах полуфабрикатов и готовой продукции. Контролирует расход и резервирование ресурсов в необходимом объеме. Управляет сопутствующим документооборотом и формированием необходимых реестров, рапортов, сертификатов, инвентарной и сопроводительной документации. Осуществляет взаимодействие с корпоративной информационной системой, системами внешней приемки, АСУ ТП весового хозяйства и т.п. Удобство работы пользователей обеспечивается созданием карт складов с интуитивно понятными обозначениями размещения объектов. Пользователи могут комбинировать индивидуальный и групповой (партийный) масштаб учета ресурсов.

Реализация модуля применительно к сталеплавильному производству включает создание целостной информационной модели движения основных категорий сырья: чугуна, металлического лома, ферросплавов и др. Создаются механизмы импорта необходимых данных из смежных автоматизированных систем и специализированные формы для ручного ввода информации операторами, что обеспечивает регистрацию всех операций, связанных с поступлением, перемещением или расходом материалов:

• ввод в систему или приём товарно-сопроводительных документов, натурного листа и железнодорожных накладных;
• идентификация транспорта, регистрация факта и времени прибытия, разгрузки, загрузки;
• приём данных с весоизмерительных устройств, трактов сыпучих и т.д.;
• подача материалов на линию агрегата, в бункеры, транспортеры;
• регистрация технологических операций, связанных с расходованием материалов и энергоресурсов (выплавка, доводка, разливка, порезка);
• регистрация операций складирования с привязкой к участку склада.

Модуль так же предусматривает возможность учёта и протоколирования информации о качественных характеристиках материалов на этапе их приемки, обеспечивая:

• регистрацию отбора проб;
• формирование заявок на лабораторные испытания;
• протоколирование результатов лабораторных испытаний;
• формирование заключений о качестве и соответствии условиям поставки материалов.

На основании собранных данных система производит:

• слежение за материальными потоками с возможностью построения балансовых отчетов за любой период времени;
• диспетчеризацию и мониторинг всех операций, выявление и регистрацию отклонений от штатных режимов, передачу персоналу информации о факте, характере, времени и месте возникновения отклонений;
• автоматический контроль соответствия расхода материалов нормативам предприятия с поддержкой контроля корректности расхода (например, расчета баланса химических элементов для различных марок стали);
• управление складами и технологическими процессами подготовки материалов (хранение, доработка, расфасовка, комплектация отгрузочных партий, отгрузка на склады временного хранения цеха);
• автоматическое формирование сопроводительной и отчетной документации;
• формирование и передачу необходимых данных в корпоративные системы управления предприятия.

В системе предусмотрена возможность размещения складов как в непосредственной близости или на территории цеха, так и на значительном удалении. Это обеспечивается наличием функций учета перемещения грузов различными способами – автотранспортом, железнодорожным транспортом, транспортерами. Отдельное внимание уделено специальным функциям предотвращения хищений материалов, например, ферросплавов и цветных металлов. Модуль обеспечивает протоколирование и ведение статистики значимых событий на объектах предприятия и обеспечивает взаимодействие с различными системами и устройствами контроля доступа, видеонаблюдения, охраны периметра и др.
Реализованы механизмы описания различных видов интегрируемых систем (видеонаблюдение, охрана периметра, контроль доступа и т.п.), правил взаимодействия с этими системами (доступ к фрагменту видеоряда, протокол срабатывания датчика охраны периметра, команда на поднятие шлагбаума и т.д.). На уровне событийной модели реализованы механизмы протоколирования и комплексного использования генерируемой различными устройствами информации. Например, вывод показаний весов с фотографией автомобиля и информацией с электронного пропуска при взвешивании или разрешение на поднятие шлагбаума при условии совпадения информации об автомобиле в накладной и пропуске. В рамках модуля, предусмотрены различные формы стандартной отчетности по событиям, заложены механизмы формирования аналитической отчётности (анализ по событиям поднятия шлагбаума без сопутствующего видеоряда, распределение срабатывания датчиков охраны периметра в зависимости от времени суток и т.п.).

