導(dǎo)語：煉鋼廠高效生產(chǎn)管理系統(tǒng)研究一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：某鋼廠充分利用生產(chǎn)線中原有的物質(zhì)資源，設(shè)計(jì)高效生產(chǎn)管理系統(tǒng)，通過硬件系統(tǒng)、軟件系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫和接口設(shè)計(jì)等，實(shí)現(xiàn)了以客戶為中心的訂單生產(chǎn)體制和數(shù)字化的在線過程質(zhì)量控制，為鋼廠創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞：生產(chǎn)管理；高效；數(shù)據(jù)庫；接口

某煉鋼廠作為生命線工程，在生產(chǎn)中起到至關(guān)重要的作用，它連接煉鋼－中厚板產(chǎn)線、煉鋼－熱軋－冷軋生產(chǎn)線。并且煉鋼生產(chǎn)設(shè)備先進(jìn)，有先進(jìn)的二級(jí)系統(tǒng)，也已經(jīng)上線了ERP，因此怎樣合理利用物質(zhì)資源及人力資源滿足后續(xù)工廠的生產(chǎn)就成為某煉鋼廠工作的重點(diǎn)。

1項(xiàng)目實(shí)施

1．1系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

分析現(xiàn)場(chǎng)已有的煉鋼產(chǎn)線的網(wǎng)絡(luò)及電氣設(shè)計(jì)硬件圖紙，綜合考慮系統(tǒng)的可擴(kuò)容性，設(shè)計(jì)了整個(gè)煉鋼廠網(wǎng)絡(luò)體系，硬件系統(tǒng)由服務(wù)器、PC客戶端、網(wǎng)絡(luò)通訊等部分構(gòu)成。生產(chǎn)管理系統(tǒng)的服務(wù)器與ERP服務(wù)器共同放置于生產(chǎn)管理網(wǎng)，它與煉鋼數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)連接，為了現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)的安全，通過防火墻與現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)及現(xiàn)場(chǎng)的二級(jí)系統(tǒng)隔絕，從而實(shí)現(xiàn)管理網(wǎng)與生產(chǎn)控制網(wǎng)相隔離。（1）服務(wù)器系統(tǒng)采用2套HP公司RP7420型號(hào)的小型機(jī)服務(wù)器系統(tǒng)熱備，雙機(jī)共享磁盤陣列。RP7420主要指標(biāo)有：6CPU設(shè)計(jì)／主頻900M；內(nèi)存18G；內(nèi)部硬盤100G，作為系統(tǒng)安裝用；磁帶機(jī)外存；操作系統(tǒng)：HPUNIX。磁盤陣列采用HP公司EVA3000，容量為1．5T左右。主服務(wù)器系統(tǒng)建立專門機(jī)房，機(jī)房設(shè)有UPS電源保護(hù)。（2）網(wǎng)絡(luò)通訊系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)通訊采用光纖以太網(wǎng)，百兆接口到客戶端。主交換機(jī)采用CISCO4506三層交換機(jī)，其余交換機(jī)采用CISCO2950交換機(jī)，實(shí)現(xiàn)千兆主干、百兆交換到客戶端。主交換機(jī)同時(shí)與集團(tuán)公司主干網(wǎng)相連，系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)與主干網(wǎng)設(shè)有防火墻。系統(tǒng)將網(wǎng)絡(luò)劃分為2個(gè)VLAN（三煉鋼L1／L2網(wǎng)、三煉鋼生產(chǎn)管理網(wǎng)），并制定網(wǎng)絡(luò)訪問控制策略，控制VLAN間數(shù)據(jù)訪問，從而保證系統(tǒng)安全互訪。煉鋼生產(chǎn)管理系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)鋪設(shè)到了廠辦公樓和生產(chǎn)全線，包括地下料倉、倒灌站、KR主控室、廢鋼站、轉(zhuǎn)爐主控室、精煉主控室、連鑄主控室、切割操作室、化驗(yàn)室、耐材收發(fā)室、質(zhì)檢站等。生產(chǎn)部、銷售公司、技術(shù)監(jiān)督處等單位通過主干網(wǎng)與生產(chǎn)管理系統(tǒng)連接，煉鋼生產(chǎn)管理系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)如圖1所示。圖1煉鋼生產(chǎn)管理系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)

