MES與SAP生產(chǎn)模塊在礦山企業(yè)應(yīng)用

趙靜

【摘 要】在礦山生產(chǎn)企業(yè)中，SAP是管理層信息化系統(tǒng)負(fù)責(zé)下達(dá)生產(chǎn)任務(wù)，以及匯總生產(chǎn)完成情況。MES是生產(chǎn)制造執(zhí)行系統(tǒng)對(duì)生產(chǎn)任務(wù)分解細(xì)化，進(jìn)行排產(chǎn)。并將生產(chǎn)完成、生產(chǎn)投料等生產(chǎn)數(shù)據(jù)及時(shí)上傳到SAP系統(tǒng)，保證三四級(jí)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的一致性。實(shí)現(xiàn)礦山企業(yè)優(yōu)化控制，優(yōu)化運(yùn)行，優(yōu)化管理。

【關(guān)鍵詞】MES SAP XI 訂單 鐵精粉 礦石

【中圖分類(lèi)號(hào)】 TD21【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A【文章編號(hào)】1672-5158（2013）07-0182-02

前言

ERP（Enterprise Resource Planning，企業(yè)資源計(jì)劃）是使用現(xiàn)代企業(yè)先進(jìn)的管理思想，利用信息技術(shù)為企業(yè)決策、規(guī)劃、控制和業(yè)務(wù)評(píng)估全面、系統(tǒng)性的解決方案平臺(tái)。MES可通過(guò)信息傳輸從訂單到產(chǎn)品完成的整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化管理。MES基于SAP“什么生產(chǎn)，生產(chǎn)多少”的宏觀指導(dǎo)，進(jìn)行生產(chǎn)線投入什么原料，通過(guò)那種生產(chǎn)工藝流程，完成什么樣的產(chǎn)品具體說(shuō)明。

1 生產(chǎn)業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)

1.1 生產(chǎn)計(jì)劃下達(dá)

根據(jù)生產(chǎn)需求生產(chǎn)管理者下達(dá)月生產(chǎn)計(jì)劃任務(wù)，四級(jí)SAP創(chuàng)建生產(chǎn)訂單并下達(dá)到三級(jí)系統(tǒng)MES。三級(jí)系統(tǒng)根據(jù)月生產(chǎn)任務(wù)，分解月計(jì)劃，制定日計(jì)劃，班計(jì)劃，把生產(chǎn)任務(wù)細(xì)化到每一班。

1.2 MES生產(chǎn)數(shù)據(jù)上傳四級(jí)系統(tǒng)SAP

采礦車(chē)間根據(jù)訂單進(jìn)行礦石生產(chǎn)，創(chuàng)建班計(jì)量單，形成班產(chǎn)量，上傳到四級(jí)系統(tǒng)。選礦車(chē)間對(duì)采礦車(chē)間生產(chǎn)的礦石進(jìn)行投料生產(chǎn)，手工維護(hù)稱班數(shù)據(jù)，形成班消耗量，產(chǎn)出鐵精粉。并把礦石投料消耗和鐵精粉生產(chǎn)及時(shí)傳到SAP系統(tǒng) ，這樣SAP的訂單完成量根據(jù)上傳量，每傳一筆量，完成量就會(huì)跟著增加。

1.3 四級(jí)系統(tǒng)SAP庫(kù)存變化

庫(kù)存量也是根據(jù)上傳量變化。礦石庫(kù)存原礦倉(cāng)由礦石生產(chǎn)（移動(dòng)類(lèi)型101增加庫(kù)存）和礦石消耗（移動(dòng)類(lèi)型261減少庫(kù)存）決定，鐵精粉庫(kù)存精礦倉(cāng)由鐵精粉生產(chǎn)（移動(dòng)類(lèi)型101增加庫(kù)存）和銷(xiāo)售外銷(xiāo)鐵精粉（移動(dòng)類(lèi)型601減少庫(kù)存）決定。每上傳一筆生產(chǎn)量，庫(kù)存就會(huì)跟著增加或減少。如圖1所示。

