港務(wù)原料總廠精益物流實(shí)踐

鄧立龍

(馬鋼股份公司港務(wù)原料總廠 安徽馬鞍山 243000)

馬鋼港務(wù)原料總廠為馬鋼鐵前四機(jī)五爐提供原燃料受入、堆存、混勻礦生產(chǎn)、以及爐機(jī)用料保供服務(wù)，年原料加工、輸送總量達(dá)7000多萬(wàn)t，2014年原料受入量1178萬(wàn)t、生產(chǎn)混勻礦1088萬(wàn)t，外供總量4105萬(wàn)t，原燃料輸送成本9.45元/t。

2014年底到2015年初，公司鐵前大型高爐相繼出現(xiàn)爐況失常，給公司生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)造成較大影響。與此同時(shí)，鐵礦石價(jià)格連續(xù)下行，低庫(kù)存運(yùn)行的壓力不斷加大，公司進(jìn)口礦保有進(jìn)入超低庫(kù)存運(yùn)行階段。

要完成超低庫(kù)存運(yùn)行條件下的鐵前原燃料保供，并為高爐提供優(yōu)質(zhì)可靠的保供服務(wù)，必須在物流運(yùn)行模式上有所突破，為此，港務(wù)原料總廠針對(duì)本單元特點(diǎn)，結(jié)合用戶的爐機(jī)用料需求，應(yīng)對(duì)超低庫(kù)存的不利影響，通過(guò)精心策劃，全面推行精益物流。

1 精益物流實(shí)施方法

精益物流是從精益生產(chǎn)的理念中蛻變而來(lái)一種物流管理思想，核心是追求消滅包括庫(kù)存在內(nèi)的一切浪費(fèi)，并圍繞此目標(biāo)發(fā)展的一系列具體方法。精益物流作為即時(shí)生產(chǎn)(JIT)的發(fā)展，已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出JIT的范疇，對(duì)于馬鋼鐵前物流港務(wù)原料單元而言，所謂精益物流就是減少備貨時(shí)間，降低庫(kù)存總量，提高客戶滿意度，并以此達(dá)到用戶生產(chǎn)拉動(dòng)，降低單位成本的目的。

1.1 配置庫(kù)場(chǎng)資源，壓縮備貨周期，降低原料庫(kù)存

進(jìn)口礦低庫(kù)存運(yùn)行模式已運(yùn)行三年時(shí)間，三年來(lái)料場(chǎng)進(jìn)口礦庫(kù)存從110萬(wàn)t下降到80萬(wàn)t水平，如何在保持生產(chǎn)穩(wěn)定的前提下向超低庫(kù)存運(yùn)行模式過(guò)渡，需要對(duì)影響進(jìn)口礦庫(kù)存因素進(jìn)行具體分析。就料場(chǎng)單元而言，影響進(jìn)口礦合理庫(kù)存量的因素主要有三個(gè)方面，第一是用戶需求量，第二是進(jìn)口礦料場(chǎng)周轉(zhuǎn)速度，第三是混勻礦生產(chǎn)能力即進(jìn)口礦備料節(jié)點(diǎn)，第四是進(jìn)口礦受入能力。由于用戶需求量取決于高爐生產(chǎn)穩(wěn)定水平，不屬于料場(chǎng)單元可控因素，下文不做具體分析，那么，進(jìn)口礦超低庫(kù)存運(yùn)行可行性主要取決于第二到第四這三個(gè)要素。

1.1.1 進(jìn)口礦料場(chǎng)周轉(zhuǎn)速度主要取決于混勻礦堆重的設(shè)置。由于混勻礦生產(chǎn)工藝特點(diǎn)的限制，堆重設(shè)置就成為料場(chǎng)備料總量的關(guān)鍵參數(shù)。