Учет материалов на этапе поступления

Учет жидкого чугуна в системе осуществляется персоналом миксерного отделения. Данные по поступающим в цех чугуновозам поступают в систему из АСУ Доменного цеха или вводятся непосредственно в MES сталеплавильного цеха. В специализированном АРМ отражается количественный учет чугуна, а также все операции, с чугуновозными ковшами, поступившими в цех: слив чугуна в миксер, налив ковша из миксера, отправка ковша на печь, слив чугуна в печь, перемещение в парк ковшей другого миксера или отправка из цеха. Количественный учет чугуна включает информацию по наличию или изменению веса чугуна в миксерах и ковшах с возможностью тарировки порожних ковшей. Расход чугуна фиксируется АСУ ТП выплавки и при необходимости корректируется в технологическом паспорте.

АРМ «Миксерового». Учет поступления чугуна

АРМ «Миксерового». Операции с миксерами

Учет поступления лома осуществляется с формированием соответствующих приходных накладных. Позиция накладной содержит информацию о дате поступления, поставщике, виде лома, весе, коэффициенте его замусоренности. Функции системы позволяют осуществлять ручную корректировку данных по металлическому лому, поступающему в цех.

АРМ «Учет движения лома». Учет поступления лома

Функционал АРМ учета движения ферросплавов в целом аналогичен функционалу АРМ учета движения лома. Основные отличия заключаются в дополнительных функциях контроля, связанных с высокой удельной стоимостью ферросплавов.

АРМ «Учет ферросплавов». Прием ферросплавов

АРМ «Учет ферросплавов». Интеграция с системой видеоконтроля

В таблицах учета поступления ферросплавов производится фиксация операций приемки с указанием номера транспортного средства, видеофиксацией операции, указанием персональных данных всех задействованных лиц (кладовщика, водителя, контролера).
Модуль позволяет оперативно формировать необходимые пользователям отчеты по поступлению материалов за произвольный период времени.

АРМ «Учет ферросплавов». Отчеты

АРМ «Движение лома». Отчет о поступлении и расходе лома

Учет материалов на этапе складирования и отдачи в производство

В системе осуществляется контроль наличия материалов на складах цеха, перемещение по местам складирования, а также учет различных операций на территории складов (взвешивание, сортировка, расфасовка, комплектация отгрузочных партий, отгрузка на склады временного хранения цеха). Механизм протоколирования складских операций позволяет в любой момент времени получить информацию о движении материалов и использовании складов, построить балансовый отчёт за любой период, проследить складскую историю конкретной порции материала, провести поиск материала на складе. Отображение данных реализовано как в табличной форме, так и в мнемоническом представлении в виде карты склада с отображением реальной топологии размещения материалов.

АРМ «Учет ферросплавов». Склад ферросплавов

Отдача материалов со складов в производство проводится на основании заявок, оформляемых на производственных участках. В АРМ управления складами предусмотрены механизмы управления поступающими заявками и формирования соответствующих документов на транспортировку материалов.

АРМ «Склад ферросплавов». Просмотр заявок, формирование накладных

Характер документов зависит от территориального расположения складов и способа транспортировки материалов. Передача в производства может происходить путем формирования мульдовых составов с последующей отправкой их на участок выплавки, а также перемещением совков на разгрузку или дозировку. В случае перевозки материалов автотранспортом в системе формируются партии материалов и соответствующие накладные на отгрузку. Система учета позволяет формировать сборные партии из различных компонентов, имеющихся на складе.

АРМ «Весовщика». Формирование мульдового состава

АРМ «Весовщика». Формирование мульдового состава

Учет материалов и энергоресурсов на этапе производства

Информация о расходе материалов в процессе производства поступает в систему из АСУ ТП агрегатов и отражается в технологических паспортах плавки, доводки, разливки. Она содержит сводную информацию по времени и виду обработки, количеству и виду израсходованных материалов, затраченным энергоресурсам. Эта информация может быть введена в систему (в случае отсутствия АСУ ТП) или откорректирована технологическим персоналом. При этом все внесенные изменения сохраняются в специальном журнале с указанием лица вносившего изменение.

Учет производства осуществляется средствами Модуля диспетчеризации производства (DPU), в котором учитывается фактический вес произведенных заготовок и технологические потери.

Паспорт плавки

Управление складом продукции

С помощью модуля осуществляется управление размещением продукции на складах и контроль ее перемещения по местам складирования. Для удобства пользователей создается специализированный АРМ «Карта склада», отражающий реальную топографию складов. АРМ содержит удобные средства поиска необходимой продукции по номерам партий (плавок) или параметрам заготовок и содержит средства управления индивидуальным или групповым перемещением заготовок.

