此文介紹的本土成功案例是首鋼遷安鋼軋一體化能力計劃系統(tǒng)，應(yīng)用了PSImetals Planning中的訂單排程器、鑄機優(yōu)化器、軋機排序優(yōu)化器等模塊熱軋優(yōu)化器等模塊。這套系統(tǒng)會自動考慮各種發(fā)運與設(shè)備能力約束條件，自動計算鑄機的澆次爐次計劃和熱軋軋制規(guī)程，并通過以上的各種計劃結(jié)果作用于訂單排程模塊，為每個生產(chǎn)訂單的每一個生產(chǎn)步驟設(shè)定生產(chǎn)開始與結(jié)束時間，從而同時滿足煉鋼與軋鋼的生產(chǎn)平衡，并滿足客戶訂單需求。

    此項目為首鋼信息化三期的一部分，應(yīng)用PSImetals Planning‘訂單排程’、‘鑄機優(yōu)化器’和‘熱軋優(yōu)化器’等模塊，為首鋼遷安基地的兩個煉鋼廠與兩個熱軋廠實現(xiàn)鋼軋一體化訂單平衡。遷鋼年產(chǎn)能800萬噸，主要產(chǎn)品為高質(zhì)量的碳鋼結(jié)構(gòu)鋼、高強度低合金鋼、深沖鋼、汽車用鋼、鍋爐和壓力容器用鋼、船板、管線鋼、雙相鋼、多相鋼、IF鋼。每月訂單約6000張。

PSImetals需要達到以下目標：

    第一、建立覆蓋遷安煉鋼熱軋全流程的能力排程系統(tǒng)；

    第二、實現(xiàn)符合鋼鐵工藝特點以及遷鋼工藝裝備要求的能力計劃體系,將兩廠的生產(chǎn)進行最優(yōu)化的生產(chǎn)協(xié)調(diào)；

    - 把全月訂單基于用戶規(guī)則由系統(tǒng)自動分解到兩個廠（2160 和1580）；

    - 把全月訂單根據(jù)軋制要求，基于不同規(guī)則系統(tǒng)自動推薦產(chǎn)生若干個可執(zhí)行的符合交貨期、工藝要求等條件的帶順序的軋制單元，計劃員可以選擇執(zhí)行軋制單元或人工指定修改軋制單元；

    - 根據(jù)軋制單元的結(jié)果，基于煉鋼的工藝約束和用戶的配置規(guī)則，系統(tǒng)自動推薦產(chǎn)生符合交貨期、煉鋼規(guī)則等條件的可執(zhí)行澆次計劃，計劃員可以選擇執(zhí)行澆次計劃或人工指定修改澆次計劃；

    - 系統(tǒng)推薦的軋制計劃和澆次計劃能夠有效的傳遞到2160MES 系統(tǒng)和1580MES 系統(tǒng)；2160MES 系統(tǒng)和1580MES 系統(tǒng)要能夠依據(jù)PSImetalsPlanning訂單排程模塊的結(jié)果自動產(chǎn)生作業(yè)計劃；

    第三、有效支持日常生產(chǎn)計劃的組織與執(zhí)行。

PSImetals需要考慮以下類型的約束條件：

    - 產(chǎn)能約束（例如，工廠日歷，停工檢修，每天的生產(chǎn)限制品種規(guī)格最大最小量，直裝和保溫坑的能力）；

    - 發(fā)運約束（例如，火運海運，立裝臥裝，均衡交貨）；

    - 設(shè)備約束（例如，轉(zhuǎn)爐爐齡與鋼種約束，準備時間，精煉瓶頸）；

    - 生產(chǎn)約束（例如，組爐組澆的約束條件和限制條件，coffin的約束與限制等）。

    在項目伊始，遷安客戶提出了非常全面的對系統(tǒng)的要求和需要考慮的約束條件，PSI對于客戶的詳細需求與特殊需求都非常的歡迎，因為PSI源于市場，世界各地不同的鋼鐵公司的復雜需求促進了PSImetals的產(chǎn)品化進程, 是PSI不斷提升的基礎(chǔ)�？蛻粜枨蟮钠渌�部分，例如訂單鏈管理，系統(tǒng)顯示等方面的需求這里就不一一列舉了，相信國內(nèi)的客戶已經(jīng)比較了解PSImetals作為一套成熟的標準化產(chǎn)品，GUI等是支持用戶自由配置的。

