太钢不锈冷轧厂生产计划系统的优化研究

彭晓光

摘 要：  在钢铁企业生产系统中，不锈钢冷轧生产系统具有代表性。不锈钢冷轧生产系统具有生产加工工序复杂、多规格、多品种等，同时其具有交叉的生产流程以及生产工艺。但是正是由于生产系统具有复杂性，会约束生产计划的编制和执行。本文对太钢不锈冷轧厂生产计划系统的优化情况进行研究与分析，以此来将企业运营效率加以提升，将企业库存降低，最终达到提升企业效益的目的。

关键词：  太钢不锈冷轧厂;生产计划系统;优化

【中图分类号】F74     【文献标识码】A     【文章编号】1674-3733（2020）06-0153-01

从美国自2008年起涉及范围为全世界的金融危机给很多产业带来了冲击，其中影响最为显著的产业便是制造业，太钢自2003年开始进入跨越发展，不锈钢产业是其重点发展对象，至2008年不锈钢加工的能力已经突破了300万吨的大关，因此中国也已经成为世界上规模最大的不锈钢生产企业。本文对太钢不锈冷轧厂生产计划系统的优化情况进行研究与分析，现报道如下：

1 太钢不锈冷轧厂概述

太钢不锈冷轧厂是本次研究的重点，不锈钢生产加工流程的成品工序便是冷轧工艺，具有核心地位。太钢不锈冷轧厂现阶段的装备产能为180万吨，其中有120万吨不锈钢冷轧卷板，有30万吨不锈钢热轧酸洗卷板，除此之外，还有140万吨在建不锈钢冷连轧项目设计产能，其中有100万吨不锈钢冷轧卷板，有40万吨不锈钢热轧酸洗卷板。

2 生产计划理论概述

2.1 生产计划理论方法发展

伴随着进入工业时代，生产计划这一名词也开始出现，其对整个生产系统的重要性日趋凸显，因此需要深入研究生产计划理论，其主要经历了三个发展阶段：①数学模型方法。生产计划理论方法的雏形期是20世纪70年代，基于数学规劃等数学方法，国外部分学者开始研究生产计划组合优化等数学模型，此类方法规范化处理生产系统，从而使得生产计划方法具有较高的科学依据。但是数学模型方法柔性不足，具有极强的刚性设计，对于生产现场复杂多变的情况无法有效满足[1]。②人工智能方法。伴随信息科学的进步，上世纪80年代国外的大型钢铁已经将智能技术开始运用，以此来对生产计划中遇到的问题加以解决。人工智能方法在这种背景之下，完善了数学模型方法，可以满足数学模型的刚性，同时具备一定的柔性，但是受到很多因素的制约，例如知识水平、搜索效率等，但是仍然无法有效地满足生产的需求。③综合集成方法。由于信息水平、制造能力等全方面的快速发展，上世纪90年代，生产系统的复杂性以及不确定性出现明显增大。国外部分学者为了应对新兴的困难，以人工智能方法为基础，与运筹学工具相结合，可以研发生产计划理论方法，以此在动态生产系统中保证应用的灵活性、有效性。

2.2 生产计划的内容

生产计划是指一方面可以对客户对交货期、成本以及品质的需求的计划，另一方面可以对企业获得预算效益加以保证，而对生产系统中生产装备、作业人员以及原材料进行确切分配、准备以及使用的计划。一个优化的生产计划的核心内容分为以下几步，①市场需求调研与预测。②企业的生产能力核定。③选择合适的计划方法。④制定准确的生产计划体系。⑤生产计划的实施与监控。

2.3 生产计划的分类

根据不同的维度，可以将生产计划分为很多类型：

（1）按计划层次分类：按照计划层次可以将生产计划分为战略计划层、战术计划层、执行计划层。

（2）按计划时间周期分类：按计划时间周期分类可以将生产计划分为长期计划、中期计划以及短期计划。

3 太钢不锈冷轧厂生产计划系统优化

3.1 生产计划编制原则

在企业特殊的背景下，生产计划的编制可以对企业整体的发展规划加以满足，可以将企业发展的战略目标加以支持。太钢不锈冷轧厂在太钢整体发展规划及市场布局下的基本原则为满足生产订单计划量，本研究在进行计划方案编制时，在此原则的指导下遵循以下优先级考虑：

第一优先级：产能最大化原则。第二优先级：提高合同兑现率。第三优先级：降低系统库存。第四优先级：降低物流转运成本。

3.2 核心工序生产计划拉动生产计划法

分析以及优化生产系统约束因素，可以创新生产计划编制方法。将核心工序生产计划拉动策略加以提出，运用拉动方式来将一体化平衡物流的思想加以实现。从不锈冷轧核心工序开始对生产计划进行制定，并对整个计划体系向前、向后进行拓展。核心工序计划拉动方法控制具有以下两个关键点：库存控制水平以及工序自律优化。

3.3 不锈冷轧厂生产系统核心工序

原料退火酸洗、轧制、成品退火酸洗、精整、包装发运是太钢不锈冷轧厂主要的生产工序。从生产系统看，生产系统的输入工序便是原料退火酸洗，整个生产系统的运行水平由产能高低及生产稳定性直接决定。从工艺角度分析，冷轧不锈钢产品表面等级以及性能等核心指标由成品退火酸洗所决定的，冷轧不锈产品的产量及质量由成品酸洗工序运行状况直接决定，成品退火酸洗机组的运营效率及其产品质量控制水平受频繁的品种、规格更替严重影响。此外，大规模的热轧前不锈钢产能根据目前不锈钢行业布局进行逐步释放，未来几年内将加剧市场热轧酸洗带（板）产品竞争。

3.4 生产计划系统编制流程优化

热轧酸洗不锈钢钢带（板）产成品以及冷轧不锈钢钢带（板）产成品是太钢不锈冷轧厂产成品主要两类[2]。两类产品具有不同的占用生产装备、不同的产品工艺设计以及需要分开设计生产计划。新的生产计划系统根据课题生产计划设计思路以成品退火酸洗工序生产计划为核心，整个生产计划系统向前后工序逐级推演。

3.5 优化后生产计划编制过程

不锈冷轧厂生产计划根据上述计划系统的设计思路，其编制过程如下：①借助MES平台将生产订单信息倒出，同时需要梳理各工序拣配所需的信息。②根据订单信息，对其进行分级流程能力拣配。③生产订单生产流程拣配。④生产订单生产加工时间排产。

4 结语

本文对太钢不锈冷轧厂生产计划系统的优化情况进行研究与分析，从太钢不锈冷轧厂概述、生产计划理论概述以及太钢不锈冷轧厂生产计划系统优化等方面进行叙述，但是本人的看法受水平的限制，还望相关学者批评与指正。

参考文献

[1] 胡建军，王永强，于梦，等.冷轧宽幅平整机延伸率控制系统的研究及优化[J].轧钢，2018，035（004）：62-66.

[2] 尹树枝.对不锈钢圆盘剪剪切的相关探索[J].机电信息，2018，564（30）：92-93.