АРМ «Карта склада». Поиск продукции

Информация по наличию и размещению заготовок на складе также может быть отражена в простой табличной форме, позволяющей получать печатную форму отчета. Все выполняемые операции персонифицируются и вносятся в историю складских операций.

АРМ «Карта склада». Перемещение продукции

Отчет «Наличие на складе»

Контроль состояния оборудования

Модуль осуществляет непрерывный мониторинг состояния основных агрегатов производственной линии. Удобство и оперативность контроля обеспечивается созданием специализированной страницы мониторинга, на которой в наглядном мнемоническом виде отражается текущее состояние и ключевые параметры работы основных агрегатов.

Страница мониторинга «Цеховая страница»

Страница мониторинга «Участок внепечной обработки и разливки»

Страница имеет несколько уровней детализации процессов, позволяющих отображать всю производственную линию или переходить к более детальному рассмотрению отдельных производственных участков, агрегатов или их узлов.

Помимо основного производственного оборудования система позволяет контролировать другие значимые объекты: сталевозы, миксеры, бункеры с сыпучими материалами. Контроль осуществляется путем отражения в соответствующих АРМ текущих статусов и характера загрузки оборудования.

Текущая загрузка бункеров ферросплавами

Модуль оперативного планирования (ODS)

Обеспечивает оперативное производственное планирование, диспетчеризацию, составление и оптимизацию производственных программ для агрегатов подразделения. Процесс осуществляется на основе заказов, поступивших из системы управления ресурсами предприятия. В рамках специальной функциональности осуществляется многовариантный расчет потребности в литой заготовке для оптимального исполнения текущего портфеля заказов. Слежение за выполнением и актуализация производственных программ для агрегатов производится в режиме близком к реальному времени. Интерфейс модуля позволяет гибко настраивать параметры оптимизации исходя из текущих приоритетов. Помимо стандартных параметров в задачу оптимизации могут быть включены дополнительные условия заказчика (улучшение загрузки вагонов, минимизация расходных коэффициентов, минимизация транспортных операций и т.д.). Исходя из полученных расписаний, модуль автоматически формирует заявки на материалы и комплектующие с учетом данных о наличии из Модуля контроля состояния ресурсов (RAS).

Реализация модуля применительно к сталеплавильному переделу включает создание технологической модели производства литой заготовки по стадиям и агрегатам с учётом технологических ограничений. На основании созданной модели модуль выполняет:

• построение маршрутов производства каждого заказа с расчетом физических размеров слябов, учетом требований НТД и дополнительных требований заказчика;
• расчёт потребности в слябах последующих переделов;
• расчет сочетаний кристаллизаторов МНЛЗ и их расстановку по МНЛЗ и сериям плавок;
• расчёт размеров слябов, их количества по плавкам и ручьям, маркам стали для конкретных позиций заказов;
• расчёт календарных планов выплавки и разливки стали для конвертеров и МНЛЗ с их синхронизацией через контактный график;
• выдача рабочих графиков производства;
• контроль выполнения календарного плана-графика, определение момента пересчета календарного плана.

В качестве исходных данных используется информация о потребности в заготовке смежных производств, а также информация о незавершённом производстве.

Результаты планирования выдаются в виде следующих электронных документов и основных отчетных форм:

• потребность в кристаллизаторах МНЛЗ (за период);
• план установки кристаллизаторов на МНЛЗ (за период);
• диаграмма поплавочного производства (за выбранные сутки);
• план выплавки и разливки стали (за период);
• календарный план выплавки стали (за период);
• детальный план разливки МНЛЗ, за период (разливка стали на конкретные заказы с длиной слябов по сечениям);
• контактный график выплавки - разливки стали, за период (контактный график в оперативном режиме – на смену или сутки);
• количество заказов и металла по группам марок и по сечениям (за период).

Модуль позволяет изменять горизонт планирования (на смену, сутки, неделю или больший интервал времени). Величина горизонта планирования в значительной степени зависит от возможностей планирования в смежных производственных подразделениях (доменные, прокатные цеха). Автоматизированные рабочие места модуля могут быть развёрнуты в плановых, технологических, экономических и сбытовых службах предприятия.

