Hệ thống điều hành sản xuất MES ứng dụng trong doanh nghiệp sản xuất thép

Trong bối cảnh cạnh tranh toàn cầu hiện nay, ngành luyện kim nói chung, ngành thép nói riêng đang nhận được nhiều khoản đầu tư hơn để đáp ứng yêu cầu ngày càng khắt khe về lợi nhuận, tính phức tạp trong sản xuất và thời gian để sản phẩm xuất hiện trên thị trường. Với sự phát triển của thông tin và công nghệ quản lý hiện đại, ngành thép đã có nhiều biến chuyển tích cực.

1. Đặc điểm của ngành sản xuất thép  

1.1 Tính phức tạp:

Sản xuất thép phức tạp bởi có nhiều mẫu, nhiều quy trình, nhiều trang thiết bị và nhiều yếu tố tác động. Để quá trình sản xuất diễn ra hiệu quả, cần thực hiện nhiều tính toán và gia tăng mức độ phạm vi câu hỏi nhằm tìm kiếm giải pháp tối ưu hóa. Một số doanh nghiệp đã lựa chọn sử dụng phần mềm quản lý kho vật tư hay phần mềm giám sát thiết bị để hỗ trợ.
Sản xuất sắt thép là ngành có quy trình phức tạp

1.2 Tính ngẫu nhiên:

 Biến động lớn, nhiều điều kiện không chắc chắn, có thể thay đổi kế hoạch sản xuất giữa chừng, và có thể có sự cố trong quá tình sản xuất, chẳng hạn như hỏng thiết bị, cần sửa chữa, thay đổi ngày giao hàng, các đặc tính của thép khi nung không đạt tiêu chuẩn. Tất cả đã đòi hỏi công việc quản lý cần tính đến các yếu tố ngẫu nhiên trong sản xuất kim loại. Ở khía cạnh theo dõi tính ngẫu nhiên, phần mềm giám sát thiết bị có thể đáp ứng.

1.3 Tính hạn chế:

 Quặng thô cần phải xử lý xong mới có thể tiến hành sản xuất thép, thời gian chờ của mỗi lò cần phải ngắn hơn thời gian mà quá trình sản xuất thô yêu cầu. Để tăng sản lượng đầu ra, các máy đúc cần phải làm việc liên tục. Hơn nữa, một số thiết bị cần được bảo trì thường xuyên, ví dụ các thiết bị ở khu vực lò nung. Chúng là những quy tắc cần có lúc lập kế hoạch. Phần mềm quản lý kho vật tư có thể hỗ trợ theo dõi chất lượng quặng.

1.4 Nhiều đối tượng:

 Tỉ lệ cho ra thành phẩm và thời gian sản xuất cần được cải thiện. Đó là những mục tiêu quan trọng nhất cần xem xét trong quản lý sản xuất kim loại. Thêm nữa, tận dụng các nguồn tài nguyên hiệu quả, giảm chi phí, đáp ứng hạn giao hàng theo yêu cầu của khách và nhiều thứ khác cần được quản lý như những đối tượng trong quá trình sản xuất kim loại. Các mục tiêu khác nhau cũng có những ảnh hưởng khác nhau đến cách xử lý vấn đề cụ thể.

