連鑄小批量多規(guī)格小方坯對(duì)接客戶的生產(chǎn)實(shí)踐

孫志強(qiáng)

（河鋼集團(tuán)唐鋼公司，河北 唐山 063000）

在鋼鐵企業(yè)煉鋼區(qū)域的生產(chǎn)過(guò)程中，轉(zhuǎn)爐控制著產(chǎn)品的種類，連鑄控制著產(chǎn)品的規(guī)格，對(duì)于角鋼的客戶來(lái)說(shuō)，對(duì)各個(gè)規(guī)格的需求量大小不一，規(guī)格的數(shù)量多而單規(guī)格的訂單量少，對(duì)與一個(gè)澆次20爐左右的鋼水來(lái)說(shuō)，規(guī)格數(shù)量可能在5個(gè)以上。目前大部分鋼廠都是以一爐鋼水為一批次號(hào)，完成產(chǎn)品的標(biāo)識(shí)和可追溯性，一批次號(hào)內(nèi)的鑄坯規(guī)格保持一致，這樣對(duì)于小批量多規(guī)格鑄坯來(lái)說(shuō)，會(huì)產(chǎn)生較多的滯留品（待售品）。河鋼集團(tuán)唐鋼公司在角鋼鑄坯的生產(chǎn)過(guò)程中，每批產(chǎn)生的滯留鑄坯占10%左右，嚴(yán)重滯后了資金流的運(yùn)轉(zhuǎn)，增加了連鑄工序的生產(chǎn)成本，而唐鋼采取信息化技術(shù)有效的解決了該現(xiàn)象。可以實(shí)現(xiàn)單爐鋼水生產(chǎn)一種以上不同長(zhǎng)度規(guī)格的鑄坯，這對(duì)生產(chǎn)質(zhì)量控制和信息精確傳遞有非常嚴(yán)格的要求，本文重點(diǎn)對(duì)唐鋼公司二鋼軋廠連鑄作業(yè)區(qū)小批量多規(guī)格小方坯對(duì)接客戶的生產(chǎn)方式進(jìn)行提煉和總結(jié)。

1 存在的問題

河鋼集團(tuán)唐鋼公司二鋼軋廠連鑄作業(yè)區(qū)6#連鑄機(jī)為六流方坯連鑄機(jī)，主要生產(chǎn)180方斷面的20MnK、Q345B、Q420B等系列，而Q345B、Q420B系列改規(guī)格頻繁，體現(xiàn)在連鑄作業(yè)區(qū)就是改定尺，過(guò)去改定尺的方式都是以爐為界，而為了滿足客戶訂單的需求量，生產(chǎn)安排都以只多不少的原則來(lái)安排生產(chǎn)，例如：鋼種Q345B、定尺3.0m的訂單需求量為1.5爐的鋼水量，因?yàn)樯a(chǎn)過(guò)程中以爐為界，只能安排2爐鋼水來(lái)提供足夠的量，滿足客戶需求。對(duì)于多出的0.5爐鋼水量生產(chǎn)的產(chǎn)品，只能滯留等待下一個(gè)同類規(guī)格的訂單或者降低價(jià)格進(jìn)行網(wǎng)上拍賣，滯后了資金流的同時(shí)提高了生產(chǎn)成本。

2 改進(jìn)措施

2.1 對(duì)生產(chǎn)室的生產(chǎn)計(jì)劃下達(dá)方式進(jìn)行了變革

在鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程中，鐵礦石在高爐內(nèi)冶煉完成后，經(jīng)過(guò)魚雷罐或者鐵水罐等其他方式運(yùn)輸?shù)睫D(zhuǎn)爐，轉(zhuǎn)爐對(duì)鐵水進(jìn)行冶煉，冶煉完成后成為鋼水，經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)爐→精煉→連鑄→軋線，生產(chǎn)制造出線材、板材、棒材等。生產(chǎn)科根據(jù)客戶的各種材的訂單數(shù)量，計(jì)算出相應(yīng)的各個(gè)規(guī)格鑄坯數(shù)量，并下達(dá)到連鑄作業(yè)區(qū)生產(chǎn)不同長(zhǎng)度規(guī)格的鑄坯。重點(diǎn)由之前的按“爐”下達(dá)生產(chǎn)計(jì)劃變更為按“根數(shù)”下生產(chǎn)計(jì)劃，生產(chǎn)計(jì)劃根據(jù)客戶訂單精確到根數(shù)，生產(chǎn)計(jì)劃完成精細(xì)化變革。