Подсистема расчета потребности в заготовке и работе с "наличием"

• Прием / просмотр заявок от прокатных цехов
• Расчет вариантов исполнения слябов (для разных станов)
• Подбор и привязка свободного наличия к заявкам

Статистическая обработка заявок на подкат

• Анализ имеющихся заявок по маркам и кристаллизаторам
• Позволяет диспетчеру определиться с планом установки кристаллизаторов
• Выявляет заказы находящиеся в зоне «риска»

Формирование серий разливки

• Автоматизированное формирование графиков разливки, на основе выбранных заявок (одним кликом) с учетом фактического состояния их исполнения
• Оптимизирует разделение заявок по плавкам с учетом различной длины порезки
• Рассчитывает длительность разливки и смену пром-ковшей по нормативам
• Обеспечивает удобный интерфейс drag & drop для быстрой корректировки планов

Задание на разливку

Формирование контактного графика

• Автоматическое составление и отображение контактного графика агрегатов ККЦ на основе задания на разливку (прогноз времени и маршрутов движения сталь-ковшей)
• Предоставляет информацию по плановому расходу ферросплавов и технологическим ограничениям для конкретной плавки (на основе требований заказа)
• Интеграция плана с фактическими данными из АСУ ТП (время начала/окончания плавки)
• Дает удобный инструмент для корректировки оперативного плана (например, изменение очередности плавок при непопадании в химию)

АРМ диспетчера цеха

• Информация по назначению каждого сляба внутри плавки на конкретный заказ
• Подробная информация по заказу, включая требования к химическому составу и особые условия заказчика

Модуль диспетчеризации производства (DPU)

Модуль предоставляет средства для интерактивного мониторинга и управления сформированными производственными расписаниями. Осуществляет отслеживание потока продукции, возникновение отклонений от плана или нештатных ситуаций. Средства модуля позволяют осуществлять тонкую настройку производственных графиков, оперативно реагируя на любые изменения.

Диспетчеризация основных параметров производства осуществляется с помощью страниц мониторинга производства. В них отражаются ключевые параметры происходящих в текущий момент времени операций, номера позиций, проходящих обработку, а также некоторые показатели результатов производственной деятельности за период.

Страница мониторинга «Цеховая страница»

Страница мониторинга «Участок доводки и разливки»

Диспетчеризация выполнения производственных заданий производится с помощью специализированных АРМов, в которых отражается ход производственного процесса за текущую смену или сутки, выделяется обработанные позиции задания и задания находящиеся в производстве. Исходя из текущей ситуации, специалисты могут оперативно вносить необходимые корректировки.

АРМ «Технолога». Работа с текущими производственными заданиями

АРМ «Дежурного». Работа с текущим производственным планом

Информация по произведенным заготовкам и их фактическому весу поступают в систему из АСУ ТП МНЛЗ или вводится в соответствующие поля экранной формы. В АРМ учета производства возможна ручная корректировка размеров заготовки (с пересчетом теоретического веса), данных по количеству и видам технологических потерь и обрези. Например, может быть учтена дополнительная обрезь на изготовление темплетов или устранение дефектов.

АРМ «Учет производства литых заготовок»

Специальные сервисы модуля позволяют пользователям оперативно получать отчеты о расходовании материалов и производству продукции за произвольный период времени. При этом могут быть заданы дополнительные параметры выборки и сортировки – виды продукции, конкретные агрегаты, статус заказа и т.д.

Справка «Отчет по обрези»

Справка «Состояние производства»

Справка «Производство по сортаменту»

Справка «Производство металла по заказам»

Модуль управления производственными процессами (PM)

Осуществляет регламентацию технологических режимов производства. Модуль содержит полный объем технологической нормативной информации и параметров контроля качества продукции. На основании этих данных модуль формирует и передает в средства управления агрегатами (АСУ ТП, DCS, SCADA, PLS) задания для каждой позиции производственной программы. В зависимости от системы-клиента задания могут передаваться в виде значений технологических параметров или конкретных настроек оборудования (уставок). Параллельно производится передача в Модуль управления качеством (QM) соответствующих контрольных параметров.

Опираясь на производственную программу агрегатов, модуль формирует технологические карты с параметрами обработки текущего сортамента. Необходимые данные извлекаются из Модуля нормативно справочного сопровождения (MD).