1.5 Tính liên tục:

 Trong quá trình sản xuất thép của các doanh nghiệp, băng chuyền nguyên liệu nên được vận hành theo cách hiệu quả nhất. Các dây chuyền cần liên kết chặt chẽ với nhau, các dây chuyền sản xuất đồng thời cần được xem xét nhằm nhận ra sự hòa hợp giữa kế hoạch sản xuất và khả năng xử lý lỗi khi có sự cố. Người quản lý cũng cần nhận ra sự cân bằng giữa các tài nguyên gồm phân chia nhiệm vụ về các lò sản xuất thép khác nhau, máy tiện, máy đúc, máy cán và lò nung. Ví dụ lập kế hoạch sản xuất cần phải phù hợp với khả năng máy móc, thiết bị, nếu không sẽ xảy ra hiện tượng thắt cổ chai; quản lý chủ động mọi công đoạn, đảm bảo quặng và phôi kim loại di chuyển hài hòa nhằm đảm bảo tính linh hoạt trong sản xuất, đáp ứng chất lượng sản phẩm và thời gian giao hàng. Lựa chọn tuyến đường tốt nhất cho băng chuyền nguyên liệu có thể giảm thiểu mức tiêu hao năng lượng và các hao phí khác, cộng thêm giảm chi phí sản xuất và gia tăng hiệu quả kinh tế. Phần mềm giám sát thiết bị, phần mềm quản lý kho vật tư cũng cho phép theo dõi thông tin máy móc và nguyên liệu liên tục.

2. Nhu cầu về hệ thống điều hành sản xuất MES với ngành sản xuất sắt thép

Quá trình sản xuất là một tổng thể đối với ngành sản xuất sắt thép. Tối ưu hóa sản xuất đến từ quan điểm quản trị tổng thể và phù hợp với quy trình sản xuất đảm bảo đem lại lợi nhuận quản trị và giảm chi phí sản xuất.  Chỉ thực hiện tối ưu hóa cục bộ ở mỗi dây chuyền và thiết bị riêng lẻ là thiếu sót lớn bởi vì có sự xung đột giữa tối ưu hóa cục bộ với tối ưu hóa tích hợp. Chẳng hạn nếu như sử dụng phần mềm giám sát thiết bị hay phần mềm quản lý kho vật tư có thể đảm bảo nguyên liệu và thiết bị sản xuất ở trạng thái tốt nhất. Nhưng nếu như năng lượng, hay nhân công thiếu hụt, không được theo dõi sát sao cũng sẽ gây ra hạn chế trong sản xuất. Nhu cầu tích hợp nhiều công việc như: thiết kế, quản trị, quy trình và nhu cầu tối ưu hóa tổng thể hoạt động dẫn đến nhu cầu ứng dụng lý thuyết và phương pháp của sản xuất có sự hỗ trợ máy tính để đáp ứng thông qua hệ thống tự động nhân tạo.

SCADA thu thập dữ liệu cho hệ thống MES

Thực tế, việc vận hành và kiểm soát sản xuất tại các doanh nghiệp sắt thép vẫn còn nhiều vấn đề: bị phụ thuộc vào kinh nghiệm, thông tin có độ trễ và không đầy đủ, sản xuất xa rời với quản lý, có sự trì hoãn lệnh sản xuất trong thực tiễn sản xuất... Với đặc điểm tối ưu hóa vận hành, hệ thống điều hành sản xuất MES (Manufacturing Execution System)được áp dụng để tiến hành và thực hiện các kế hoạch sản xuất tổng hợp;  tối ưu hóa kế hoạch sản xuất một cách linh động trong giai đoạn sản xuất;  dự đoán trước và tối ưu hóa chi phí cho sản xuất trên chuyền; thiết kế giám sát chất lượng động trong sản xuất theo luồng; giám sát và bảo trì thiết bị. Hệ thống điều hành sản xuất MES đóng vai trò quan trọng như là một cầu nối giữa giai đoạn trước và sau sản xuất. Nó nhận biết được thế nào là hiệu quả cao, khi nào cần con người điều khiển và hỗ trợ quản lý trên toàn bộ quá trình sản xuất. Hệ thống điều hành sản xuất MES có những chức năng của phần mềm quản lý kho vật tư hay phần mềm giám sát thiết bị để phục vụ cho ngành luyện kim. Chúng gồm có hệ thống quản lý kế hoạch, quản lý phân phối tài nguyên, giám sát vật tư, kiểm tra và phân tích chất lượng, chẩn đoán và bảo trì thiết bị, quản lý quá trình sản xuất và kiểm soát chi phí sản xuất.

