0 引 言

　　目前，国内多家钢铁制造企业基于短流程的CSP生产线具备了较高程度的自动化，以计算机智能控制为主的车间生产数字化自控技术日益成熟，同时部分企业建立了自己的ERP/CRM等高层管理系统，也取得了一定的效益。但是，ERP/CRM等系统主要应用在生产计划、预测、分析和客户关系管理等方面，至于这些计划、预测和分析数据如何下达到一线生产环节来具体指导生产，同时车间生产过程中变化因素如何“实时地”反映到管理层，很明显存在着信息流“断层”。为此，采取必要的措施弥补这些缺陷，以进一步提升生产管理水平、降低生产成本，达成产销配合，就成为企业管理层所追求的目标。其中，制造执行系统(MES)这一新理念的提出为消除企业计划与生产控制过程之间的信息流“断层”，使企业真正地“实时反映”起来提供了新的契机。

　　本文将针对钢铁企业CSP生产线现状，结合制造企业的3层集成模型，提出基于MES的CSP生产线信息结构模型，为钢铁企业信息管理系统的开发提供分析依据和参考模型。

　　1 制造企业3层集成模型(AMR模型)

　　图1是美国先进制造研究机构AMR(Advanced Manufacturing Research)于1993年提出的制造企业3层集成模型。该模型将制造企业基于信息流的管理结构分为3层，即计划系统层、制造执行系统层和控制系统层。MES在其中起着承上启下，填补计划层和控制层之间空白的作用。计划层的业务系统作出生产计划被MES层传递给生产现场，来自控制层的生产现场状态通过MES报告给计划层业务系统。

　　该模型较粗略地描述了制造企业管理信息流逻辑层次状况。

　　图1 制造企业3层集成模型

　　2 钢铁生产企业信息化的特点

　　钢铁生产是我国经济的支柱产业之一。随着我国经济持续发展，钢铁企业所面临的生产经营环境已经发生了很大的变化，主要体现在：客户对钢材的需求呈现出多品种、多规格、小批量的特点。迫使企业将传统的以预测为主的推式生产模式转变为以需求计划为主的拉式模式。

　　在拉式生产模式下，企业管理层需要在宏观上随时掌握国际国内钢铁生产动态，对企业的生产做出合理、准确、高效的决策和调整;企业的销售部门需要随时掌握产品生产的实时数据，避免出现签订价格低于生产成本、交货期无法保证的合同;企业的生产调度人员更要随时掌握生产现状，对原材料，如汽、水、煤、电等进行全面监控与调度，根据实际产能进行小订单合并，制订出优化的生产调度计划;企业生产部门也需要及时掌握当前的各项订单情况和生产计划指令，快速准确地根据销售合同和调度计划安排班组生产。可见，加强成本管理、提高综合调度能力是钢铁行业生存与发展的必然要求，而这一切都依赖于企业内外各部门之间的快速流畅的信息交流。企业实现信息化，以信息化促进管理水平的提高是钢铁制造业未来发展的必然选择。

　　我国钢铁生产企业信息化有其自身的特点：

　　(1)企业开始重视管理信息化的作用

　　企业逐步认识到管理信息化的重要作用，把信息化看成是提升管理水平的突破口。许多企业信息系统正在从简单的MIS向ERP/CRM/SCM/E-Business转变，并开始意识到管理信息化不仅仅是ERP/CRM/SCM等管理软件的应用，更是促进企业管理的重要手段。

　　(2)有良好的基础自动化和过程自动化为基础

　　设备控制级：大量采用DCS、PLC。

　　检测驱动级：各种智能表、数字传感器以及全数字化的交直流传动装置已普遍应用。

　　过程控制级：广泛采用以小型机为主的自动控制系统。

　　比如，在现代高炉控制中，电控系统、仪控系统、通信系统正被集回路调节、顺序控制、传动控制、多媒体于一身的一体化系统(APS)所代替。

　　(3)过程自动化与管理自动化之间存在鸿沟

　　企业自动化系统都是以单元生产设备为核心进行检测与控制的，生产设备之间形成诸多“自动化孤岛”，比如，连铸计算机只负责控制钢水铸坯。自动化系统之间缺乏信息资源的共享和生产过程的统一管理。MIS/ERP等上层管理系统难以与基础自动化系统接口，无法对生产数据进行自动管理。如果没有实际生产中数据作为基础，ERP也难以通过运算与分析得出令人信服的结果，影响ERP的使用效果，甚至导致应用人员对ERP系统的不信任。这种状况表明，企业信息化系统中，基础自动化与管理自动化之间还存在明显的鸿沟。九十年代中期国际上逐步发展起来的生产制造执行系统(MES)，可以实现企业生产活动、经营活动、管理活动的有效集成，成为优化运行、优化控制和优化管理的桥梁和纽带。

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