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

    此項(xiàng)目為首鋼信息化三期的一部分，應(yīng)用PSImetals Planning‘訂單排程’、‘鑄機(jī)優(yōu)化器’和‘熱軋優(yōu)化器’等模塊，為首鋼遷安基地的兩個(gè)煉鋼廠與兩個(gè)熱軋廠實(shí)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(qiáng)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(dá)到以下目標(biāo)：

    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(shí)現(xiàn)符合鋼鐵工藝特點(diǎn)以及遷鋼工藝裝備要求的能力計(jì)劃體系,將兩廠的生產(chǎn)進(jìn)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(dòng)分解到兩個(gè)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(dòng)推薦產(chǎn)生若干個(gè)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(jì)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(dòng)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(jì)劃，計(jì)劃員可以選擇執(zhí)行澆次計(jì)劃或人工指定修改澆次計(jì)劃；

    - 系統(tǒng)推薦的軋制計(jì)劃和澆次計(jì)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(dòng)產(chǎn)生作業(yè)計(jì)劃；

    第三、有效支持日常生產(chǎn)計(jì)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(yùn)約束（例如，火運(yùn)海運(yùn)，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(zhǔn)備時(shí)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(xiàng)目伊始，遷安客戶提出了非常全面的對(duì)系統(tǒng)的要求和需要考慮的約束條件，PSI對(duì)于客戶的詳細(xì)需求與特殊需求都非常的歡迎，因?yàn)镻SI源于市場，世界各地不同的鋼鐵公司的復(fù)雜需求促進(jìn)了PSImetals的產(chǎn)品化進(jìn)程, 是PSI不斷提升的基礎(chǔ)。客戶需求的其他部分，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(biāo)準(zhǔn)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(duì)象數(shù)據(jù)（訂單，物料，序列）并考慮硬約束、物料計(jì)劃、訂單交期、路徑、產(chǎn)線、工廠日歷、發(fā)運(yùn)等條件初步進(jìn)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(dòng)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(jī)優(yōu)化器’模塊根據(jù)鋼種斷面規(guī)則進(jìn)行自動(dòng)的組爐組澆，考慮精煉瓶頸設(shè)備并對(duì)未來煉鋼生產(chǎn)情景模擬以檢查可能的生產(chǎn)沖突，確認(rèn)后將結(jié)果-虛擬板坯及出坯時(shí)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(dòng)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(jì)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(dòng)推薦的澆次序列

系統(tǒng)自動(dòng)推薦的熱軋序列

能力計(jì)劃與排程概覽

    此套運(yùn)算過程可以后臺(tái)自動(dòng)調(diào)用完成，也可以由人工干預(yù)人機(jī)交互完成。模塊間通過PSI工廠模型無縫集成。各項(xiàng)配置可根據(jù)客戶需要自行點(diǎn)擊配置，優(yōu)化算法為優(yōu)化器自帶。在遷鋼項(xiàng)目中，PSI團(tuán)隊(duì)與遷鋼用戶緊密配合，互相合作，成功地完成了各項(xiàng)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(yùn)算時(shí)間為1小時(shí)左右。推薦出的澆次與序列可直接指導(dǎo)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(dòng)計(jì)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(fù)雜程度。縮短了計(jì)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(jì)劃的調(diào)整，信息完全自動(dòng)交互。強(qiáng)大的科學(xué)算法和計(jì)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(yùn)輸?shù)确矫娴囊�求，提供�?jì)劃評(píng)估的一整套工具（以KPI預(yù)測為核心），可以有效的對(duì)計(jì)劃進(jìn)行評(píng)價(jià)，以生成并選擇最適合的計(jì)劃。庫存作為能力計(jì)劃的目標(biāo)，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(tái)以配置為主的方式實(shí)現(xiàn)計(jì)劃功能，具有最大的擴(kuò)展性，方便未來將一體化的體系推進(jìn)到其他基地。

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