根據(jù)二、三鐵混勻礦用料年度計(jì)劃需求情況看，二鐵為1.6萬(wàn)t/d，三鐵2.0萬(wàn)t/d，之前的混勻礦堆重為混勻一分廠20萬(wàn)t(8天生產(chǎn)、4.5天檢修)、混勻二分廠23萬(wàn)t(8.5天生產(chǎn)、3天檢修)，結(jié)合混勻一、二分廠的混勻礦生產(chǎn)系統(tǒng)封堆檢修模型特點(diǎn)以及生產(chǎn)設(shè)備配置和檢修工作量，將供二鐵的混勻一分廠混勻礦堆重設(shè)置調(diào)整為16萬(wàn)t，即6天生產(chǎn)、4天檢修，供三鐵的混勻二分廠混勻礦堆重設(shè)置為20萬(wàn)t，即7天生產(chǎn)，3天檢修。由于檢修時(shí)間需求基本沒(méi)有彈性，因此16+20的堆重設(shè)置已經(jīng)達(dá)到最小備料量和混勻礦單堆最短供料時(shí)長(zhǎng)的最低標(biāo)準(zhǔn)，即一次料場(chǎng)按計(jì)劃配料比例備足36萬(wàn)t即可滿足混勻礦生產(chǎn)需要。

1.1.2 混勻礦生產(chǎn)速度是滿足最小堆重條件下封堆檢修必要時(shí)間的保證，按1.1中混勻一分廠16萬(wàn)t生產(chǎn)6天，混勻二分廠20萬(wàn)t生產(chǎn)7天，實(shí)際上是將其生產(chǎn)能力分別由2.5萬(wàn)t和2.7萬(wàn)t提高到2.67萬(wàn)t和2.86萬(wàn)t，生產(chǎn)能力的提升途徑除了在保證必要混勻礦大堆層數(shù)基礎(chǔ)上增加單位時(shí)間流量之外，優(yōu)化料場(chǎng)配置實(shí)現(xiàn)取料機(jī)作業(yè)分配均衡是提高產(chǎn)能的最有效途徑。

1.1.3 進(jìn)口礦受入能力直接關(guān)系到備料速度，在當(dāng)前超低庫(kù)存和水運(yùn)物流準(zhǔn)時(shí)性較差的外部條件下尤為重要。

2014年10月開(kāi)始自備碼頭改造7個(gè)月，自備碼頭進(jìn)料能力萎縮近一半，為滿足必要進(jìn)料需求，重點(diǎn)在協(xié)作進(jìn)料部分進(jìn)行挖潛，并對(duì)自備碼頭單泊位作業(yè)產(chǎn)能進(jìn)行拉練，主要措施包括壓縮交接班停機(jī)時(shí)間和船舶斷檔時(shí)間，加強(qiáng)流量監(jiān)控，單位時(shí)間達(dá)不到預(yù)定流量的分級(jí)干預(yù)，優(yōu)化船型搭配，提供必要的堆料機(jī)設(shè)備，規(guī)避陸運(yùn)排料系統(tǒng)占用干擾等，提出自備碼頭1.5萬(wàn)t/d、協(xié)作進(jìn)料2.0萬(wàn)t/d的目標(biāo)。并借此產(chǎn)能拉練機(jī)會(huì)為馬鋼適應(yīng)性改造后進(jìn)料單元不增加設(shè)備前提下保證必要進(jìn)料能力提供驗(yàn)證機(jī)會(huì)和參數(shù)。

受入計(jì)劃網(wǎng)絡(luò)圖。在月度用料需求推移基礎(chǔ)上首次創(chuàng)新使用受入計(jì)劃網(wǎng)絡(luò)圖來(lái)編制水運(yùn)單日計(jì)劃，將泊位、船舶、品種、膠帶機(jī)系統(tǒng)和堆料機(jī)作業(yè)都納入網(wǎng)絡(luò)圖控制范圍內(nèi)，按小時(shí)對(duì)卸船生產(chǎn)進(jìn)度進(jìn)行細(xì)化，加強(qiáng)了對(duì)水運(yùn)卸船進(jìn)度的控制和預(yù)判。