3. Ứng dụng hệ thống điều hành sản xuất MES vào doanh nghiệp sản xuất sắt thép

Do mỗi doanh nghiệp có cấu trúc phần cứng, hệ điều hành và dữ liệu khác nhau, việc thiết kế cấu trúc hệ thống cần tuân thủ theo mô hình chức năng . Các hệ thống ứng dụng như hệ thống điều hành sản xuất MES cần sử dụng những giao thức tiêu chuẩn vì tiêu chuẩn cho phép sản phẩm phần mềm tương thích với các đặc thù kiến trúc và đặc thù cơ sở dữ liệu.

Đặc điểm của giải pháp công nghệ này gồm có:

(1)    Ứng dụng chung đối với ngành sắt thép và những ngành công nghiệp sản xuất theo dây chuyền; có chức năng lập kế hoạch tổng thể và tối ưu hóa theo thời gian thực

(2)    Tích hợp tốt với hệ thống ERP và hệ thống điều khiển dây chuyền, có liên hệ với chức năng hệ thống ERP, có khả năng kết nối với ERP có tùy chỉnh cũng như kết nối với những hệ thống ERP được xây dựng sẵn (chẳng hạn SAP ERP)

(3)    Sử dụng rộng rãi ở nhiều dây chuyền khác nhau bao gồm thép lá, thép cuộn, thép  ống và thép cán định hình

(4)    Làm hài lòng các đặc tính của sản xuất linh hoạt theo thời gian; thích nghi với số lượng lớn các công nghệ xử lý thời gian thực; lập kế hoạch và đánh giá chất lượng hoặc thu thập dữ liệu sản xuất và tính toán chi phí đều được phản ứng bởi các sự kiện trong sản xuất; áp ứng tính không chắc chắn của sự kiện.

Dự án triển khai hệ thống điều hành sản xuất MES có thể đáp ứng những đặc điểm của ngành sản xuất sắt thép  do công nghệ này được phát triển dựa trên quy trình sản xuất. Do đó, hệ thống điều hành sản xuất MES được áp dụng một cách linh hoạt và hiệu quả vào nhiều doanh nghiệp.

Nếu bạn muốn tìm hiểu về Hệ thống điều hành sản xuất MES ứng dụng trong doanh nghiệp sản xuất thép, hãy liên hệ với chúng tôi. Với phương châm làm việc chuyên nghiệp, tận tâm Bảo An Automation luôn cam kết mang tới cho khách hàng sản phẩm với chất lượng tốt nhất với giá thành hợp lý và đảm bảo giao hàng đúng tiến độ.
Nguồn: IFAC
 7.113      10/05/2022
Trao đổi nội dung về bài viết

 Bảo An Automation

CÔNG TY CP DỊCH VỤ KỸ THUẬT BẢO AN
Địa chỉ: Số 3A Lý Tự Trọng, Minh Khai, Hồng Bàng, Hải Phòng, Việt Nam
Văn phòng 1: Khu dự án Vân Tra B, An Đồng, An Dương, Hải Phòng, Việt Nam
Văn phòng 2: Số 3/38, Chu Huy Mân, Phúc Đồng, Long Biên, Hà Nội, Việt Nam
Nhà máy: Khu dự án Vân Tra B, An Đồng, An Dương, Hải Phòng, Việt Nam
Điện thoại: (+84) 2253 79 78 79, Hotline: (+84) 936 985 256
Giấy CNĐKDN: 0200682529 - Ngày cấp lần đầu: 31/07/2006 bởi Sở KH & ĐT TP HẢI PHÒNG
 Thiết kế bởi Công ty Cổ Phần Dịch Vụ Kỹ Thuật Bảo An
 Email: baoan@baoanjsc.com.vn -  Vừa truy cập: 3 -  Đã truy cập: 86.006.677
Chat hỗ trợ