MES與SAP生產模塊在礦山企業應用

趙靜

【摘 要】在礦山生產企業中，SAP是管理層信息化系統負責下達生產任務，以及匯總生產完成情況。MES是生產制造執行系統對生產任務分解細化，進行排產。并將生產完成、生產投料等生產數據及時上傳到SAP系統，保證三四級生產數據的一致性。實現礦山企業優化控制，優化運行，優化管理。

【關鍵詞】MES SAP XI 訂單 鐵精粉 礦石

【中圖分類號】 TD21【文獻標識碼】A【文章編號】1672-5158（2013）07-0182-02

前言

ERP（Enterprise Resource Planning，企業資源計劃）是使用現代企業先進的管理思想，利用信息技術為企業決策、規劃、控制和業務評估全面、系統性的解決方案平臺。MES可通過信息傳輸從訂單到產品完成的整個生產過程進行優化管理。MES基于SAP“什么生產，生產多少”的宏觀指導，進行生產線投入什么原料，通過那種生產工藝流程，完成什么樣的產品具體說明。

1 生產業務實現

1.1 生產計劃下達

根據生產需求生產管理者下達月生產計劃任務，四級SAP創建生產訂單并下達到三級系統MES。三級系統根據月生產任務，分解月計劃，制定日計劃，班計劃，把生產任務細化到每一班。

1.2 MES生產數據上傳四級系統SAP

采礦車間根據訂單進行礦石生產，創建班計量單，形成班產量，上傳到四級系統。選礦車間對采礦車間生產的礦石進行投料生產，手工維護稱班數據，形成班消耗量，產出鐵精粉。并把礦石投料消耗和鐵精粉生產及時傳到SAP系統 ，這樣SAP的訂單完成量根據上傳量，每傳一筆量，完成量就會跟著增加。

1.3 四級系統SAP庫存變化

庫存量也是根據上傳量變化。礦石庫存原礦倉由礦石生產（移動類型101增加庫存）和礦石消耗（移動類型261減少庫存）決定，鐵精粉庫存精礦倉由鐵精粉生產（移動類型101增加庫存）和銷售外銷鐵精粉（移動類型601減少庫存）決定。每上傳一筆生產量，庫存就會跟著增加或減少。如圖1所示。

2 生產主數據建立

2.1 BOM定義

BOM（Bill of Material） 又叫物料清單，分解產品原材料、零部件或將產品拆分，每個單一材料根據材料代碼、商品名稱、規格、單位能耗損失，根據訂單的生產流程，依次排列一個清單。

2.2 工作中心定義

工作中心（work center）可以是一個人、機、或生產線，是一個單元的生產。工作中心和其他模塊的SAP集成，可以計算成本、生產效率等。

2.3 工藝路線定義

工藝路線是生產過程的一個基本部分。它指從生產原料的投入到產出產成品每個生產工序的合計。工藝路線包括每個生產工序的工作中心的相關信息。

2.4 舉例說明

下面以產成品鐵精粉為例，簡單說明在SAP 中如何實現PP生產主數據的建立。首先創建鐵精粉物料，主要維護工廠、庫存地以及會計視圖、成本視圖里的價格。再創建選礦車間工作中心，例如包括破碎工序、磨選工序、尾礦工序三個工作中心的建立。在工作中心里主要維護標準值碼，加工公式以及對應成本中心。再建鐵精粉BOM，根據實際情況建立投料生產的相關物料消耗，例如礦石、尾礦、外購礦（即對應生產一噸鐵精粉消耗相應原料的對應數量、單位）維護到BOM里。最后創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一下對應標準值“1”。PP主數據對應關系如圖2 所示。

在生產主數據完整的情況下，SAP在創建下達生產訂單的同時，根據BOM物料消耗和工藝路線里工作中心對應的成本中心，可以自動計算出生產計劃成本。成本包括職工薪酬，制造費用，外委生產費用，其他材料消耗，電，水等。從生產實際成本和生產計劃成本對比，就可以看出我們在生產過程中在哪個環節出現了什么樣的問題。

3 SAP與MES系統的集成

為了滿足三級系統與SAP系統的數據交流、整合的目的，SAP Exchange Infrastructure（以下簡稱：XI）作為新一代基于Net Weaver平臺的信息交換架構將幫助公司有效的實現SAP與三級系統MES的整合。目前，公司使用SAP 系統和三級系統， 通過SAP XI，可以有效的將三級系統與SAP進行連接，同時SAP XI平臺也可以作為SAP和其他系統進行數據交換的統一平臺。滿足外圍系統對于SAP 系統業務調用中的協議轉換和流程集成。

3.1 上傳接口定義文件WSDL樣式

L3（指三級系統，包括MES和計質量系統等）上傳接口的處理結果采用SOAP異步通信方式，消息發送過程：三級系統按照XI提供的WSDL格式組成SOAP信息包，直接將SOAP消息發送至XI SOAP URL入口，XI進行相應數據格式和內容轉換，然后使用ABAP Proxy將數據發送至SAP， SAP處理數據，并將結果通過另一個ABAP Proxy接口傳給XI，XI通過SOAP返回結果接口將數據傳送到L3的SOAP URL入口。

3.2 下傳接口定義文件WSDL樣式

SAP下傳接口的處理結果采用SOAP異步通信方式，消息發送過程：SAP R3通過ABAP Proxy將數據傳送給XI，XI將根據L3 Web Service生成的WSDL對消息進行數據映射以及格式轉換，生成相應的SOAP信息包并發送至L3 Web Service的SOAP URL入口，L3 Web Service接收到XI的SOAP信息包后，解析信息包并將數據寫入相應得數據庫的數據表中，如果在寫入過程中出現異常，將異常返回給XI。

3.3 生產訂單下傳

XI根據生產工廠和各個廠礦IP將訂單分別下傳各自工廠的MES。Web Service對MES除根據生產訂單號判斷增加、修改、刪除外，如果工廠、調度員、物料、開始日期、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以及其他信息。

3.4 貨物移動上傳

系統中涉及到的移動有生產訂單投料、生產訂單收貨、庫存地間轉移。如果MES和XI通訊故障，則成功標識置false，由MES做業務再處理，貨物移動可以重新上傳；如果由于業務或重復原因上傳失敗，則成功標識置false，系統相關人員糾正出錯原因后，由MES做業務再處理，貨物移動可以重新上傳；如果貨物移動上傳后1個小時，仍未返回物料憑證，則需業務人員聯系XI系統管理員檢查上傳狀態。XI根據貨物移動上傳的業務編碼檢查業務上傳是否重復。MES做業務再處理就是將上傳標識改為false，即未上傳。

4 結論

本文介紹了SAP生產主數據建立以及生產業務在MES與SAP系統的實現。MES作為SAP資源計劃系統的執行部分，可以將生產現場數據反饋到SAP系統中去。SAP 系統與三級MES系統構成了一個大的執行層，SAP是企業級的執行層，而三級MES系統是分廠或車間級的執行層。系統在河北鋼鐵集團礦業公司實施已經有4個年頭，并逐步在各礦山大規模的使用，使得在生產過程中節省了人工和時間，提高了企業的整體的生產效率。對于礦山企業來說，無論是SAP還是MES，其根本目的就是提高企業管理水平和企業競爭力。

參考文獻

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