1.2 將高爐礦槽均衡水平作為用戶滿意度主要指標(biāo)加以實(shí)施

高爐礦槽直供料主要有燒結(jié)礦、焦炭和球團(tuán)，其中燒結(jié)礦、焦炭抗摔打性能較差，過(guò)高的加槽落差會(huì)造成含粉上升。對(duì)于上述品種的固有加槽模式是將其中一座高爐的該品種加滿之后再切換至另一座高爐，而在加槽過(guò)程中也是逐個(gè)將一個(gè)倉(cāng)加滿之后再移到另一個(gè)料倉(cāng)。這種加槽模式的優(yōu)點(diǎn)是最大限度減少系統(tǒng)切換次數(shù)。缺點(diǎn)是低槽位率較高，原料含粉上升，且槽位安全性降低，斷料風(fēng)險(xiǎn)大。槽位恒平法——始終保持槽位波動(dòng)在設(shè)定范圍內(nèi)。槽位恒平法的核心內(nèi)容包括兩個(gè)部分：燒結(jié)礦和焦炭的低槽位三級(jí)預(yù)警和槽位超差超預(yù)警，具體做法如下。

1.2.1 二鐵總廠在用燒結(jié)礦槽15個(gè)，總槽位150 m，低于70%即105 m進(jìn)入三級(jí)預(yù)警，低于60%即90 m進(jìn)入二級(jí)預(yù)警，低于50%即75米進(jìn)入一級(jí)預(yù)警，單槽低于4 m為低槽位；在用焦炭礦槽13個(gè)，總槽位130 m，低于70%即91 m進(jìn)入三級(jí)預(yù)警，低于60%即78 m進(jìn)入二級(jí)預(yù)警，低于50%即65 m進(jìn)入一級(jí)預(yù)警，單槽低于4 m為低槽位。

1.2.2 三鐵總廠在用燒結(jié)礦槽18個(gè)，總槽位198 m，低于70%即138 m進(jìn)入三級(jí)預(yù)警，低于60%即119 m進(jìn)入二級(jí)預(yù)警，低于50%即99 m進(jìn)入一級(jí)預(yù)警，單槽低于5 m為低槽位；在用焦炭礦槽16個(gè)，槽位176 m，低于70%即123 m進(jìn)入三級(jí)預(yù)警，低于60%即106 m進(jìn)入二級(jí)預(yù)警，低于50%即88 m進(jìn)入一級(jí)預(yù)警，單槽低于5 m為低槽位。

1.2.3 二鐵總廠：1#、2#高爐同品種平均槽位相差不得大于2 m，同爐同品種單槽槽位相差不得大于3 m。

1.2.4 三鐵總廠：A#、B#高爐同品種平均槽位相差不得大于3 m，同爐同品種單槽槽位相差不得大于4 m。

1.3 針對(duì)用料結(jié)構(gòu)變化造成的增量，對(duì)保供瓶頸環(huán)節(jié)運(yùn)行方式進(jìn)行優(yōu)化再造。

K400系(K401-K403)單線系統(tǒng)建成于1992年，是為1座2500 m3大高爐供球團(tuán)塊礦的系統(tǒng)，在二鐵總廠建成兩座2500 m3加一座1000 m3高爐后，K400系統(tǒng)作業(yè)量數(shù)倍增加。新區(qū)高爐建成后，為平衡焦炭不足給二鐵總廠使用的外購(gòu)焦也從K400系統(tǒng)供料， 在高爐產(chǎn)能持續(xù)釋放，系統(tǒng)作業(yè)量增加到10000 t/天，作業(yè)率保持在90%以上，設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)難以安排，造成設(shè)備失修、故障率高、高爐原燃料保供困難甚至斷料。2013年起我廠針對(duì)K400系實(shí)施定點(diǎn)定時(shí)供料模式，系統(tǒng)作業(yè)率下降到80%以下的安全水平。2015年10月中旬開(kāi)始焦化5#焦?fàn)t大修約11個(gè)月的焦炭平衡的要求，外供K400系新增約600 t/d的臨渙定制焦供量，按照原供料模式組織生產(chǎn)，系統(tǒng)作業(yè)率又將上升到90%以上，為此我廠主動(dòng)對(duì)K400系運(yùn)行方式進(jìn)行了優(yōu)化再造，即現(xiàn)在正在運(yùn)行的要約保供，嵌套切換。