2 生產(chǎn)主數(shù)據(jù)建立

2.1 BOM定義

BOM（Bill of Material） 又叫物料清單，分解產(chǎn)品原材料、零部件或?qū)a(chǎn)品拆分，每個(gè)單一材料根據(jù)材料代碼、商品名稱、規(guī)格、單位能耗損失，根據(jù)訂單的生產(chǎn)流程，依次排列一個(gè)清單。

2.2 工作中心定義

工作中心（work center）可以是一個(gè)人、機(jī)、或生產(chǎn)線，是一個(gè)單元的生產(chǎn)。工作中心和其他模塊的SAP集成，可以計(jì)算成本、生產(chǎn)效率等。

2.3 工藝路線定義

工藝路線是生產(chǎn)過(guò)程的一個(gè)基本部分。它指從生產(chǎn)原料的投入到產(chǎn)出產(chǎn)成品每個(gè)生產(chǎn)工序的合計(jì)。工藝路線包括每個(gè)生產(chǎn)工序的工作中心的相關(guān)信息。

2.4 舉例說(shuō)明

下面以產(chǎn)成品鐵精粉為例，簡(jiǎn)單說(shuō)明在SAP 中如何實(shí)現(xiàn)PP生產(chǎn)主數(shù)據(jù)的建立。首先創(chuàng)建鐵精粉物料，主要維護(hù)工廠、庫(kù)存地以及會(huì)計(jì)視圖、成本視圖里的價(jià)格。再創(chuàng)建選礦車(chē)間工作中心，例如包括破碎工序、磨選工序、尾礦工序三個(gè)工作中心的建立。在工作中心里主要維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)值碼，加工公式以及對(duì)應(yīng)成本中心。再建鐵精粉BOM，根據(jù)實(shí)際情況建立投料生產(chǎn)的相關(guān)物料消耗，例如礦石、尾礦、外購(gòu)礦（即對(duì)應(yīng)生產(chǎn)一噸鐵精粉消耗相應(yīng)原料的對(duì)應(yīng)數(shù)量、單位）維護(hù)到BOM里。最后創(chuàng)建鐵精粉工藝路線即把工作中心破碎、磨選、尾礦加到工藝路線里并維護(hù)一下對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值“1”。PP主數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)關(guān)系如圖2 所示。

在生產(chǎn)主數(shù)據(jù)完整的情況下，SAP在創(chuàng)建下達(dá)生產(chǎn)訂單的同時(shí)，根據(jù)BOM物料消耗和工藝路線里工作中心對(duì)應(yīng)的成本中心，可以自動(dòng)計(jì)算出生產(chǎn)計(jì)劃成本。成本包括職工薪酬，制造費(fèi)用，外委生產(chǎn)費(fèi)用，其他材料消耗，電，水等。從生產(chǎn)實(shí)際成本和生產(chǎn)計(jì)劃成本對(duì)比，就可以看出我們?cè)谏a(chǎn)過(guò)程中在哪個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)了什么樣的問(wèn)題。

3 SAP與MES系統(tǒng)的集成

為了滿足三級(jí)系統(tǒng)與SAP系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交流、整合的目的，SAP Exchange Infrastructure（以下簡(jiǎn)稱：XI）作為新一代基于Net Weaver平臺(tái)的信息交換架構(gòu)將幫助公司有效的實(shí)現(xiàn)SAP與三級(jí)系統(tǒng)MES的整合。目前，公司使用SAP 系統(tǒng)和三級(jí)系統(tǒng)， 通過(guò)SAP XI，可以有效的將三級(jí)系統(tǒng)與SAP進(jìn)行連接，同時(shí)SAP XI平臺(tái)也可以作為SAP和其他系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的統(tǒng)一平臺(tái)。滿足外圍系統(tǒng)對(duì)于SAP 系統(tǒng)業(yè)務(wù)調(diào)用中的協(xié)議轉(zhuǎn)換和流程集成。