Окно модуля управления нормативно-справочной информацией

Сформированные карты преобразуются в совместимые форматы и передаются в системы управления агрегатами. Одновременно в модуль управления качеством (QM) и Лабораторные информационные системы (LIMS) передается перечень контролируемых параметров с соответствующими нормативными значениями. Помимо требований нормативных документов (ГОСТ, ТУ) в модуле предусмотрена возможность нормирования технологических режимов и параметров контроля качества по специфическим требованиям заказчика.

Спецификация с дополнительными требованиями заказчика

Для этого заполняется специализированная форма спецификации, которая привязывается к конкретному заказу и учитывается при нормировании технологии, контроля качества и аттестации продукции. Все включенные в систему модули снабжены необходимыми механизмами учета дополнительных спецификаций.

Автоматически сформированная технологическая карта

Модуль сбора и хранения данных (DCA)

Модуль осуществляет сбор значимых оперативных данных, поступающих из систем управления технологическими процессами, а также вводимых операторами. Информация проходит необходимые преобразования (перевод в привычные для пользователей величины, усреднение, нормализация и т.п.) и вносится в паспорта технологических операций с привязкой к конкретной единице продукции (плавка, сляб, заготовка), времени обработки и событию.

В системе поддерживается два вида паспортов технологических процессов - паспорт АСУ ТП, в который включаются все данные, поступившие из систем управления технологическими процессами, и паспорт для ручного ввода данных операторами.

Паспорт разливки. Данные АСУ ТП

Данные поступающие из систем управления технологическими процессами для удобства восприятия могут проходить несколько этапов усреднения (средние значения для заготовки, среднее по плавке и т.д.). При этом в системе сохраняются полные ряды данных. В случае необходимости, пользователи могут просмотреть изменение интересующих их параметров во времени, активировав соответствующие пиктограммы-ссылки в электронных формах паспортов АСУ ТП.

Корректировка данных вручную

После окончания технологической операции и ввода операторами необходимых данных модуль автоматически формирует итоговый паспорт, включающий все полученные и введенные данные.

Паспорта выплавки, доводки, разливки одной плавки

Модуль управления качеством (QM) и модуль информационного управления лабораториями (LIMS)

Модуль QM осуществляет мониторинг и контроль исполнения технологии и качества путем автоматизированного анализа технологических параметров (из модуля сбора и хранения данных), нормативных значений (из модуля управления производственными процессами) и результатов контроля качества продукции. Результаты контроля качества могут быть приняты автоматически из Лабораторных информационных систем (LIMS) или введены вручную в специализированных интерфейсах модуля. Модуль поддерживает возможность проведения контрольных мероприятий по индивидуальным требованиям заказчиков, привязанным к конкретным единицам продукции (штукам, партиям) через спецификации заказов. Включение модуля LIMS в рекомендованную для сталеплавильного производства конфигурацию A’MES связано с необходимостью быстрого и точного взаимодействия производственных подразделений и лабораторий в процессе выплавки и разливке стали. Модуль LIMS осуществляет управление процессами контроля химического состава сырья и стали, контроля макроструктуры и других параметров качества продукции. Также модуль автоматизирует сбор и обработку информации по испытаниям – процессы составления заявок на испытания, контроля их выполнения, сопутствующий документооборот. Модуль позволяет значительно повысить оперативность и точность контроля за счет тесной интеграции контрольных лабораторий в информационную структуру производства. Функционал модуля включает средства статистического анализа работы измерительных систем по методологии MSA, которые значительно снижают вероятность выпуска некачественной продукции вследствие ошибок в измерениях.

Контроль соблюдения технологии
Контроль соблюдения технологии осуществляется путем фиксирования всех нарушений технологических режимов и внесения их в паспорта технологических процессов. На основании протоколов замечаний контролеры могут принимать решения о проведении дополнительных испытаний или принятии других мер выявления брака.

Паспорта выплавки. Протокол замечаний по технологии

Эффективность контроля обеспечивается строгой регламентацией соответствующих процедур и операций, персонификацией ответственности по выполненным технологическим операциям, а также обязательным утверждением технологических паспортов электронной подписью руководителя.

В случае достаточного уровня оснащения производства автоматизированными системами управления технологическими процессами модуль способен обеспечить автоматический контроль исполнения технологи путем сравнения технологических карт и показаний АСУ ТП.