1．2系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

根據(jù)煉鋼實(shí)績(jī)生產(chǎn)情況，設(shè)計(jì)開發(fā)了煉鋼高效生產(chǎn)管理系統(tǒng)。具體軟件設(shè)計(jì)如下：主服務(wù)器：采用HPUNIX操作系統(tǒng)，ORACLE數(shù)據(jù)庫；PC服務(wù)器：采用Win2000操作系統(tǒng)，ORACLE數(shù)據(jù)庫；PC客戶端：采用Windows2000／XPCLIENT端操作系統(tǒng)。開發(fā)工具軟件：需求分析：RATIONALROSE，VISIO；數(shù)據(jù)模型：POWERDESIGNER；編程語言：VB．NET；管理工具：VSS，MS－PROJECT，CRYSTAL－REPORT等。

2系統(tǒng)功能及實(shí)現(xiàn)

根據(jù)已有的資源對(duì)比新增產(chǎn)線，設(shè)計(jì)統(tǒng)一的系統(tǒng)功能，從生產(chǎn)管制接收作業(yè)指示，并將指示傳送給各工序的二級(jí)系統(tǒng)，生產(chǎn)過程中收集作業(yè)實(shí)績(jī)將其傳送統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)，包括煉鋼作業(yè)和連鑄作業(yè)。在煉鋼作業(yè)將鐵水用魚雷罐運(yùn)至鐵水準(zhǔn)備區(qū)并倒入鐵水包，在鐵水預(yù)處理工位進(jìn)行脫硫／脫磷處理后裝入轉(zhuǎn)爐，然后，經(jīng)過轉(zhuǎn)爐吹煉CAS、LF和VD工序作業(yè)。業(yè)務(wù)功能有處理鐵水準(zhǔn)備實(shí)績(jī)、鐵水預(yù)處理實(shí)績(jī)、轉(zhuǎn)爐實(shí)績(jī)、CAS實(shí)績(jī)、LF實(shí)績(jī)、VD實(shí)績(jī)、各工序成份實(shí)績(jī)等功能，連鑄作業(yè)管理鋼水包到達(dá)連鑄后，經(jīng)澆鑄、板坯切割后，將切割的板坯堆放在庫內(nèi)，業(yè)務(wù)功能還具有鋼包到達(dá)、鋼包水口打開／關(guān)閉、開始澆鑄、完成澆鑄、澆鑄實(shí)績(jī)、板坯剪切完成實(shí)績(jī)功能，同時(shí)在煉鋼生產(chǎn)的構(gòu)成中采集各個(gè)工序的成份實(shí)績(jī)，傳送給質(zhì)量系統(tǒng)進(jìn)行質(zhì)量管理。