1.3.1 要約保供

1.首先對(duì)通過(guò)該系統(tǒng)的作業(yè)量進(jìn)行測(cè)算。按公司配礦計(jì)劃確定的高爐用料結(jié)構(gòu)，球團(tuán)礦20.5%，進(jìn)口塊礦11%。以日產(chǎn)生鐵14500 t換算得出球團(tuán)礦供料5800 t/d，進(jìn)口塊礦2800 t/d，另3#高爐用濟(jì)源焦1300 t，2#爐用臨渙定制焦600 t，K400系平均供料量10500 t。

2.作業(yè)率測(cè)算。

按球團(tuán)每天供料4次，每次1400-1500 t，1000 t/h流量，每次放料時(shí)間1.45 h，流程準(zhǔn)備及確認(rèn)時(shí)間0.2 h，順停時(shí)間0.45 h，每天用時(shí)8.4 h。

進(jìn)口塊礦每天供料2次，每次1400 t，按照1000 t/h流量，每次放料時(shí)間1.4 h，流程準(zhǔn)備及確認(rèn)時(shí)間0.2 h，順停時(shí)間0.75 h，每天用時(shí)4.7 h。

一焦庫(kù)外購(gòu)焦炭每天供料4次，每次濟(jì)源焦330 t，臨渙焦150 t，按照300 t/h流量，流程準(zhǔn)備及確認(rèn)0.2 h，濟(jì)源焦放料1.1 h，兩種焦炭切換時(shí)間0.1 h，臨渙焦放料0.5 h，流程順停時(shí)間0.25 h，每天用時(shí)8.6 h。

以上三項(xiàng)合計(jì)21.7 h，測(cè)算得出K400系平均作業(yè)率90.4%。

3. 確定K400系要約保供作業(yè)計(jì)劃。

作業(yè)品種作業(yè)量(t)作業(yè)時(shí)間?起止運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)(h)流量要求(t/h)自球15005：558：002．08>1000系統(tǒng)維護(hù)8：0010：00焦炭48010：0012：102．17>300球團(tuán)150012：1014：152．08>1000塊礦140014：1516：452．50>1000焦炭48016：4518：552．17>300球團(tuán)150018：5521：002．08>1000系統(tǒng)檢查21：0021：20焦炭48021：2023：302．17>300球團(tuán)140023：301：302．00>1000塊礦14001：303：502．33焦炭4803：505：552．08>300合計(jì)1062021．7

按要約保供作業(yè)計(jì)劃，系統(tǒng)作業(yè)率仍在90%以上，設(shè)備系統(tǒng)處于超剛性運(yùn)行狀態(tài)。

1.3.2 嵌套切換

要約保供作業(yè)率測(cè)算中有4.3 h的為杜絕混錯(cuò)料設(shè)置的必要系統(tǒng)順停排料時(shí)間，通過(guò)觀察可以發(fā)現(xiàn)，塊礦、球團(tuán)和外購(gòu)焦炭的順停時(shí)間不一樣，原因是在整個(gè)流程中的起點(diǎn)不同，通過(guò)加強(qiáng)對(duì)料流的跟蹤監(jiān)控，是可以將短運(yùn)距的品種切換到長(zhǎng)運(yùn)距的品種的順停時(shí)間擠出來(lái)，不僅減少系統(tǒng)空運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間，降低能耗，還可將有限的時(shí)間交付設(shè)備檢查維護(hù)檢修，改善設(shè)備工況，以利于更穩(wěn)定可靠的保供作業(yè)。通過(guò)對(duì)要約保供作業(yè)計(jì)劃表的梳理分析，全天可以對(duì)白班和夜班各一個(gè)序列(焦炭—球團(tuán)—塊礦)的供料順停排料時(shí)間進(jìn)行壓縮，可壓縮時(shí)間為(0.25+0.45)×2=1.4 h，還有一次下午的焦炭切換到球團(tuán)可以壓縮順停時(shí)間為0.25 h，兩項(xiàng)合計(jì)約1.65 h。

