太鋼不銹冷軋廠生產計劃系統(tǒng)的優(yōu)化研究

彭曉光

摘 要：? 在鋼鐵企業(yè)生產系統(tǒng)中，不銹鋼冷軋生產系統(tǒng)具有代表性。不銹鋼冷軋生產系統(tǒng)具有生產加工工序復雜、多規(guī)格、多品種等，同時其具有交叉的生產流程以及生產工藝。但是正是由于生產系統(tǒng)具有復雜性，會約束生產計劃的編制和執(zhí)行。本文對太鋼不銹冷軋廠生產計劃系統(tǒng)的優(yōu)化情況進行研究與分析，以此來將企業(yè)運營效率加以提升，將企業(yè)庫存降低，最終達到提升企業(yè)效益的目的。

關鍵詞：? 太鋼不銹冷軋廠;生產計劃系統(tǒng);優(yōu)化

【中圖分類號】F74? ? ?【文獻標識碼】A? ? ?【文章編號】1674-3733（2020）06-0153-01

從美國自2008年起涉及范圍為全世界的金融危機給很多產業(yè)帶來了沖擊，其中影響最為顯著的產業(yè)便是制造業(yè)，太鋼自2003年開始進入跨越發(fā)展，不銹鋼產業(yè)是其重點發(fā)展對象，至2008年不銹鋼加工的能力已經突破了300萬噸的大關，因此中國也已經成為世界上規(guī)模最大的不銹鋼生產企業(yè)。本文對太鋼不銹冷軋廠生產計劃系統(tǒng)的優(yōu)化情況進行研究與分析，現報道如下：

1 太鋼不銹冷軋廠概述

太鋼不銹冷軋廠是本次研究的重點，不銹鋼生產加工流程的成品工序便是冷軋工藝，具有核心地位。太鋼不銹冷軋廠現階段的裝備產能為180萬噸，其中有120萬噸不銹鋼冷軋卷板，有30萬噸不銹鋼熱軋酸洗卷板，除此之外，還有140萬噸在建不銹鋼冷連軋項目設計產能，其中有100萬噸不銹鋼冷軋卷板，有40萬噸不銹鋼熱軋酸洗卷板。

2 生產計劃理論概述

2.1 生產計劃理論方法發(fā)展

伴隨著進入工業(yè)時代，生產計劃這一名詞也開始出現，其對整個生產系統(tǒng)的重要性日趨凸顯，因此需要深入研究生產計劃理論，其主要經歷了三個發(fā)展階段：①數學模型方法。生產計劃理論方法的雛形期是20世紀70年代，基于數學規(guī)劃等數學方法，國外部分學者開始研究生產計劃組合優(yōu)化等數學模型，此類方法規(guī)范化處理生產系統(tǒng)，從而使得生產計劃方法具有較高的科學依據。但是數學模型方法柔性不足，具有極強的剛性設計，對于生產現場復雜多變的情況無法有效滿足[1]。②人工智能方法。伴隨信息科學的進步，上世紀80年代國外的大型鋼鐵已經將智能技術開始運用，以此來對生產計劃中遇到的問題加以解決。人工智能方法在這種背景之下，完善了數學模型方法，可以滿足數學模型的剛性，同時具備一定的柔性，但是受到很多因素的制約，例如知識水平、搜索效率等，但是仍然無法有效地滿足生產的需求。③綜合集成方法。由于信息水平、制造能力等全方面的快速發(fā)展，上世紀90年代，生產系統(tǒng)的復雜性以及不確定性出現明顯增大。國外部分學者為了應對新興的困難，以人工智能方法為基礎，與運籌學工具相結合，可以研發(fā)生產計劃理論方法，以此在動態(tài)生產系統(tǒng)中保證應用的靈活性、有效性。

2.2 生產計劃的內容

生產計劃是指一方面可以對客戶對交貨期、成本以及品質的需求的計劃，另一方面可以對企業(yè)獲得預算效益加以保證，而對生產系統(tǒng)中生產裝備、作業(yè)人員以及原材料進行確切分配、準備以及使用的計劃。一個優(yōu)化的生產計劃的核心內容分為以下幾步，①市場需求調研與預測。②企業(yè)的生產能力核定。③選擇合適的計劃方法。④制定準確的生產計劃體系。⑤生產計劃的實施與監(jiān)控。