Контроль химического состава
Эффективное управление сталеплавильным производством требует оперативного проведение большого количества анализов химического состава исходных материалов, полупродукта и готовой стали. Для производственных процессов требующих немедленного реагирования на изменение химического состава стали (выплавка, доводка) в системе мониторинга производства организуются специальные окна трансляции последних результатов химического анализа по ходу плавки в режиме реального времени.

Окно оперативной трансляции результатов хим. анализа

Для проведения лабораторных анализов предусмотрены специализированные средства автоматизированного управления процессами подачи заявок, контроля их исполнения и передачи результатов на производственные участки. Перечисленные операции реализуются в специализированном АРМ, содержащем удобную форму для быстрого и корректного составления заявок, а также журнал для отслеживания их состояния. Аналогичный АРМ сотрудников лаборатории оснащен средствами быстрой обработки полученных результатов. Система может быть интегрирована с автоматикой измерительной аппаратуры.

После завершения процедур анализа химического состава стали осуществляется контроль совпадения полученных результатов с требованиями нормативной документации. Для этого может быть использована как базовая (марочник), так и производственная документация (технологические письма, спецификации со специфическими требованиями заказчика). Электронный марочник хранится в модуле нормативно-справочного сопровождения (MD) и поддерживается технологическими службами предприятия. Спецификации поступают в систему из модуля управления заказами корпоративного уровня или вводятся непосредственно в модуль НСИ в системе.

Модуль позволяет оперировать как плавкой в целом, так и отдельными слябами, что необходимо, например, в случае контроля переходной плавки или возникновения нештатных ситуаций. Процедура контроля осуществляется с помощью специализированного АРМ, в котором отражается реальный и заказанный химический состав выбранных слябов. В случае совпадения значений контролер подтверждает соответствие нормативному документу (ГОСТ, ТУ, спецификация), присваивая выбранным объектам марку и нормативный документ. В случае отклонения химического состава контролер может воспользоваться сервисом подбора марки стали, который автоматически формирует список всех марок соответствующих полученному химическому составу.

АРМ подачи и контроля исполнения заявок на хим. анализ

АРМ контроля химического состава

Контроль поверхностных дефектов и геометрии

В соответствии с организацией производства сталеплавильных цехов оптимальным расположением пунктов контроля поверхностных дефектов и геометрии слябов являются отводящие рольганги МНЛЗ. АРМ контролера оптимизирован для оперативного заполнения необходимых данных в процессе визуального осмотра движущихся слябов. Он содержит средства быстрого поиска информации о необходимых единицах продукции и сервисы выбора параметров обнаруженных дефектов. Контролеру предоставляется перечень возможных дефектов согласно классификатору, хранящемуся в модуле нормативно-справочного сопровождения. В случае возникновения сбоев контролер может вручную откорректировать основные параметры сляба.

АРМ контроля геометрии и поверхностных дефектов сляба

Контроль макроструктуры

АРМ контроля макроструктуры предназначен для оформления заявок на испытания, внесение из результатов, аттестации продукции по проведенным испытаниям и контроля исполнения перечисленных операций.

АРМ контроля макроструктуры

Функционал АРМ изменяется в зависимости от уровня прав пользователя. При обращении к АРМ пользователей с соответствующими правами становятся доступны функции подачи заявки, внесение результатов или принятия решения об аттестации. При этом автоматически заполняется хронологический журнал выполненных операций, что позволяет оперативно отслеживать и контролировать ход выполнения работ.

Аттестация продукции

Функционал модуля позволяет оперативно и точно провести оценку всего комплекса нормативных и контрольных документов, относящихся к выбранной единице или группе продукции и принять решение о соответствии или несоответствии требованиям заказчика. Специализированный АРМ обеспечивает просмотр технологических паспортов, паспортов партий, информации о заказе, спецификаций, результатов химического, контроля структуры и геометрии. При этом модуль проводит автоматическое сравнение результатов испытаний с требованиями нормативов и/или особыми условиями заказчика. В случае несовпадения нормативных и фактических параметров продукции модуль автоматически подбирает альтернативные спецификации для переназначения продукции.

АРМ аттестации продукции

Анализ стабильности технологических процессов (SPC)

Модуль содержит средства статистического контроля процессов (SPC). Их применение позволяет проводить оценку стабильности параметров технологических процессов и качества продукции, что обеспечивает широкие возможности для оценки эффективности работы производственных подразделений с точки зрения стабильности технологии и качества. Методика позволяет выявлять «узкие места» технологического процесса, принимать своевременные или даже опережающие корректирующие меры и контролировать их исполнение. Другой важной функцией подсистемы является анализ технологических режимов, выявление тенденций и корреляций с целью оптимизации существующих и разработки новых технологий.