K400系統(tǒng)要約保供，嵌套切換運(yùn)行方法預(yù)計(jì)可以在新增600噸臨渙焦炭供量基礎(chǔ)上，將系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間控制在20小時(shí)，作業(yè)率壓縮到83.5%以下。

1.3.3 為嵌套切換保駕護(hù)航——料流跟蹤確認(rèn)

為了規(guī)避嵌套切換的混錯(cuò)料風(fēng)險(xiǎn)，提高系統(tǒng)作業(yè)效率，對(duì)于嵌套切換過(guò)程中的料流跟蹤程序進(jìn)行了細(xì)化，具體程序如下。

1.中控提前10-30 min通知相關(guān)作業(yè)區(qū)品種切換作業(yè)指令，指令內(nèi)容包括物料品種、品種切換時(shí)間及終點(diǎn)位置，作業(yè)區(qū)必須復(fù)述指令確認(rèn)無(wú)誤(終點(diǎn)作業(yè)區(qū)還要確認(rèn)指令品種是否與該礦槽實(shí)際品種相符，如有不符要做好提醒和確認(rèn))；

2.流程起點(diǎn)崗位及時(shí)將開(kāi)始作業(yè)時(shí)間及大致流量匯報(bào)到作業(yè)區(qū)和中控，作業(yè)區(qū)要做好轄區(qū)內(nèi)沿線崗位的料到匯報(bào)，并及時(shí)將起點(diǎn)崗位作業(yè)時(shí)間通知下游崗位。沿線(包括終點(diǎn))崗位得到上游崗位的料流信息后，預(yù)測(cè)料流到達(dá)本崗位的時(shí)間，做好本轄區(qū)內(nèi)沿線設(shè)備料流跟蹤確認(rèn)，并繼續(xù)將信息通知下游崗位。

3.流程啟動(dòng)后，各崗位要密切監(jiān)控來(lái)料品種及流量，按順序利用通訊系統(tǒng)，在料到后的2 min內(nèi)，向作業(yè)區(qū)以及下游崗位報(bào)告料到信息。匯報(bào)內(nèi)容包括料到時(shí)間、品種、流量等。當(dāng)下游崗位在超預(yù)測(cè)時(shí)間5 min后，仍未見(jiàn)到物料或物料品種不符的，要立即向上游崗位查詢，并匯報(bào)作業(yè)區(qū)和中控。

4.中控接到起點(diǎn)作業(yè)區(qū)匯報(bào)的開(kāi)始作業(yè)(或料流到達(dá))時(shí)間后，預(yù)測(cè)好料流到達(dá)終點(diǎn)設(shè)備時(shí)間，通知終點(diǎn)作業(yè)區(qū)。流程終點(diǎn)崗位最終確認(rèn)物料品種、到達(dá)時(shí)間及入槽號(hào)，并向中控和作業(yè)區(qū)報(bào)告。

5.在物料到達(dá)后以及作業(yè)過(guò)程中，崗位發(fā)現(xiàn)實(shí)際來(lái)料品種及流量與指令不符，料流異常中斷以及料流中有異?；炝系?，要立即匯報(bào)作業(yè)長(zhǎng)及中控，必要時(shí)可立即打停設(shè)備；終點(diǎn)崗位要嚴(yán)密監(jiān)控槽位，提前5 min-15 min直接向中控或經(jīng)過(guò)作業(yè)區(qū)向中控匯報(bào)本次作業(yè)停止或切換時(shí)間，中控核實(shí)后確定系統(tǒng)順停、切換或品種切換時(shí)間。