2．1系統(tǒng)功能

煉鋼高效生產(chǎn)管理系統(tǒng)的功能如圖2所示：圖2煉鋼高效生產(chǎn)管理系統(tǒng)功（1）作業(yè)指示處理接受生產(chǎn)管制下達(dá)的作業(yè)指示，包括：出鋼指示、剪切指示、廢鋼指示，以爐次為單位查詢從KR到連鑄的作業(yè)指示信息，主要參數(shù)有爐次、鋼種、出鋼量、工藝路線、連鑄、各工序開始／結(jié)束時(shí)間、目標(biāo)溫度等；按爐次查詢剪斷工序的作業(yè)指示內(nèi)容，主要參數(shù)有；板坯號(hào)、鋼種、連鑄機(jī)號(hào)、寬度、厚度、長度范圍、板坯去向，結(jié)晶器調(diào)寬方式及速度；以爐次為單位查詢出鋼量所需的廢鋼數(shù)。主要管理項(xiàng)目有廢鋼配比和預(yù)定裝爐時(shí)間等。下面以轉(zhuǎn)爐為例說明作業(yè)指示管理的程序處理流程，如圖3所示。（2）物流動(dòng)態(tài)跟蹤根據(jù)訂單跟蹤每一爐次每一板坯從倒灌站到轉(zhuǎn)爐再到剪斷的作業(yè)進(jìn)程狀況，同時(shí)跟蹤各工序的主要技術(shù)參數(shù)狀況和質(zhì)量狀況。如圖4所示。系統(tǒng)動(dòng)態(tài)給出當(dāng)前處于某一工序的爐次、這一爐次的作業(yè)時(shí)間和作業(yè)剩余時(shí)間，對(duì)于生產(chǎn)結(jié)束的爐次給出成分結(jié)果。（3）作業(yè)實(shí)績(jī)管理作業(yè)實(shí)績(jī)管理包括倒罐站作業(yè)處理、預(yù)處理作業(yè)處理、轉(zhuǎn)爐作業(yè)處理、CAS作業(yè)處理、LF作業(yè)處理、VD作業(yè)處理、連鑄作業(yè)處理、切割作業(yè)處理等。每一工序建立獨(dú)立的類模型，對(duì)于共同要使用的信息提煉到爐次主板坯，包括訂單信息、經(jīng)過工序、工藝路線、某一爐次的上一工序、下一工序及生與工序等信息。每一工序包括生產(chǎn)實(shí)績(jī)信息及生產(chǎn)進(jìn)程狀態(tài)兩個(gè)數(shù)據(jù)表。進(jìn)行程序開發(fā)是為了操作者使用時(shí)將生產(chǎn)狀態(tài)信息、實(shí)績(jī)信息、訂單信息、質(zhì)量信息集中在一個(gè)界面。下面以轉(zhuǎn)爐為例說明作業(yè)實(shí)績(jī)管理的程序處理流程，如圖5所示。（4）生產(chǎn)進(jìn)程管理利用訂單信息跟蹤從生產(chǎn)開始到板坯產(chǎn)生過程中的爐次及板坯進(jìn)程信息，包括訂單進(jìn)程及物料進(jìn)程，訂單進(jìn)程跟蹤某個(gè)訂單現(xiàn)在生產(chǎn)多少、有多少在哪個(gè)工序、有多少在庫房等。物料進(jìn)程動(dòng)態(tài)跟蹤某一爐次目前在哪一工序，某一工序目前的生產(chǎn)狀況，同時(shí)還進(jìn)行設(shè)備監(jiān)控，設(shè)備監(jiān)控管理主要是對(duì)生產(chǎn)設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行運(yùn)行監(jiān)視控制，并及時(shí)上報(bào)生產(chǎn)／作業(yè)計(jì)劃與調(diào)度；同時(shí)建立設(shè)備運(yùn)行檔案。設(shè)備狀態(tài)包括：倒灌灌站進(jìn)程狀態(tài)、爐外精煉進(jìn)程狀態(tài)、連鑄進(jìn)程狀態(tài)、剪切進(jìn)程狀態(tài)等，有運(yùn)行／待用／檢修／故障等幾種。（5）全數(shù)字質(zhì)量跟蹤跟蹤生產(chǎn)中各個(gè)工序的質(zhì)量信息并采集質(zhì)量信息，然后將其傳送至質(zhì)量系統(tǒng)進(jìn)行質(zhì)量判定。采集的信息包括冶煉溫度、各工序鋼水成分、板坯外觀等信息。如圖6所示，在該圖能看到每一工序的不同采樣次數(shù)的原始成分值、修約后成分值及判定結(jié)果。（6）板坯庫管理進(jìn)行出庫、入庫管理，入庫管理主要是管理入庫情況，從Level2接收板坯信息：DHCR、lineOff；出庫管理主要是實(shí)現(xiàn)管理出庫情況，送至后續(xù)產(chǎn)線的板坯信息等。板坯信息包括鋼種、Slab＿no、重量、個(gè)數(shù)、訂單號(hào)、連鑄號(hào)等實(shí)績(jī)信息，同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)板坯庫內(nèi)移動(dòng)、區(qū)域間移動(dòng)的管理。當(dāng)進(jìn)行入庫處理時(shí)系統(tǒng)提供智能提示功能，根據(jù)出庫日期、板坯規(guī)格等提示給出5個(gè)優(yōu)先考慮的垛位。程序處理框圖如圖7：（7）異常材實(shí)績(jī)包括返送鋼水、廢鋼處理等，確認(rèn)返送鋼水的爐次原因、成分、重量、溫度、爐次等，查詢返送鋼水情況；確定廢鋼處理的爐次，輸入廢鋼原因及返送始發(fā)工序代碼。（8）鋼包管理包括鐵包管理、鋼包管理、兌鐵槽及中間包管理等，主要管理鐵包履歷、鐵包修砌記錄等?？梢凿浫搿⒉樵兒托奁瞿挲g、重量、供應(yīng)商及廢棄信息，修砌消耗的耐火材料名稱、數(shù)量、代碼等。（9）其他管理包括主生產(chǎn)流程以外的其它方面，如原材料、耐火材料的入、出庫；公輔材料、低倍硫印、廢鋼的管理。（10）報(bào)表查詢根據(jù)生產(chǎn)中的各種信息及生產(chǎn)所需要的各種報(bào)表，利用數(shù)據(jù)庫原理產(chǎn)生各個(gè)生產(chǎn)報(bào)表，包括生產(chǎn)日月報(bào)等。