2.2 對(duì)生產(chǎn)室的排產(chǎn)方式進(jìn)行了變革

在同一澆次根據(jù)定尺進(jìn)行排產(chǎn)，首先要依據(jù)從大定尺到小定尺的順序進(jìn)行排產(chǎn)，其次在同一爐鋼水進(jìn)行多次改規(guī)格時(shí)，崗位操作壓力急劇增加，出現(xiàn)的誤操作的概率更大，為了避免類似情況，計(jì)劃量小于鋼包鋼水重量50%的小批量生產(chǎn)規(guī)格，生產(chǎn)計(jì)劃不能挨著排產(chǎn)，如發(fā)生這種現(xiàn)象可以將一個(gè)計(jì)劃向前或者向后進(jìn)行插隊(duì)排產(chǎn)，保證每個(gè)計(jì)劃都能夠正常安排生產(chǎn)。

2.3 建立了連鑄智能化生產(chǎn)模型

模型過(guò)程主要包括如下：接收訂單后，生產(chǎn)科計(jì)算出所需要的鋼水爐數(shù)和各個(gè)規(guī)格的鑄坯數(shù)量，將鋼種的爐數(shù)向轉(zhuǎn)爐下達(dá)生產(chǎn)計(jì)劃，轉(zhuǎn)爐根據(jù)生產(chǎn)計(jì)劃生產(chǎn)鋼種的對(duì)應(yīng)爐數(shù)。將規(guī)格下達(dá)到連鑄，連鑄按照鑄坯規(guī)格逐個(gè)生產(chǎn)。生產(chǎn)過(guò)程中，調(diào)度向連鑄下達(dá)生產(chǎn)計(jì)劃，生產(chǎn)計(jì)劃包括定尺以及根數(shù)，例如：3.0m120根。連鑄按照調(diào)度下達(dá)的計(jì)劃生產(chǎn)對(duì)應(yīng)的鑄坯，當(dāng)一個(gè)計(jì)劃定尺的鑄坯數(shù)量生產(chǎn)完成時(shí)，此時(shí)連鑄確認(rèn)查看本爐鋼水是否澆完，如果本爐鋼水正好澆完，則生產(chǎn)下一個(gè)調(diào)度下達(dá)的計(jì)劃，如果本爐鋼水沒有澆完，則需要插入虛擬爐號(hào)作為單獨(dú)批次號(hào)，實(shí)現(xiàn)在本爐鋼水內(nèi)生產(chǎn)第二個(gè)規(guī)格鑄坯。根據(jù)變革后連鑄生產(chǎn)的管理機(jī)制和建立的生產(chǎn)模型，建立連鑄智能化生產(chǎn)平臺(tái)，來(lái)實(shí)施和運(yùn)轉(zhuǎn)整個(gè)控制流程，保證整個(gè)生產(chǎn)模型的順利進(jìn)行。

2.4 建立了連鑄智能化生產(chǎn)平臺(tái)