Пример результатов анализа параметров качества по методике SPC

Анализ измерительных систем (MSA)

Модуль LIMS содержит встроенные средства анализа измерительных систем - Measurement Systems Analysis (МSА). Они позволяют значительно повысить эффективность управления качеством за счет контроля адекватности измерений, являющихся основой регулирования технологического процесса. Подсистема MSA обеспечивает сбор исходных данных и ввод параметров контроля с помощью типовых форм, автоматизированный расчет показателей качества измерительного процесса (повторяемость, погрешность, внутрилабораторная прецизионность и т.д.), вывод результатов в табличной или графической форме.

Анализ измерительных систем (MSA). Ввод исходных данных

Анализ измерительных систем (MSA). Результаты анализа

Модуль управление документами (DOC)

Контролирует централизованное управление документацией, сопровождающей технологический процесс. Средствами модуля поддерживаются процессы формирования необходимых форм электронных документов и создание на их основе печатных форм для получения твердых копий, хранит историю прохождения и изменения документов, систематизирует и формализует процесс производственного документооборота. Позволяет оперативно проводить централизованное изменение содержания и форматов документов и проводить быстрый поиск архивных документов.

Все создающиеся в системе сервисы по предоставлению справок и отчетов снабжаются функцией быстрой печати полученных результатов. Кроме того, поддерживаются функции экспорта документов в форматы XLS, DOC, JPG и PDF. Возможно оснащение системы дополнительными средствами преобразования документов в форматы специализированных бухгалтерских пакетов программ.

Примеры формирования различных документов

Модуль отслеживание и генеалогии продукции (PTG)

Контролирует состояние и местоположение заказов в режиме близком к реальному времени на основе данных о результатах проведения транспортных и технологических операций, а также результатах контроля качества и аттестации продукции. Поддерживает функции сортировки и переназначения продукции с учетом фактических параметров продукции, результатов контроля качества и других факторов. Для этого реализована функция оперативного получения любых данных, относящихся к выбранной партии или единице продукции, в том числе данных об использованных материалах и компонентах.

Модуль в полной мере учитывает технологические схемы сталеплавильного производства, принятый порядок использования материалов, наследования свойств продукции и переработки отходов. Позволяет обеспечить строгое наследование данных по всем технологическим переделам, поддерживает интеграцию с различными типами слежения и маркировки продукции, распространенными в металлургии.

Модуль анализа производительности (PA)

Осуществляет непрерывный анализ параметров эффективности производственной деятельности. В интерфейсе модуля отражаются ключевые параметры производственного процесса (производительность, объем производства, выход годного, использования ресурсов, время цикла для единицы продукции и т.д.). Состав параметров формируется индивидуально в зависимости от специфики производства и требований заказчиков. Значения показателей могут быть отображены в сравнении с плановыми и теоретическими значениями. Кроме того, модуль систематизирует и представляет укрупненные отчеты о важнейших параметрах технологического процесса, контролируемых другими модулями, например, наличие сырья и готовой продукции на складах или результаты статистического контроля качества (SPC).

Модуль поддерживает большой объем типовых отчетных форм для сталеплавильного производства. В случае необходимости он может быть дополнен и расширен в соответствии с пожеланиями заказчика.

Примеры типовых форм для сталеплавильного производства

Модуль управление персоналом (LM)

Отслеживает и контролирует сертификацию и права работников на выполнение производственных операций. Предоставляет в смежные модули данные для персонификации выполненных операций и назначение ответственных. Оценивает эффективность труда работников или их групп (смена, бригада) по основным показателям производственного процесса - производительность, качество, простои и т.д.

Модуль учитывает специфику бизнес-процессов и разделения труда принятые на сталеплавильном производстве, содержит типовые формы индивидуального и группового учета труда работников, включает модели регламентации прав доступа и функций сотрудников сталеплавильных цехов.

Справка «Бригадный производственный учет»

Справка «Бригадный учет отгрузки»

Модуль нормативно-справочного сопровождения (MD) (дополнительный модуль)

Осуществляет управление нормативно-справочной информацией подразделения. Модуль реализуется на базе специализированной системы A’Info предназначенной для централизованного управления НСИ на корпоративном уровне.