基于以上的約束，PSImetals Planning的主要處理步驟為：

    第一步，‘訂單排程’模塊中同步全部對象數(shù)據(jù)（訂單，物料，序列）并考慮硬約束、物料計劃、訂單交期、路徑、產(chǎn)線、工廠日歷、發(fā)運等條件初步進行產(chǎn)線選擇與能力平衡；

    第二步，調(diào)用‘熱軋優(yōu)化器’模塊自動推薦軋制單元Coffin，并將初步排出的coffin結(jié)果返回‘訂單排程’模塊；

    第三步，根據(jù)熱軋序列產(chǎn)生的要料順序，調(diào)用‘鑄機優(yōu)化器’模塊根據(jù)鋼種斷面規(guī)則進行自動的組爐組澆，考慮精煉瓶頸設(shè)備并對未來煉鋼生產(chǎn)情景模擬以檢查可能的生產(chǎn)沖突，確認后將結(jié)果-虛擬板坯及出坯時間返回給‘訂單排程’；

    第四步，根據(jù)澆次形成的虛擬板坯，調(diào)用‘熱軋優(yōu)化器’模塊，在第二步的基礎(chǔ)上考慮更多的約束，自動推薦出可執(zhí)行的熱軋序列；

    第五步，結(jié)果返回‘訂單排程’模塊，顯示出全月能力計劃結(jié)果，并且顯示出全月的系統(tǒng)推薦的澆次爐次和熱軋序列。

以下為基于測試數(shù)據(jù)的系統(tǒng)截圖：

系統(tǒng)自動推薦的澆次序列

系統(tǒng)自動推薦的熱軋序列

能力計劃與排程概覽

    此套運算過程可以后臺自動調(diào)用完成，也可以由人工干預(yù)人機交互完成。模塊間通過PSI工廠模型無縫集成。各項配置可根據(jù)客戶需要自行點擊配置，優(yōu)化算法為優(yōu)化器自帶。在遷鋼項目中，PSI團隊與遷鋼用戶緊密配合，互相合作，成功地完成了各項系統(tǒng)配置與優(yōu)化。根據(jù)遷安目前的訂單與產(chǎn)量情況，整套運算時間為1小時左右。推薦出的澆次與序列可直接指導生產(chǎn)。

    此系統(tǒng)已于第一季度成功上線，目前處于系統(tǒng)調(diào)優(yōu)階段，支持的全面的自動計劃，大大提高了各業(yè)務(wù)的執(zhí)行效率，有效提高工作水平，并且適應(yīng)不斷變化的市場和客戶需求以及不斷提高的生產(chǎn)工藝復雜程度�？s短了計劃周期。平衡與協(xié)調(diào)了煉鋼與熱軋之間的生產(chǎn)矛盾。通過接口與首自信自行開發(fā)的1580MES系統(tǒng)和PSI早先提供的2160MES相集成，可以快速地根據(jù)生產(chǎn)異常情況的發(fā)生做出計劃的調(diào)整，信息完全自動交互。強大的科學算法和計算能力，可以在基本生產(chǎn)能力約束外，考慮各種特殊約束規(guī)則，甚至質(zhì)量、銷售、運輸?shù)确矫娴囊�求，提供計劃評估的一整套工具（以KPI預(yù)測為核心），可以有效的對計劃進行評價，以生成并選擇最適合的計劃。庫存作為能力計劃的目標，有效控制各環(huán)節(jié)庫存變化，盡可能減少中間品的積壓。平臺以配置為主的方式實現(xiàn)計劃功能，具有最大的擴展性，方便未來將一體化的體系推進到其他基地。

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本文標題：PSImetals Planning 鋼軋一體化計劃與排程

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