1. 項目概述

  1.1 項目背景

  柳鋼棒線(xiàn)廠(chǎng)下轄五條生產(chǎn)線(xiàn)，具體為三條棒材、兩條線(xiàn)材，設計產(chǎn)能為棒材一條100萬(wàn)噸、高線(xiàn)一條60萬(wàn)噸，整體產(chǎn)能為420萬(wàn)噸。

  產(chǎn)品分為棒材和線(xiàn)材兩大類(lèi)，其中棒材產(chǎn)品主要有：普通碳素圓鋼、鋼筋混凝土用熱軋光圓鋼筋、優(yōu)質(zhì)碳素結構圓鋼；線(xiàn)材產(chǎn)品主要有：鋼筋混凝土用熱軋光圓鋼筋盤(pán)條、熱軋低碳圓盤(pán)條、鋼筋混凝土用熱軋軟帶肋鋼筋、30MnSi熱軋管樁鋼筋用盤(pán)條、優(yōu)質(zhì)碳素鋼圓盤(pán)條、美標盤(pán)條。

  棒線(xiàn)生產(chǎn)工藝流程為：加熱爐-粗軋-中軋-精軋-水冷-飛剪-冷床

  線(xiàn)材生產(chǎn)工藝流程為：加熱爐-粗軋-中軋-精軋-水冷-飛剪-穿水-吐絲-PF

  1.2 項目要求

  以生產(chǎn)計劃為驅動(dòng)，軋制計劃為主線(xiàn)，快速組織生產(chǎn)，充分發(fā)揮工序能力；及時(shí)收集處理生產(chǎn)實(shí)績(jì)信息，全面管理每條產(chǎn)線(xiàn)的執行情況，保障生產(chǎn)組織的順暢；通過(guò)準確，全面的質(zhì)量跟蹤管理，為質(zhì)量分析和優(yōu)化提供依據，持續改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量，提高產(chǎn)品成材率。通過(guò)資源整合、集中管理，構建先進(jìn)的管理模式和運行機制，增強企業(yè)的市場(chǎng)競爭能力。
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  嚴格監控生產(chǎn)過(guò)程，持續改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量

   以產(chǎn)品匹配的生產(chǎn)工藝標準為指導，嚴格按照其對應的制造標準，對生產(chǎn)全過(guò)程實(shí)時(shí)監控，及時(shí)杜絕不合格產(chǎn)品的流轉，增強各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節的應變能力。最終實(shí)現嚴格按用戶(hù)需求組織生產(chǎn)，并保證產(chǎn)品質(zhì)量得以持續改進(jìn)。
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  合理組織生成，縮短產(chǎn)品制造周期

  通過(guò)合理的計劃排程，在滿(mǎn)足棒線(xiàn)廠(chǎng)工序工藝約束的基礎上保證整體產(chǎn)能的最大化，實(shí)現上下工序之間的物流平衡，并能通過(guò)實(shí)時(shí)的動(dòng)態(tài)調整保持生產(chǎn)的正常進(jìn)行和物流暢通。嚴格按棒線(xiàn)廠(chǎng)軋制計劃合理地組織生產(chǎn)，有效地加快生產(chǎn)節奏，縮短產(chǎn)品的制造周期，實(shí)現產(chǎn)品制造周期的最短化。
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  加快庫存周轉，降低庫存量

  通過(guò)入庫堆垛策略，優(yōu)化堆放位置，實(shí)現入庫快捷、出庫便利、庫存跟蹤準確。實(shí)時(shí)掌握計劃、庫存、設備等情況，通過(guò)合理安排生產(chǎn)、優(yōu)化生產(chǎn)調度使生產(chǎn)組織順暢，實(shí)現物料快速運轉，減少庫存積壓，降低庫存量。
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  降低生產(chǎn)成本，提高企業(yè)效益

  通過(guò)作業(yè)管理實(shí)時(shí)監控生產(chǎn)全過(guò)程，持續改進(jìn)生產(chǎn)制造標準，提高產(chǎn)品的一次合格率和產(chǎn)品的成材率；及時(shí)收集各工序的生產(chǎn)實(shí)績(jì)，為成本核算提供基礎數據，為降低生產(chǎn)成本和提高企業(yè)效益提供決策依據和控制手段。

