安钢炉卷炼轧一体化生产管理实践

董尉民 郁福卫 马理杰 王海霞

(安阳钢铁股份有限公司)

安钢炉卷炼轧一体化生产管理实践

董尉民 郁福卫 马理杰 王海霞

(安阳钢铁股份有限公司)

介绍了安钢炉卷产线炼轧一体化生产管理控制的特点,利用MES系统信息化平台,从订单结构、资源配置、作业计划编排、生产过程实施一体化管理,有效地提高了生产效率和轧机成材率,降低了带出品率,达到资源效益最大化。

炉卷 MES 一体化生产

0 前言

安钢 150 t转炉 -炉卷轧机生产线是安钢“三步走”发展战略中的重点工程,是一条集炼钢、精炼、连铸、轧钢四位一体,具有国际先进水平的现代化生产线。由于设备先进、工序复杂,需要不断优化生产组织,提高生产运行质量,才能充分发挥装备和工艺优势,真正实现打造精品板材基地的战略目标。自 2008年 11月MES系统上线之后,利用信息化管理平台,实现炼钢 -连铸 -轧钢多工序一体化管控,显著提高了产线生产效率,实现资源效益最大化。

1 安钢炉卷生产线一体化管理控制思路

1.1 工艺流程

安钢炉卷机组由 150 t转炉 -3250 mm宽板坯连铸机供料,铸坯尺寸 150 mm×(1600～3250)mm,采用双加热炉模式,年产 120万 t,主要产品有碳素结构钢、低合金结构钢、船板钢、桥梁钢、锅炉和压力容器钢、管线钢、高建 Z向钢、低碳贝氏体等钢种。其工艺流程如图 1所示。

图1 炉卷轧机生产线的工艺流程

1.2 一体化生产管理控制的要求

一体化管控的目标是利用计算机及通信技术将控制系统与管理系统集成,使企业信息上传下达、畅通无阻,从而实现生产过程中物流、信息流 (生产信息流和商务信息流)的统一和优化。这就要求:

1)必须按计划及按合同组织生产,遵循管理与控制集成的原则,这意味着按计划指定的时间、顺序和作业标准生产;

2)控制和加工的实绩及时采集上传,作为对生产、质量及成本等进一步管理的基础,加工的实绩信息同时向下游工序传送,作为下游工序进一步加工的原始信息;

3)上下级计算机功能处理逻辑的一致性和匹配性,体现管理与控制的无缝衔接,这种管理和控制的集成是由上游工序一直延伸到下游成品工序,直到出厂发货交付用户为止;

4)物流、信息流和资金流必须保持动态实时同步。

安钢自 2007年开始按订单组织生产,直接面向合同统一编制计划与控制生产,并有很强的动态调节功能,这显著增强了企业的应变能力和竞争能力。实行炼钢一轧钢一体化生产管控,更好地解决了冶炼、连铸、加热、轧制各工序间的紧密衔接问题,使物流管制更加顺畅,改变了各单位管理职能混乱、分散的现状,提高管理效率,有利于企业实现现代化管理。

2 安钢炉卷计划管理模式

2.1 炉卷订单管理流程

建立合同 (订单)评审制度,定期组织销售、技术、质量、财务、生产单位对订单品种、规格、数量结合生产运行特点进行集中评审,从市场需求、质量保证、产品效益、生产组织等方面进行综合权衡,确定订单总量、品种、规格,对生产订单进行优化组合,从订单接收的源头确保资源效益最大化。通过MES系统,使炉卷产线物流管控实现了质的飞跃。利用信息化管理平台,实现了订单状态和生产物流的动态、透明、实时上传,显著提高了生产运行水平。炉卷订单管理流程如图 2所示。

图2 订单管理流程

2.2 炼钢物料统筹管理

管理流程:根据月生产计划,炼钢厂按成本最低结构提出当月大宗物料需求,由物资供应处结合库存和市场形势组织采购,在生产过程中,由生产管理处再根据生产计划进行资源配置。

通过资源采购、库存结构、资源配置的统筹计划与管理,保障各类资源物流畅通,提高了物料周转速度,有利于优化库存结构和数量,避免库存积压。炼钢物料统筹管理流程如图 3所示。