6.對(duì)于球團(tuán)切換到塊礦流程涉及到跨分廠界面的，上游分廠的最后一個(gè)崗位，以及下游分廠的第一個(gè)崗位，也要分別向本分廠的作業(yè)區(qū)和中控匯報(bào)，中控做好轉(zhuǎn)接工作。

7.中控在調(diào)整作業(yè)總量、系統(tǒng)流量和作業(yè)運(yùn)行時(shí)間時(shí)，要及時(shí)將信息通知到相關(guān)作業(yè)區(qū)，以便于作業(yè)區(qū)做好料流跟蹤和確認(rèn)。

2 精益物流實(shí)施效果

2015年港務(wù)原料總廠實(shí)施精益物流運(yùn)行模式以來(lái)，以受入網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃、槽位恒平法、要約保供嵌套切換和料流跟蹤為具體措施，各項(xiàng)指標(biāo)均創(chuàng)下最好水平，為全年鐵前高爐長(zhǎng)周期穩(wěn)定順行和超低庫(kù)存穩(wěn)步推行提供了可靠保障。

1.混勻礦產(chǎn)能提升?；靹蛞环謴S2014年為2.5萬(wàn)t/d，提升目標(biāo)2.67萬(wàn)t/d，實(shí)際2015全年平均為2.76萬(wàn)t/d；混勻二分廠2014年為2.7萬(wàn)t/d，提升目標(biāo)2.86萬(wàn)t/d，實(shí)際2015全年平均為2.98萬(wàn)t/d；

2.水運(yùn)進(jìn)料方面，自備碼頭能力穩(wěn)中有升，協(xié)作進(jìn)料脫胎換骨大幅提升。2015年自備碼頭水運(yùn)進(jìn)料系統(tǒng)效率為680 t/h，較2014年620 t/h上升了9.7%；協(xié)作進(jìn)料系統(tǒng)效率610 t/h，較2014年450 t/h上升了35.5%。

3.在對(duì)料場(chǎng)配置持續(xù)不斷優(yōu)化中，通過(guò)混勻礦產(chǎn)能和水運(yùn)進(jìn)料效率提升，公司進(jìn)口礦始終維持110萬(wàn)t的超低庫(kù)存水平，庫(kù)存水平較2014年下降了10萬(wàn)t以上。按照進(jìn)口礦均價(jià)430元/t計(jì)算，可以減少原料資金占用4300萬(wàn)元以上。

4.高爐礦槽高槽位率。二鐵總廠高爐礦槽高槽位率68.8%，較2014年上升1.3個(gè)百分點(diǎn)；三鐵總廠高爐礦槽高槽位率80.4%，較2014年上升7.6個(gè)百分點(diǎn)。

5.2015年K400系平均作業(yè)率79.5%，其中1-9月份78.6%，10-12月份5#焦?fàn)t大修后增量供料條件下作業(yè)率為82%，達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)。

6.高質(zhì)量物流保供的實(shí)現(xiàn)，為高爐長(zhǎng)周期穩(wěn)定順行提供了良好的原料條件，2015年3月份以來(lái)二、三鐵高爐未出現(xiàn)爐況失常，全年料場(chǎng)外供總量完成4211萬(wàn)t，較2014年提高106萬(wàn)t，原燃料輸送成本下降到8.72元/t，直接降本924.32萬(wàn)元。

3 結(jié)束語(yǔ)

實(shí)施精益物流管理是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，也是企業(yè)發(fā)展的需要，其管理過(guò)程是全方位的，重點(diǎn)體現(xiàn)在全員參與(從主管到操作者)、全過(guò)程體現(xiàn)。在當(dāng)前企業(yè)生產(chǎn)形勢(shì)嚴(yán)峻，成本壓力增大的情況下，如何做好精益物流管理顯得尤為重要，更需要全體職工共同努力、共同探索、共同實(shí)踐。

[1] 吳 峻.提升港務(wù)原料總廠水運(yùn)進(jìn)料能力方案遴選[J].安徽冶金科技職業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)，2017，1