3.1 上傳接口定義文件WSDL樣式

L3（指三級(jí)系統(tǒng)，包括MES和計(jì)質(zhì)量系統(tǒng)等）上傳接口的處理結(jié)果采用SOAP異步通信方式，消息發(fā)送過(guò)程：三級(jí)系統(tǒng)按照XI提供的WSDL格式組成SOAP信息包，直接將SOAP消息發(fā)送至XI SOAP URL入口，XI進(jìn)行相應(yīng)數(shù)據(jù)格式和內(nèi)容轉(zhuǎn)換，然后使用ABAP Proxy將數(shù)據(jù)發(fā)送至SAP， SAP處理數(shù)據(jù)，并將結(jié)果通過(guò)另一個(gè)ABAP Proxy接口傳給XI，XI通過(guò)SOAP返回結(jié)果接口將數(shù)據(jù)傳送到L3的SOAP URL入口。

3.2 下傳接口定義文件WSDL樣式

SAP下傳接口的處理結(jié)果采用SOAP異步通信方式，消息發(fā)送過(guò)程：SAP R3通過(guò)ABAP Proxy將數(shù)據(jù)傳送給XI，XI將根據(jù)L3 Web Service生成的WSDL對(duì)消息進(jìn)行數(shù)據(jù)映射以及格式轉(zhuǎn)換，生成相應(yīng)的SOAP信息包并發(fā)送至L3 Web Service的SOAP URL入口，L3 Web Service接收到XI的SOAP信息包后，解析信息包并將數(shù)據(jù)寫(xiě)入相應(yīng)得數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)表中，如果在寫(xiě)入過(guò)程中出現(xiàn)異常，將異常返回給XI。

3.3 生產(chǎn)訂單下傳

XI根據(jù)生產(chǎn)工廠和各個(gè)廠礦IP將訂單分別下傳各自工廠的MES。Web Service對(duì)MES除根據(jù)生產(chǎn)訂單號(hào)判斷增加、修改、刪除外，如果工廠、調(diào)度員、物料、開(kāi)始日期、完成日期、收貨地均和已存在的訂單相同，則修改該訂單的訂單號(hào)以及其他信息。

3.4 貨物移動(dòng)上傳

系統(tǒng)中涉及到的移動(dòng)有生產(chǎn)訂單投料、生產(chǎn)訂單收貨、庫(kù)存地間轉(zhuǎn)移。如果MES和XI通訊故障，則成功標(biāo)識(shí)置false，由MES做業(yè)務(wù)再處理，貨物移動(dòng)可以重新上傳；如果由于業(yè)務(wù)或重復(fù)原因上傳失敗，則成功標(biāo)識(shí)置false，系統(tǒng)相關(guān)人員糾正出錯(cuò)原因后，由MES做業(yè)務(wù)再處理，貨物移動(dòng)可以重新上傳；如果貨物移動(dòng)上傳后1個(gè)小時(shí)，仍未返回物料憑證，則需業(yè)務(wù)人員聯(lián)系XI系統(tǒng)管理員檢查上傳狀態(tài)。XI根據(jù)貨物移動(dòng)上傳的業(yè)務(wù)編碼檢查業(yè)務(wù)上傳是否重復(fù)。MES做業(yè)務(wù)再處理就是將上傳標(biāo)識(shí)改為false，即未上傳。

4 結(jié)論

本文介紹了SAP生產(chǎn)主數(shù)據(jù)建立以及生產(chǎn)業(yè)務(wù)在MES與SAP系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)。MES作為SAP資源計(jì)劃系統(tǒng)的執(zhí)行部分，可以將生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)反饋到SAP系統(tǒng)中去。SAP 系統(tǒng)與三級(jí)MES系統(tǒng)構(gòu)成了一個(gè)大的執(zhí)行層，SAP是企業(yè)級(jí)的執(zhí)行層，而三級(jí)MES系統(tǒng)是分廠或車(chē)間級(jí)的執(zhí)行層。系統(tǒng)在河北鋼鐵集團(tuán)礦業(yè)公司實(shí)施已經(jīng)有4個(gè)年頭，并逐步在各礦山大規(guī)模的使用，使得在生產(chǎn)過(guò)程中節(jié)省了人工和時(shí)間，提高了企業(yè)的整體的生產(chǎn)效率。對(duì)于礦山企業(yè)來(lái)說(shuō)，無(wú)論是SAP還是MES，其根本目的就是提高企業(yè)管理水平和企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。

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