2.3 订单需求与生产作业计划一体化

在MES系统中,计划编排从订单需求出发,以交货期为时间节点,从客户需要的钢板开始,倒推式设计和编排每块铸坯、炉次的生产计划,进而组成浇次、班、日作业计划。随着生产进程,每块铸坯、钢板和附带的物流信息实时传递到下一工序,实现多工序计划的一体化管理。

图3 物料统筹管理示意图

2.4 全程合同跟踪

在生产过程中,各工序生产实绩在二级机采集后即时上传到MES系统,实现物流和信息流的实时动态同步。利用MES系统为每个订单唯一提供的制造命令号(PONO),可实现对订单生产进程、质检信息、入库情况等实时监控,保证按期保质保量交货。

3 高效运行及生产效果

3.1 刚性落实生产计划

生产过程的组织与协调完全以生产计划为根本,紧紧围绕低成本运行主线,强调计划的严肃性,抓好计划刚性落实。生产过程中以订单和计划需求为基础,从资源配置、工艺路线优化、生产过程控制、质量控制,直到产品发货,实施全工序、全流程的监控管理,以高质量的生产过程组织,刚性落实生产计划。

3.2 推行准时化生产

为了提高炉机匹配效率,优化生产组织水平,实行“生产时刻表”运行模式,提高了工序运行质量。结合不同钢种对每个环节所需时间的差异,逐炉倒推计算各工序点起止时间,制定出不同钢种标准工序作业周期和工序间标准运输时间,实现准时化生产。实践表明,炼钢区的生产周期大幅缩短,从混铁炉出铁到铸坯产出整个生产过程由原来 3个多小时,缩短为两个多小时,生产周期压缩近 1个小时;LF炉精炼延长时间(即超出标准作业时间以外的时间)已由 24分钟以上,缩短到 5分钟以内。在改善钢水质量的同时,精炼电耗和电极消耗显著降低。

3.3 连铸坯直接热装工艺

连铸坯直接热装就是生产出的铸坯直接进入加热炉加热的装钢方式,可以提高加热炉生产效率,改善加热质量,降低燃料消耗和铸坯烧损,进而提高成材率。第二炼轧厂充分发挥装备优势,利用MES信息化管理系统,从 2009年 3月份开始,先后解决了直接热装的三大核心环节:①无缺陷铸坯制造技术;②高温铸坯生产技术;③炼钢 -连铸 -轧钢一体化的生产管理技术。实施直装后,炉卷机组加热炉煤气消耗可节约 40 m3/t～50 m3/t。

3.4 生产效果

一体化生产管控实现了精细组织、精益生产,提高了炉卷轧机生产效率,带出品控制和订单保障能力均有显著改善。

1)2009年以来炉卷产线带出品比例实现了持续降低,2010年 1～10月份累计 5.57%,比 2008年22.90%降低了 17.33%。图 4为带出品比例对比柱状图。

图4 带出品比例对比柱状图

2)生产运行质量的改善,促进了炉卷订单保障能力的同步提高。2010年 1～10月份,炉卷一次订单完成率由 2009年的 87.07%提高到 90.36%,提升了安钢交货保证能力,增强了市场竞争力。

4 结语

安钢炉卷产线依托MES信息化管理平台,充分发挥装备优势,通过炼钢 -连铸 -轧钢多工序一体化管控,利用信息化系统中物流和信息流同步反馈的优势,强化了生产过程的监管力度,提高了生产效率,促进了生产成本持续降低。下一步将把成品库房管理纳入一体化管控,实现全流程的一体化精益物流,进一步提升安钢交货服务能力,增强安钢产品竞争力和市场美誉度。

[1] 王文瑞,胡旭浦,潘强.宝钢炼钢连铸管控一体化[J].冶金自动化,2007(1):1-4.

[2] 李耀华,胡国奋,王伟,宁树实.炼钢 -连铸 -热轧一体化生产计划编制方法研究[J].控制工程,2005,12(6):449-452.

PRACTICE OF INTEGRATIVE PRODUCTIONMANAGEM ENT IN ANGANG STECKEL M ILL

DongWeimin Yu Fuwei Ma Lijie Wang Haixia

(Anyang Iron&Steel Stock Co.,Ltd)

The paper introduces the characteristics of integrated production management in Anyang steckelmill.Tntegrated production management is carried out from order structures,resource allocation,operative schedule arrangement to production process based on informatization platform,it effectively improved production efficiency and rolling yield and researched resource benefitmaximization.

Steckelmill MES integrated production

＊

2010—10—29