（1）創(chuàng)建連鑄調(diào)度計(jì)劃下達(dá)系統(tǒng)。中間包開澆前生產(chǎn)調(diào)度通過(guò)該系統(tǒng)下達(dá)生產(chǎn)計(jì)劃，將本澆次的生產(chǎn)計(jì)劃逐個(gè)輸入到系統(tǒng)，本澆次的生產(chǎn)計(jì)劃逐個(gè)錄入系統(tǒng)完畢后，系統(tǒng)將數(shù)據(jù)共享到連鑄端口，連鑄根據(jù)計(jì)劃進(jìn)行生產(chǎn)，生產(chǎn)中的計(jì)劃顯示紅色背景，右上角紅底數(shù)字顯示生產(chǎn)中計(jì)劃的剩余數(shù)量，調(diào)度可以用來(lái)判斷鋼水與計(jì)劃的匹配情況，判斷是否需要插入虛擬爐號(hào)，方便配合連鑄按計(jì)劃生產(chǎn)。通過(guò)“連鑄調(diào)度計(jì)劃下達(dá)系統(tǒng)”實(shí)現(xiàn)了調(diào)度端口輸入個(gè)輸出，是整個(gè)模型運(yùn)行的關(guān)鍵部分。

圖1 連鑄調(diào)度計(jì)劃下達(dá)系統(tǒng)

（2）創(chuàng)建連鑄坯料記錄系統(tǒng)。根據(jù)連鑄端口需要達(dá)到的功能項(xiàng)目，創(chuàng)建了“連鑄坯料記錄系統(tǒng)（圖2）”，本系統(tǒng)是整個(gè)系統(tǒng)最重要的部分，可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)重要功能，包括生產(chǎn)計(jì)劃的切換、插入虛擬爐號(hào)時(shí)機(jī)的判定、批次鑄坯的錄入等，完成整個(gè)模型循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)的核心部分。利用本連鑄坯料記錄系統(tǒng)，連鑄將鑄坯生產(chǎn)的實(shí)際情況進(jìn)行輸入和輸出，調(diào)度、精整接收連鑄生產(chǎn)實(shí)際情況，通過(guò)相應(yīng)的動(dòng)作來(lái)配合協(xié)調(diào)連鑄的精確供坯生產(chǎn)。

圖2 連鑄坯料記錄系統(tǒng)

（3）創(chuàng)建了連鑄坯跟蹤系統(tǒng)。精整與連鑄工藝監(jiān)督工查看連鑄坯跟蹤系統(tǒng)，精整用來(lái)核對(duì)坯子根數(shù)，跟蹤出坯區(qū)域計(jì)數(shù)情況，大幅減少了電話溝通頻次。連鑄工藝監(jiān)督工用來(lái)確認(rèn)三操按根數(shù)供坯的生產(chǎn)信息，確保生產(chǎn)與計(jì)劃一致。

3 效果

以某生產(chǎn)計(jì)劃為例，如果按照之前的按爐送坯制度，生產(chǎn)本次計(jì)劃需要7爐鋼，而且會(huì)產(chǎn)生大量的待售品，大約重量為：（3.2m*20+3.35m*12+3.4m*2）*3*0.252t/m=83.916t。變革后只需要6爐鋼，除了最后一爐鋼會(huì)產(chǎn)生待售品外，過(guò)程中完全不會(huì)產(chǎn)生待售品。為了減少最后一爐鋼的影響，連鑄通過(guò)優(yōu)化計(jì)劃，最后一爐的計(jì)劃固定為幾個(gè)需求量最大的定尺，極大程度的消除了待售品。通過(guò)統(tǒng)計(jì)，唐鋼二鋼軋廠在變革前的鑄坯待售品率為10%，變革后的鑄坯待售品率為3%，年創(chuàng)效在200萬(wàn)元以上。

圖3 變革前后連鑄生產(chǎn)對(duì)比圖（一個(gè)小藍(lán)框代表一爐鋼）

4 結(jié)論

通過(guò)連鑄智能化生產(chǎn)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了小批量多規(guī)格小方坯的精細(xì)化生產(chǎn)，消除了滯銷品、待售品，產(chǎn)量直接對(duì)接客戶，推廣應(yīng)用面大，可以優(yōu)化企業(yè)的生產(chǎn)成本和生產(chǎn)效率。本論文所述的由河鋼唐鋼二鋼軋廠連鑄智能化生產(chǎn)平臺(tái)，是河鋼唐鋼完全擁有知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高水平企業(yè)生產(chǎn)管理軟件，該智能管理系統(tǒng)投入后取得了良好的管理效果。