  2. 項目實(shí)施范圍

  2.1 物理范圍

   柳鋼棒線(xiàn)廠(chǎng)生產(chǎn)管理系統實(shí)施的物理范圍：三條棒材生產(chǎn)線(xiàn)（一棒、二棒、三棒）、兩條線(xiàn)材生產(chǎn)線(xiàn)（高一、高二）共五條生產(chǎn)線(xiàn)，每條產(chǎn)線(xiàn)的范圍都是從坯料入庫開(kāi)始，到成品下線(xiàn)入庫為止的線(xiàn)、棒材產(chǎn)品生產(chǎn)全過(guò)程。具體功能涵蓋：坯料庫、加熱爐、主軋線(xiàn)、產(chǎn)品下線(xiàn)、成品庫、各種能源介質(zhì)、主要工藝和設備參數跟蹤、質(zhì)量計算管理、主要備件管理等。

  2.2 業(yè)務(wù)范圍

  柳鋼棒線(xiàn)廠(chǎng)生產(chǎn)管理系統涉及的整體業(yè)務(wù)范圍包括：實(shí)時(shí)數據庫、綜合集成平臺、生產(chǎn)計劃管理、來(lái)坯庫存管理、物料跟蹤管理、生產(chǎn)過(guò)程監控、成品庫存管理、軋輥管理、成本核算、統計與分析等功能。主要針對棒線(xiàn)廠(chǎng)每條產(chǎn)線(xiàn)每個(gè)工段進(jìn)行數據采集、存儲、應用、分析及展示，支撐企業(yè)生產(chǎn)管理業(yè)務(wù)需求。

  3. 總體設計方案

  3.1 軟件設計方案

  （1） 采用C/S和B/S相結合的技術(shù)架構，主程序采用 B/S 架構，生產(chǎn)操作車(chē)間采用C/S 架構，基于微軟.net平臺，windows操作系統開(kāi)發(fā)。 

  （2） 建立關(guān)系數據庫與實(shí)時(shí)數據庫兩個(gè)數據中心，關(guān)系數據庫采用Oracle 11G，實(shí)時(shí)數據庫采用中控軟件ESP-ISYS。

  （3） 建立統一的工廠(chǎng)建模與信息集成平臺，可實(shí)現對基于實(shí)時(shí)/歷史數據庫系統的集成，平臺具有建立企業(yè)資源模型（物料、設備、質(zhì)量、人員等）的通用工具，所建各應用功能模塊基于統一的工廠(chǎng)模型。

  （4） 用戶(hù)能夠根據需要自行進(jìn)行系統配置，以適應在應用范圍、組織結構、用戶(hù)權限甚至業(yè)務(wù)流程等方面的變化。

  （5） 不限制用戶(hù)訪(fǎng)問(wèn)的數量；整個(gè)系統有一個(gè)統一的權限管理體系，系統權限可配置，支持基于角色的用戶(hù)驗證、基于目錄的用戶(hù)管理等安全策略。

  3.2 網(wǎng)絡(luò )設計方案

  柳鋼棒線(xiàn)廠(chǎng)的一棒、二棒、高線(xiàn)一、高線(xiàn)二等四條生產(chǎn)線(xiàn)的網(wǎng)絡(luò )已經(jīng)匯總到一棒生產(chǎn)線(xiàn)的調度室，同時(shí)中心機房與一棒生產(chǎn)線(xiàn)和二棒生產(chǎn)線(xiàn)的調度室間也已經(jīng)實(shí)現了網(wǎng)絡(luò )連接，但是各棒線(xiàn)生產(chǎn)線(xiàn)內部數據采集點(diǎn)和業(yè)務(wù)應用點(diǎn)間均未構建網(wǎng)絡(luò )。

