武钢2250mm热轧厂生产物流管理系统的研究与开发

武钢2250mm热轧厂生产物流管理系统的研究与开发

Research and Development of Production Logstics Management System

in 2250mm Hot-rolling Mill of Wuhan Steel Works

《物流技术》 CN42-1307/TB 2004.2 总第137期 何志林

[摘要] 生产物流管理系统是钢铁企业重要的计算机管理与控制系统，主要进行生产中间仓库物流作业管理与控制、生产物流跟踪、生产计划在线调整和生产计划下传与生产实绩收集等工作。本文介绍了武钢2250mm热轧厂的生产物流管理系统的主要功能、采用的主要技术与方法和保证系统成功开发与运行的主要措施。

[关键词]       生产物流；管理系统；控制系统

[中图分类号]F406.2           [文献标识码] A

[文章编号] 1005-152X (2004)02-0069-03

Abstract: The paper introduces the main function of production logistics management system in 2250mm hot-rolling mill of WuHan Steel Works, main technology and method as well as then main measures to ensure the successful development and operation of the system.

Keywords: production logistics; management system; control system

武钢2250mm热轧厂是“十五”国家重点建设工程项目，生产规模大、品种规格多，工艺技术装备水平高，具有先进的连铸一 一连轧生产流程。生产物流管理系统的成功开发与运行，实现了生产物流过程的实时管理，生产物流信息的准确率高达99.9%，生产物流管理人员减少了80%，库存降低了50%，生产周期缩短了50%，保证了生产的顺利进行。

一、    2250 mm热轧厂生产流程

2250 mm热轧厂主要接收武钢第三炼钢厂的连铸坯，作为生产原料，实施板坯直接装炉进行加热；或实施板坯入库（进入板坯库）处理，按照轧制计划的轧制顺序对板坯实施出库处理，装入加热炉进行加热处理。待板坯加热到适当温度后出炉，经定宽压力机，粗轧机组和精轧机组轧制成带钢，最后由卷取机组卷成钢卷。钢卷的基本流向有四种：第一，作为直接发货的直发卷，经运输链由吊车实施钢卷入库（进入钢卷库）处理，待钢卷冷却后，进入钢卷直发库进行打包，然后按发货计划组织发货给用户；第二，作为2250mm热轧钢整线加工的原料钢卷，经运输链由吊车实施钢卷入库（进入钢卷库）处理，待钢卷冷却后，按照精整计划的精整顺序对钢卷实施出库处理，分别经过平整/分卷机组和横切机组的加工，形成板材捆包，由吊车实施捆包入库（进入成品库）处理，最后按发货计划组织发货给用户；第三，作为1700mm热轧精整线加工的原料钢卷，经运输链由吊车实施钢卷入库（进入露天钢卷库）处理，待钢卷冷却后，按照发货计划对钢卷实施出库处理；第四，作为二冷轧原料的钢卷，经运输链直接送到二冷轧厂（待建），如图1所示。

二、    2250mm热轧厂计算机管理和控制流程

武钢2250mm热轧厂计算机管理和控制系统分成四级：生产管理系统（第四级）、生产物流管理系统（第三级）、过程控制系统（第二级）和基础自动化系统（第一级）。2250mm热轧生产的整个过程，包括合同管理到组织生产，从板坯入库到钢卷和捆包成品出厂，从板坯装炉到卷取成钢卷，从仪表控制到电气传动，全部由计算机实施管理和控制。其计算机管理和控制整体水平达到国内先进水平，许多功能达到世界先进水平，如图2所示。

三、    主要子系统功能说明

武钢2250mm热轧厂生产物流管理系统主要包含四类职能：三库物流作业管理与控制职能、生产线物流跟踪职能、生产计划在线调整职能和生产计划下传与生产实绩收集职能。

ü         板坯库管理子系统

进行板坯入库、出库和倒垛生产作业的控制与管理，指挥与协调库内物流作业设备，进行板坯库动态物流跟踪，以减少库内倒垛次数，减少数据差错，提高作业响应速度。并具有热送热装生产模式的动态调整功能。