2.3 生產計劃的分類

根據不同的維度，可以將生產計劃分為很多類型：

（1）按計劃層次分類：按照計劃層次可以將生產計劃分為戰(zhàn)略計劃層、戰(zhàn)術計劃層、執(zhí)行計劃層。

（2）按計劃時間周期分類：按計劃時間周期分類可以將生產計劃分為長期計劃、中期計劃以及短期計劃。

3 太鋼不銹冷軋廠生產計劃系統(tǒng)優(yōu)化

3.1 生產計劃編制原則

在企業(yè)特殊的背景下，生產計劃的編制可以對企業(yè)整體的發(fā)展規(guī)劃加以滿足，可以將企業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略目標加以支持。太鋼不銹冷軋廠在太鋼整體發(fā)展規(guī)劃及市場布局下的基本原則為滿足生產訂單計劃量，本研究在進行計劃方案編制時，在此原則的指導下遵循以下優(yōu)先級考慮：

第一優(yōu)先級：產能最大化原則。第二優(yōu)先級：提高合同兌現率。第三優(yōu)先級：降低系統(tǒng)庫存。第四優(yōu)先級：降低物流轉運成本。

3.2 核心工序生產計劃拉動生產計劃法

分析以及優(yōu)化生產系統(tǒng)約束因素，可以創(chuàng)新生產計劃編制方法。將核心工序生產計劃拉動策略加以提出，運用拉動方式來將一體化平衡物流的思想加以實現。從不銹冷軋核心工序開始對生產計劃進行制定，并對整個計劃體系向前、向后進行拓展。核心工序計劃拉動方法控制具有以下兩個關鍵點：庫存控制水平以及工序自律優(yōu)化。

3.3 不銹冷軋廠生產系統(tǒng)核心工序

原料退火酸洗、軋制、成品退火酸洗、精整、包裝發(fā)運是太鋼不銹冷軋廠主要的生產工序。從生產系統(tǒng)看，生產系統(tǒng)的輸入工序便是原料退火酸洗，整個生產系統(tǒng)的運行水平由產能高低及生產穩(wěn)定性直接決定。從工藝角度分析，冷軋不銹鋼產品表面等級以及性能等核心指標由成品退火酸洗所決定的，冷軋不銹產品的產量及質量由成品酸洗工序運行狀況直接決定，成品退火酸洗機組的運營效率及其產品質量控制水平受頻繁的品種、規(guī)格更替嚴重影響。此外，大規(guī)模的熱軋前不銹鋼產能根據目前不銹鋼行業(yè)布局進行逐步釋放，未來幾年內將加劇市場熱軋酸洗帶（板）產品競爭。

3.4 生產計劃系統(tǒng)編制流程優(yōu)化

熱軋酸洗不銹鋼鋼帶（板）產成品以及冷軋不銹鋼鋼帶（板）產成品是太鋼不銹冷軋廠產成品主要兩類[2]。兩類產品具有不同的占用生產裝備、不同的產品工藝設計以及需要分開設計生產計劃。新的生產計劃系統(tǒng)根據課題生產計劃設計思路以成品退火酸洗工序生產計劃為核心，整個生產計劃系統(tǒng)向前后工序逐級推演。

3.5 優(yōu)化后生產計劃編制過程

不銹冷軋廠生產計劃根據上述計劃系統(tǒng)的設計思路，其編制過程如下：①借助MES平臺將生產訂單信息倒出，同時需要梳理各工序揀配所需的信息。②根據訂單信息，對其進行分級流程能力揀配。③生產訂單生產流程揀配。④生產訂單生產加工時間排產。

4 結語

本文對太鋼不銹冷軋廠生產計劃系統(tǒng)的優(yōu)化情況進行研究與分析，從太鋼不銹冷軋廠概述、生產計劃理論概述以及太鋼不銹冷軋廠生產計劃系統(tǒng)優(yōu)化等方面進行敘述，但是本人的看法受水平的限制，還望相關學者批評與指正。

參考文獻

[1] 胡建軍，王永強，于夢，等.冷軋寬幅平整機延伸率控制系統(tǒng)的研究及優(yōu)化[J].軋鋼，2018，035（004）：62-66.

[2] 尹樹枝.對不銹鋼圓盤剪剪切的相關探索[J].機電信息，2018，564（30）：92-93.