  綜合安全、技術(shù)等各種因素，結合實(shí)際經(jīng)驗以及柳鋼棒線(xiàn)廠(chǎng)的實(shí)際情況，柳鋼生產(chǎn)管理系統所運行的網(wǎng)絡(luò )系統建設采用以下策略：數據采集網(wǎng)和系統應用網(wǎng)均分別獨立構建，各棒材生產(chǎn)線(xiàn)和高線(xiàn)生產(chǎn)線(xiàn)內部的數據采集網(wǎng)和系統應用網(wǎng)采用環(huán)形網(wǎng)絡(luò )拓撲結構，在系統服務(wù)器組的交換機與辦公局域網(wǎng)之間采用硬件防火墻進(jìn)行隔離，總體網(wǎng)絡(luò )拓撲結構如下：
  
                       

  3.3 數據采集方案

  柳鋼棒線(xiàn)廠(chǎng)PLC/DCS控制系統直接通過(guò)上位機采集，具體實(shí)現方式為：在PLC/DCS控制系統的OPC Server的上加裝網(wǎng)卡，與數據采集環(huán)網(wǎng)連接，并設置相應的IP地址通過(guò)生產(chǎn)線(xiàn)與中心機房的網(wǎng)絡(luò )線(xiàn)路使之與實(shí)時(shí)數據庫服務(wù)器通訊正常，從而實(shí)現數據的采集。

  具體采集拓撲示意圖如下：
  
                      

  離散儀表系統數據采集建議方案

  柳鋼棒線(xiàn)廠(chǎng)生產(chǎn)管理系統所涉及到的離散儀表主要在于熱卡崗位的上冷床溫度儀表，儀表為香港上潤WP系列數顯儀表，該系列儀表支持模擬量和RS232/RS485串口輸出，可通過(guò)數據采集模塊和通訊轉換模塊實(shí)現網(wǎng)絡(luò )方式的數據采集。

  具體采集拓撲示意圖如下：
  
                       

  4. 應用功能模塊
  

                      

                                               圖4-1 系統總體功能圖

  棒線(xiàn)廠(chǎng)生產(chǎn)管理系統功能涉及廠(chǎng)內操作崗位、生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)調度、技術(shù)質(zhì)量、機動(dòng)科、設備、電控車(chē)間、儀控車(chē)間、計劃處、廠(chǎng)級領(lǐng)導，以及負責部門(mén)經(jīng)銷(xiāo)公司、總調計劃處、計控所計量部門(mén)、物資部、設備部等多個(gè)部門(mén)，旨在通過(guò)生產(chǎn)關(guān)聯(lián)系統中的計劃管理及物料跟蹤模塊將廠(chǎng)內計劃制定、排產(chǎn)、下達、接收、執行、反饋、質(zhì)量控制、坯料出入庫、成品出入庫、過(guò)程跟蹤、工藝跟蹤、生產(chǎn)實(shí)績(jì)統計、成本分析有機的結合起來(lái)，實(shí)現廠(chǎng)內要求的以銷(xiāo)定產(chǎn)的經(jīng)營(yíng)決策方針，為廠(chǎng)內快速響應訂單、合理安排生產(chǎn)、追蹤產(chǎn)線(xiàn)物料、控制產(chǎn)品質(zhì)量提供有力信息支撐。

  4.1 生產(chǎn)計劃管理

  針對柳鋼棒線(xiàn)廠(chǎng)目前的計劃編制與下達的管理模式，生產(chǎn)計劃管理將分解成月度生產(chǎn)計劃編制、經(jīng)銷(xiāo)公司生產(chǎn)計劃編制、棒線(xiàn)作業(yè)計劃編制3個(gè)部分完成棒線(xiàn)廠(chǎng)生產(chǎn)計劃的宏觀(guān)與具體作業(yè)的要求。