Интеграция большого числа информационных систем со значительным количеством пользователей зачастую вызывает сложности с унификацией используемых терминов, обозначений, единиц измерений и другой нормативной информации. Практически неизбежные ошибки ввода данных могут повлечь за собой серьезные материальные и временные потери. Модуль MD позволяет уложить всю нормативно-справочную информацию подразделения в единую структуру, формализует и четко регламентирует внесение изменений, которые автоматически транслируются во все модули и подчиненные системы. Позволяет значительно сократить временные затраты на ведение нормативно-справочной информации и повысить точность работы автоматизированных систем и персонала.

Модуль содержит преднаполненные классификаторы и справочники металлургической отрасли, в том числе марочник сталей, классификаторы дефектов, перечни материалов и т.д. Использование модуля MD позволяет автоматически формировать и передавать в АСУ ТП агрегатов технологические карты, содержащие нормативные требования к технологическим режимам и константы алгоритмов контроля качества для каждой единицы продукции.

Окно модуля нормативно справочного сопровождения

Модуль технологического анализа (TA) (дополнительный модуль)

Предназначен для проведения глубокого анализа технологических данных с целью совершенствования технологии, поиска и устранения причин возникновения брака, формирования нестандартной отчетности. Содержит специализированные интерфейсы для получения произвольных выборок из всего массива технологических данных и свойств продукции и создания на их основе произвольных отчетов за любой период времени. Модуль является незаменимым инструментом для технологических и исследовательских служб предприятия.

Функционирование MES-системы на крупном производственном объекте сопровождается сбором огромного количества технологических данных. Модуль обеспечивает возможность эффективной работы с большими базами данных, обеспечивает надежное их хранение и позволяет автоматизировать процессы анализа. Его применение значительно повышает эффективность работы технологических служб предприятия.

Примеры аналитических сервисов модуля

 

Интеграция в информационную структуру предприятия

Интеграция MES-систем в информационную структуру предприятия зачастую становится сложной задачей, что связано с необходимостью оперативного взаимодействия с целым рядом различных систем, имеющих различные структуры данных. Для устранения этих трудностей в состав система A’MES metal включена универсальная интеграционная платформы A’UniPlat специально разработанная для работы в условия разветвленной информационной структуры. Ее функционирование не зависит от типа СУБД источника данных. A’UniPlat обеспечивает параллельную работу с несколькими источниками данных, имеет средства регулирования сетевого трафика и возобновления работы в случае сбоев. Эти и другие характеристики позволяют обеспечить стабильное и бесперебойное взаимодействие A’MES metal со всеми компонентами информационной структуры, что особенно важно для оперативного управления производственными процессами.

Взаимодействие с системами управления бизнес-процессами предприятия заключается в импорте укрупненного производственного плана и экспорте отчетности, преобразованной в совместимые форматы. Отчетность включает данные об израсходованных материально-технических ресурсах, отгрузке продукции, загрузке производственных мощностей, качестве продукции. Использование данной информации позволяет значительно повысить общую эффективность управления предприятием.

Система содержит удобные средства настройки и контроля взаимодействия с другими компонентами информационной структуры.

Монитор диагностики репликаций

 

Интерфейс настройки и контроля обмена данными с системами АСУ ТП

Монитор ошибок

Интерфейсы пользователей

Автоматизированные рабочие места персонала (менеджеров, технологов, контролеров ОТК, инженеров лабораторий и т.д.) оснащаются специализированными интерфейсами, адаптированными для нужд каждой группы пользователей. В системе A’MES реализована современная технология создания аппаратно-независимых интерфейсов на основе Intranet-технологий. Это позволяет осуществлять управление всеми процессами используя стандартные Web-браузеры, без установки дополнительного программного обеспечения и предъявляет минимальные системные требования к компьютерам пользователей.

В окнах мониторинга процессов широко используется технология автоматического выделения несоответствующих значений, что значительно повышает скорость и точность анализа данных. В случае необходимости ручного ввода пользователям предоставляются удобные формы с поддержкой функций защиты от ввода некорректных данных и выбора необходимых значений из списка. Встроенная библиотека графических форм содержит большое количество типовых таблиц, графиков, гистограмм, распределений, позволяющих выбрать наиболее наглядный и информативный вид представления данных.