ü         轧制计划管理子系统

接受公司生产管理系统编制的轧制计划，根据板坯实际情况进行在线轧制计划调整，以减少板坯库内物流作业量。

ü         钢卷库管理子系统

进行钢卷入库、出库和倒垛生产作业的控制与管理，指挥与协调库内物流作业设备，进行钢卷库动态物流跟踪，以减少库内倒垛次数，减少数据差错，提高作业响应速度。

ü         发货计划管理子系统

接受公司生产管理系统编制的钢卷发货计划，根据钢卷库实际情况进行在线发货计划调整，以减少钢卷库内物流作业量。

ü         精整计划管理子系统

接收公司生产管理子系统编制的精整计划，根据钢卷库实际情况进行在线精整计划调整，以减少钢卷库内物流作业量。

ü         精整线物流跟踪子系统

进行平整线和横切物流跟踪，包括入口管理，主控管理和出口管理，保证实物流与信息流的完全对应。

ü         成品库管理子系统

进行成品入库、出库和倒垛生产作业的控制与管理，指挥与协调库内物流作业设备，进行成品库动态物流跟踪，以减少库内倒剁次数，减少数据差错，提高作业响应速度。

ü         成品发货计划管理子系统

接收公司管理系统编制的成品发货计划，根据成品库实际情况进行计划的在线调整，以减少成品库内物流作业量。

ü         三库质量管理子系统

进行板坯库、钢卷库和成品库的质量管理作业，并把相应的质量信息传送到公司生产管理系统。

ü         通讯子系统

采用标准的TCP/IP通讯协议 ，进行板坯库、钢卷库和成品库与轧制线计算机系统、精整线计算机系统、吊车计算机系统、辊道PLC系统和公司生产管理计算机系统的通讯，使各系统间的信息流无缝连接。

四、    采用的主要技术与方法

ü         结构化和原形法相结合的开发方法

武钢2250mm热轧厂生产物流管理系统是一个多子系统的复杂系统，涉及到管理模式、管理手段、生产工艺设备和生产辅助设备等环节和因素。因此，在开发过程中依据结构化方法，严格按照系统分析、系统设计、系统实施、系统评价和维护的步骤进行，同时引入原型化原理，解决开发过程中的复杂问题、争议问题和模糊问题。如自动选择库位问题，采用模拟方法，提炼出优化数学模型；又如生产线的物流跟踪问题，采用比较法，选择出合理的物流跟踪模式。

ü         应用物流科学的理论与方法

钢铁企业的生产物流管理系统实质是企业生产物流系统的管理问题，在生产工艺技术的机械化和自动化功能逐步完善的情况下，物流环节的装备和管理水平成为制约企业生产成本和效率的关键因素。因此，应用物流科学的理论和方法，以2250mm热轧厂的实际生产装备为依据，研究出最佳的生产物流运作模式，如三库物流基准、物流路线分析与优化、生产物流管理业务流程等成果。

ü         注重流程再造

生产物流管理系统开发中，同样面临企业的相关流程再造问题。同企业传统的、习惯的和落后的势力进行斗争或妥协是一项长期的任务，因此，要有充足的依据和耐心，力争使主要的管理流程合理化，真正发挥出信息化的优越性。盲目的照顾现状和习惯，有可能导致系统的失败。

ü         注重代码的设计

钢铁企业的生产工艺非常复杂，数据含义专业性强，因此，代码设计成为整个系统设计的基础。我们与企业有关技术人员密切合作，设计出了全套代码基准，为系统的成功奠定了基础。

ü         采用先进的信息技术

为了保证系统的先进性、可靠性和安全性，采用了许多先进的信息技术。如磁盘阵列和集群方式技术、数据库技术、吊车定位与无线指令管理系统、C/S结构和面向对象的开发工具。

五、    保证系统成功的主要措施

为了保证系统的开发和运行成功，还采取了以下技术措施：

ü         面向高水平的生产方式

       武钢二热轧厂生产除了常规的CC—CCR和CC—HCR方式外，还包括高水平的连铸—连轧生产方式CC—DHCR，这将给生产管理和生产组织带来很大的难度，生产物流管理系统是CC—DHCR的“三大技术”保证之一，其功能完善程度和水平的高低直接关系到CC—DHCR的顺利实施。

ü         面向快节奏的生产运作方式

       生产节奏的快慢是衡量一个企业管理水平高低的重要标志，计算机系统的引进为快节奏的生产运作奠定了基础，参考国外钢铁生产企业先进的物流管理方法，提出了以“命令型”为主的生产物流运作模式，加快了生产节奏，减少了库存，减低了成本，带动了武钢二热轧整体管理水平的提高。

ü         面向全面质量管理

       市场经济的发展，企业竞争的激烈，产品质量已成为企业的生命线，为了保证二热轧产品质量，我们将全面质量管理纳入了生产物流管理系统，并引进了一些先进的质量评价指标，为生产物流管理系统面向全面质量管理奠定了基础。

ü         对系统准确定位

       生产物流管理系统涉及到许多管理内容，为了保证系统运行效率和系统的可靠性，对于重要或常见的业务，设置成自动或半自动模式；对于次要或偶然出现的业务设计成人机交互模式。不强调、不提倡全盘计算机化，而在充分利用计算机的同时，强调操作人员和管理人员的主观能动性和管理决策作用。

六、    结束语

       生产物流管理系统是钢铁企业的重要计算机管理与控制系统，系统涉及面广、接口多、实时性要求高，直接影响企业的生产成本和生产效率。北京科技大学物流研究所开发成功的武钢2250mm热轧厂生产物流管理系统是我国完全拥有知识产权的高水平企业生产物流管理软件，为流程型企业（特别是钢铁企业生产行业）生产物流管理提供了成功范例。以现代物流科学理论为指导，以现代信息技术为手段，是我国改造和完善企业生产系统信息化、自动化的重要手段。