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   1. 項(xiàng)目概述

  1.1 項(xiàng)目背景

  柳鋼棒線廠下轄五條生產(chǎn)線，具體為三條棒材、兩條線材，設(shè)計(jì)產(chǎn)能為棒材一條100萬噸、高線一條60萬噸，整體產(chǎn)能為420萬噸。

  產(chǎn)品分為棒材和線材兩大類，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(jié)構(gòu)圓鋼；線材產(chǎn)品主要有：鋼筋混凝土用熱軋光圓鋼筋盤條、熱軋低碳圓盤條、鋼筋混凝土用熱軋軟帶肋鋼筋、30MnSi熱軋管樁鋼筋用盤條、優(yōu)質(zhì)碳素鋼圓盤條、美標(biāo)盤條。

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

  線材生產(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(xiàng)目要求

  以生產(chǎn)計(jì)劃為驅(qū)動(dòng)，軋制計(jì)劃為主線，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(jī)信息，全面管理每條產(chǎn)線的執(zhí)行情況，保障生產(chǎn)組織的順暢；通過準(zhǔn)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(jù)，持續(xù)改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量，提高產(chǎn)品成材率。通過資源整合、集中管理，構(gòu)建先進(jìn)的管理模式和運(yùn)行機(jī)制，增強(qiáng)企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。
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  嚴(yán)格監(jiān)控生產(chǎn)過程，持續(xù)改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量

   以產(chǎn)品匹配的生產(chǎn)工藝標(biāo)準(zhǔn)為指導(dǎo)，嚴(yán)格按照其對(duì)應(yīng)的制造標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)生產(chǎn)全過程實(shí)時(shí)監(jiān)控，及時(shí)杜絕不合格產(chǎn)品的流轉(zhuǎn)，增強(qiáng)各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的應(yīng)變能力。最終實(shí)現(xiàn)嚴(yán)格按用戶需求組織生產(chǎn)，并保證產(chǎn)品質(zhì)量得以持續(xù)改進(jìn)。
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  合理組織生成，縮短產(chǎn)品制造周期

  通過合理的計(jì)劃排程，在滿足棒線廠工序工藝約束的基礎(chǔ)上保證整體產(chǎn)能的最大化，實(shí)現(xiàn)上下工序之間的物流平衡，并能通過實(shí)時(shí)的動(dòng)態(tài)調(diào)整保持生產(chǎn)的正常進(jìn)行和物流暢通。嚴(yán)格按棒線廠軋制計(jì)劃合理地組織生產(chǎn)，有效地加快生產(chǎn)節(jié)奏，縮短產(chǎn)品的制造周期，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品制造周期的最短化。
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  加快庫存周轉(zhuǎn)，降低庫存量

  通過入庫堆垛策略，優(yōu)化堆放位置，實(shí)現(xiàn)入庫快捷、出庫便利、庫存跟蹤準(zhǔn)確。實(shí)時(shí)掌握計(jì)劃、庫存、設(shè)備等情況，通過合理安排生產(chǎn)、優(yōu)化生產(chǎn)調(diào)度使生產(chǎn)組織順暢，實(shí)現(xiàn)物料快速運(yùn)轉(zhuǎn)，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

  通過作業(yè)管理實(shí)時(shí)監(jiān)控生產(chǎn)全過程，持續(xù)改進(jìn)生產(chǎn)制造標(biāo)準(zhǔn)，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(jī)，為成本核算提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，為降低生產(chǎn)成本和提高企業(yè)效益提供決策依據(jù)和控制手段。

  2. 項(xiàng)目實(shí)施范圍

  2.1 物理范圍

   柳鋼棒線廠生產(chǎn)管理系統(tǒng)實(shí)施的物理范圍：三條棒材生產(chǎn)線（一棒、二棒、三棒）、兩條線材生產(chǎn)線（高一、高二）共五條生產(chǎn)線，每條產(chǎn)線的范圍都是從坯料入庫開始，到成品下線入庫為止的線、棒材產(chǎn)品生產(chǎn)全過程。具體功能涵蓋：坯料庫、加熱爐、主軋線、產(chǎn)品下線、成品庫、各種能源介質(zhì)、主要工藝和設(shè)備參數(shù)跟蹤、質(zhì)量計(jì)算管理、主要備件管理等。

  2.2 業(yè)務(wù)范圍

  柳鋼棒線廠生產(chǎn)管理系統(tǒng)涉及的整體業(yè)務(wù)范圍包括：實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫、綜合集成平臺(tái)、生產(chǎn)計(jì)劃管理、來坯庫存管理、物料跟蹤管理、生產(chǎn)過程監(jiān)控、成品庫存管理、軋輥管理、成本核算、統(tǒng)計(jì)與分析等功能。主要針對(duì)棒線廠每條產(chǎn)線每個(gè)工段進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、應(yīng)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(shè)計(jì)方案

  3.1 軟件設(shè)計(jì)方案

  （1） 采用C/S和B/S相結(jié)合的技術(shù)架構(gòu)，主程序采用 B/S 架構(gòu)，生產(chǎn)操作車間采用C/S 架構(gòu)，基于微軟.net平臺(tái)，windows操作系統(tǒng)開發(fā)。 