  由月度計劃完成對廠(chǎng)內各產(chǎn)線(xiàn)總體計劃要求，計劃棒線(xiàn)廠(chǎng)全廠(chǎng)月度經(jīng)營(yíng)宏觀(guān)產(chǎn)能要求，該部分數據體現在月度生產(chǎn)實(shí)際匯總統計中。具體生產(chǎn)計劃由經(jīng)銷(xiāo)公司下達棒線(xiàn)廠(chǎng)排產(chǎn)進(jìn)度表，將具體時(shí)間周期內的產(chǎn)線(xiàn)排產(chǎn)計劃下達到廠(chǎng)內計劃處，然后有廠(chǎng)內計劃處將產(chǎn)線(xiàn)中的具體計劃進(jìn)行進(jìn)度排序，形成具體作業(yè)計劃。在此過(guò)程中經(jīng)銷(xiāo)公司可以根據具體銷(xiāo)售情況對計劃量進(jìn)行追加和變更。在棒線(xiàn)廠(chǎng)計劃處接收到計劃追加和變更之后對作業(yè)計劃進(jìn)行進(jìn)一步的完善。作業(yè)計劃將最終下達到各產(chǎn)線(xiàn)調度處，由調度人員針對生產(chǎn)實(shí)際情況對各軋制過(guò)程的批次進(jìn)行計劃掛接，由此完成由經(jīng)營(yíng)計劃──→生產(chǎn)排產(chǎn)計劃──→產(chǎn)線(xiàn)作業(yè)計劃──→生產(chǎn)實(shí)際情況──→關(guān)聯(lián)經(jīng)營(yíng)計劃閉關(guān)管理模式，達到計劃下達、跟蹤、反饋的有效結合。

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  4.2 坯料庫存管理

  來(lái)坯庫存管理主要是對棒線(xiàn)廠(chǎng)生產(chǎn)使用的原料方坯進(jìn)行管理，完成方坯的入庫、出庫、盤(pán)庫、庫內操作、庫內監控等業(yè)務(wù)。同時(shí)根據垛位原則，系統自動(dòng)推薦坯料的堆放位置組織入庫或者熱裝入爐，可人工調整。主要規則：按照同批次進(jìn)行堆放；按照同牌號、同規格進(jìn)行堆放；堆放層數約束。

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  4.3 物料跟蹤管理

  物料跟蹤的區域范圍從原料庫方坯入庫開(kāi)始到打捆稱(chēng)重后結束。在整個(gè)跟蹤過(guò)程中，通過(guò)數據庫支撐，根據實(shí)際軋制順序、軋件按軋制號、爐批號，進(jìn)行關(guān)聯(lián)跟蹤，依據工序設備的信號跟蹤物料的順序、位置、物料生產(chǎn)時(shí)的工藝參數形成物料的生產(chǎn)實(shí)績(jì)。線(xiàn)材實(shí)現按支進(jìn)行跟蹤管理；棒材在冷床出口之前實(shí)現方坯的逐根跟蹤，在冷床出口之后按成品收集情況實(shí)現坯料的分層跟蹤和按捆跟蹤。物料跟蹤反映了在整個(gè)過(guò)程區域中軋件的運動(dòng)。

  對存貨信息與物料狀態(tài)進(jìn)行管理，根據生產(chǎn)實(shí)績(jì)對計劃和物料進(jìn)行相應的處理，設置計劃執行狀態(tài)和物料狀態(tài)，并對物料生產(chǎn)進(jìn)行生產(chǎn)履歷跟蹤，能分品種分規格的對生產(chǎn)結果進(jìn)行實(shí)時(shí)統計。

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  4.4 成品庫存管理

  成品庫存管理主要是對棒線(xiàn)廠(chǎng)生產(chǎn)的產(chǎn)品進(jìn)行管理，完成成品的入庫、出庫、盤(pán)庫、庫內操作、庫內監控等業(yè)務(wù)。

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  4.5 調度作業(yè)管理

  調度作業(yè)管理由各產(chǎn)線(xiàn)調度室操作，包括任務(wù)通知單查詢(xún)，調度原始記錄制定。

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  4.6 軋輥管理

  軋輥是軋鋼生產(chǎn)的主要工藝設備之一，軋輥管理工作對降低軋輥消耗，合理的采購、儲存、使用軋輥，整理分析軋輥的各項技術(shù)性能指標有著(zhù)重要的意義。

  軋輥管理是對從新軋輥入廠(chǎng)開(kāi)始到軋輥報廢為止的整個(gè)生命周期的管理，記錄軋輥生命周期的各個(gè)事件、狀態(tài)和參數，如原始數據、修磨、使用、儲備、報廢、位置、軋制量等。

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