2．2數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

系統(tǒng)沿用廠區(qū)現(xiàn)有的數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)模板，豐富其新添加部分的數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)，針對(duì)爐次及板坯信息建立了爐次主數(shù)據(jù)表及板坯主數(shù)據(jù)表，將系統(tǒng)用到的共同信息分別保存在爐次主數(shù)據(jù)表及板坯主數(shù)據(jù)表，然后針對(duì)不同的業(yè)務(wù)建立不同類型的數(shù)據(jù)庫，包括原料數(shù)據(jù)庫、耐材數(shù)據(jù)庫等，對(duì)于主流程工序中的每一道工序（包括實(shí)際數(shù)據(jù)庫及進(jìn)程數(shù)據(jù)庫），在整個(gè)系統(tǒng)中將所有信息進(jìn)行整理傳送給訂單數(shù)據(jù)庫、進(jìn)程數(shù)據(jù)庫，進(jìn)行訂單進(jìn)程的跟蹤及物料進(jìn)程的跟蹤，將每一爐次及板坯信息傳送到統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)庫生成報(bào)表。圖8所示是數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的一部分。

2．3與二級(jí)系統(tǒng)接口實(shí)現(xiàn)

由于新添加設(shè)備的二級(jí)系統(tǒng)與已有系統(tǒng)的二級(jí)系統(tǒng)并不相同，我們?cè)诒Ａ粼匈Y源架構(gòu)不變的基礎(chǔ)之上，添加了新增設(shè)備的二級(jí)系統(tǒng)接口。在煉鋼廠的3級(jí)生產(chǎn)管理系統(tǒng)與2級(jí)系統(tǒng)之間相互傳送作業(yè)指示及作業(yè)實(shí)績(jī)信息的系統(tǒng)業(yè)務(wù)。主要是將作業(yè)指示進(jìn)行分解，匹配二級(jí)生產(chǎn)的爐次號(hào)及二級(jí)系統(tǒng)能夠識(shí)別的計(jì)劃號(hào)和鋼種傳送給各二級(jí)系統(tǒng)，主要包括轉(zhuǎn)爐、精煉、鑄機(jī)、切割等，再將轉(zhuǎn)爐、精煉、鑄機(jī)、切割等的作業(yè)實(shí)績(jī)收集，整合成生產(chǎn)管理系統(tǒng)可以使用的信息傳送給各數(shù)據(jù)表。其傳送原理如圖9所示。3結(jié)束語經(jīng)過項(xiàng)目小組的共同努力，系統(tǒng)成功上線，并穩(wěn)定運(yùn)行。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了以客戶為中心的訂單生產(chǎn)體制，實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化的在線過程質(zhì)量控制和管理，實(shí)現(xiàn)工廠貫通的“透明式工廠”的物流信息的跟蹤。煉鋼廠高效生產(chǎn)管理系統(tǒng)自投運(yùn)以來，運(yùn)行穩(wěn)定、可靠，操作方便，為煉鋼廠創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。該系統(tǒng)可在同類煉鋼廠推廣。

參考文獻(xiàn)

［1］趙海濤．煉鋼廠生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)［J］．包鋼科技，2003（29）：135－137

作者：王媛 單位：山東商業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院