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

  （3） 建立統(tǒng)一的工廠建模與信息集成平臺(tái)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)基于實(shí)時(shí)/歷史數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的集成，平臺(tái)具有建立企業(yè)資源模型（物料、設(shè)備、質(zhì)量、人員等）的通用工具，所建各應(yīng)用功能模塊基于統(tǒng)一的工廠模型。

  （4） 用戶能夠根據(jù)需要自行進(jìn)行系統(tǒng)配置，以適應(yīng)在應(yīng)用范圍、組織結(jié)構(gòu)、用戶權(quán)限甚至業(yè)務(wù)流程等方面的變化。

  （5） 不限制用戶訪問的數(shù)量；整個(gè)系統(tǒng)有一個(gè)統(tǒng)一的權(quán)限管理體系，系統(tǒng)權(quán)限可配置，支持基于角色的用戶驗(yàn)證、基于目錄的用戶管理等安全策略。

  3.2 網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)方案

  柳鋼棒線廠的一棒、二棒、高線一、高線二等四條生產(chǎn)線的網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)匯總到一棒生產(chǎn)線的調(diào)度室，同時(shí)中心機(jī)房與一棒生產(chǎn)線和二棒生產(chǎn)線的調(diào)度室間也已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)連接，但是各棒線生產(chǎn)線內(nèi)部數(shù)據(jù)采集點(diǎn)和業(yè)務(wù)應(yīng)用點(diǎn)間均未構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)。

  綜合安全、技術(shù)等各種因素，結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)以及柳鋼棒線廠的實(shí)際情況，柳鋼生產(chǎn)管理系統(tǒng)所運(yùn)行的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)建設(shè)采用以下策略：數(shù)據(jù)采集網(wǎng)和系統(tǒng)應(yīng)用網(wǎng)均分別獨(dú)立構(gòu)建，各棒材生產(chǎn)線和高線生產(chǎn)線內(nèi)部的數(shù)據(jù)采集網(wǎng)和系統(tǒng)應(yīng)用網(wǎng)采用環(huán)形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，在系統(tǒng)服務(wù)器組的交換機(jī)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?fù)浣Y(jié)構(gòu)如下：
  
                       

  3.3 數(shù)據(jù)采集方案

  柳鋼棒線廠PLC/DCS控制系統(tǒng)直接通過上位機(jī)采集，具體實(shí)現(xiàn)方式為：在PLC/DCS控制系統(tǒng)的OPC Server的上加裝網(wǎng)卡，與數(shù)據(jù)采集環(huán)網(wǎng)連接，并設(shè)置相應(yīng)的IP地址通過生產(chǎn)線與中心機(jī)房的網(wǎng)絡(luò)線路使之與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器通訊正常，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集。

  具體采集拓?fù)涫疽鈭D如下：
  
                      

  離散儀表系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集建議方案

  柳鋼棒線廠生產(chǎn)管理系統(tǒng)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(shù)顯儀表，該系列儀表支持模擬量和RS232/RS485串口輸出，可通過數(shù)據(jù)采集模塊和通訊轉(zhuǎn)換模塊實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)方式的數(shù)據(jù)采集。

  具體采集拓?fù)涫疽鈭D如下：
  
                       

  4. 應(yīng)用功能模塊
  

                      

                                               圖4-1 系統(tǒng)總體功能圖

  棒線廠生產(chǎn)管理系統(tǒng)功能涉及廠內(nèi)操作崗位、生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)調(diào)度、技術(shù)質(zhì)量、機(jī)動(dòng)科、設(shè)備、電控車間、儀控車間、計(jì)劃處、廠級(jí)領(lǐng)導(dǎo)，以及負(fù)責(zé)部門經(jīng)銷公司、總調(diào)計(jì)劃處、計(jì)控所計(jì)量部門、物資部、設(shè)備部等多個(gè)部門，旨在通過生產(chǎn)關(guān)聯(lián)系統(tǒng)中的計(jì)劃管理及物料跟蹤模塊將廠內(nèi)計(jì)劃制定、排產(chǎn)、下達(dá)、接收、執(zhí)行、反饋、質(zhì)量控制、坯料出入庫、成品出入庫、過程跟蹤、工藝跟蹤、生產(chǎn)實(shí)績(jī)統(tǒng)計(jì)、成本分析有機(jī)的結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)廠內(nèi)要求的以銷定產(chǎn)的經(jīng)營決策方針，為廠內(nèi)快速響應(yīng)訂單、合理安排生產(chǎn)、追蹤產(chǎn)線物料、控制產(chǎn)品質(zhì)量提供有力信息支撐。

  4.1 生產(chǎn)計(jì)劃管理

  針對(duì)柳鋼棒線廠目前的計(jì)劃編制與下達(dá)的管理模式，生產(chǎn)計(jì)劃管理將分解成月度生產(chǎn)計(jì)劃編制、經(jīng)銷公司生產(chǎn)計(jì)劃編制、棒線作業(yè)計(jì)劃編制3個(gè)部分完成棒線廠生產(chǎn)計(jì)劃的宏觀與具體作業(yè)的要求。

  由月度計(jì)劃完成對(duì)廠內(nèi)各產(chǎn)線總體計(jì)劃要求，計(jì)劃棒線廠全廠月度經(jīng)營宏觀產(chǎn)能要求，該部分?jǐn)?shù)據(jù)體現(xiàn)在月度生產(chǎn)實(shí)際匯總統(tǒng)計(jì)中。具體生產(chǎn)計(jì)劃由經(jīng)銷公司下達(dá)棒線廠排產(chǎn)進(jìn)度表，將具體時(shí)間周期內(nèi)的產(chǎn)線排產(chǎn)計(jì)劃下達(dá)到廠內(nèi)計(jì)劃處，然后有廠內(nèi)計(jì)劃處將產(chǎn)線中的具體計(jì)劃進(jìn)行進(jìn)度排序，形成具體作業(yè)計(jì)劃。在此過程中經(jīng)銷公司可以根據(jù)具體銷售情況對(duì)計(jì)劃量進(jìn)行追加和變更。在棒線廠計(jì)劃處接收到計(jì)劃追加和變更之后對(duì)作業(yè)計(jì)劃進(jìn)行進(jìn)一步的完善。作業(yè)計(jì)劃將最終下達(dá)到各產(chǎn)線調(diào)度處，由調(diào)度人員針對(duì)生產(chǎn)實(shí)際情況對(duì)各軋制過程的批次進(jìn)行計(jì)劃掛接，由此完成由經(jīng)營計(jì)劃──→生產(chǎn)排產(chǎn)計(jì)劃──→產(chǎn)線作業(yè)計(jì)劃──→生產(chǎn)實(shí)際情況──→關(guān)聯(lián)經(jīng)營計(jì)劃閉關(guān)管理模式，達(dá)到計(jì)劃下達(dá)、跟蹤、反饋的有效結(jié)合。

  典型頁面展示：
  
                 

                

  4.2 坯料庫存管理

  來坯庫存管理主要是對(duì)棒線廠生產(chǎn)使用的原料方坯進(jìn)行管理，完成方坯的入庫、出庫、盤庫、庫內(nèi)操作、庫內(nèi)監(jiān)控等業(yè)務(wù)。同時(shí)根據(jù)垛位原則，系統(tǒng)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(diào)整。主要規(guī)則：按照同批次進(jìn)行堆放；按照同牌號(hào)、同規(guī)格進(jìn)行堆放；堆放層數(shù)約束。

   典型頁面展示：  

                 
            
  4.3 物料跟蹤管理

  物料跟蹤的區(qū)域范圍從原料庫方坯入庫開始到打捆稱重后結(jié)束。在整個(gè)跟蹤過程中，通過數(shù)據(jù)庫支撐，根據(jù)實(shí)際軋制順序、軋件按軋制號(hào)、爐批號(hào)，進(jìn)行關(guān)聯(lián)跟蹤，依據(jù)工序設(shè)備的信號(hào)跟蹤物料的順序、位置、物料生產(chǎn)時(shí)的工藝參數(shù)形成物料的生產(chǎn)實(shí)績(jī)。線材實(shí)現(xiàn)按支進(jìn)行跟蹤管理；棒材在冷床出口之前實(shí)現(xiàn)方坯的逐根跟蹤，在冷床出口之后按成品收集情況實(shí)現(xiàn)坯料的分層跟蹤和按捆跟蹤。物料跟蹤反映了在整個(gè)過程區(qū)域中軋件的運(yùn)動(dòng)。

  對(duì)存貨信息與物料狀態(tài)進(jìn)行管理，根據(jù)生產(chǎn)實(shí)績(jī)對(duì)計(jì)劃和物料進(jìn)行相應(yīng)的處理，設(shè)置計(jì)劃執(zhí)行狀態(tài)和物料狀態(tài)，并對(duì)物料生產(chǎn)進(jìn)行生產(chǎn)履歷跟蹤，能分品種分規(guī)格的對(duì)生產(chǎn)結(jié)果進(jìn)行實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)。

  典型頁面展示：
  
                   

                       

                 
                

  4.4 成品庫存管理

  成品庫存管理主要是對(duì)棒線廠生產(chǎn)的產(chǎn)品進(jìn)行管理，完成成品的入庫、出庫、盤庫、庫內(nèi)操作、庫內(nèi)監(jiān)控等業(yè)務(wù)。

  典型頁面展示：
  
                      

                  

  4.5 調(diào)度作業(yè)管理

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

  典型頁面展示：
  
                    
   
                    

  4.6 軋輥管理

  軋輥是軋鋼生產(chǎn)的主要工藝設(shè)備之一，軋輥管理工作對(duì)降低軋輥消耗，合理的采購、儲(chǔ)存、使用軋輥，整理分析軋輥的各項(xiàng)技術(shù)性能指標(biāo)有著重要的意義。

  軋輥管理是對(duì)從新軋輥入廠開始到軋輥報(bào)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(shù)，如原始數(shù)據(jù)、修磨、使用、儲(chǔ)備、報(bào)廢、位置、軋制量等。

  典型頁面展示：