乐钢订单质量设计系统设计

夏青 马月坤 王红柳

摘要：河钢乐钢引入订单质量设计系统，实现乐钢企业与客户之间用户的需求识别与转换。将客户对产品外在使用需求，转换成产品内部生产工艺路径、各工序物料形变计算、各工序取样检测指令、检验标准、生产和工艺控制参数。

关键词：订单质量设计;工艺路径;物料形变;检验标准;生产和工艺控制参数

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2020）05-0135-02

1项目背景

乐钢一期项目包含炼铁、炼钢、热轧三大个部分，以卷取机出口计，生产规模为410万吨/年。产线建设同时，要打造实施相应信息化管理系统支持未来企业生产、管理、运营。为此需要设计乐钢订单质量设计系统（简称OD系统），实现产品客户销售订单质量设计信息化和自动化。

2乐钢订单质量设计系统整体设计思路

搭建质量数据模型、工艺数据模型。实现系统接收客户销售订单后，从销售订单中获取订单设计展开基本信息，调用数据模型，自顶向下逐级倒推，最终实现自轧钢最终产品到炼钢钢水，长流程工艺链一贯制质量设计。系统数据模型结构图如图1所示。

3功能模块设计

3.1工艺数据模型

工艺数据模型是用来描述产品生产过程中使用的工艺数据，包括生产工艺路径、工序数据、物料形变计算数据、机组、生产和工艺控制参数等数据。

3.1.1生产和工艺控制参数定义功能

用于定义OD系统中所使用到的参数，例如粗轧温度、精轧温度、温度曲线等。定义包含参数名称、参数类型、数据类型，也可以给某些参数定义域（值列表、值范围）。

3.1.2产品PRD定义功能

用于定义和显示产品，产品定义到大类，例如：铸坯、热轧卷等。每一个产品对应一条或多条工艺路线。

3.1.3机组设备定义功能

用于定义机组编码，同时维护机组设备参数极限规格，从而在订单展开过程中对极限规格做检查。如果工序的物料形变计算规格超过极限规格，系统会进行报错提示。如果是完全可替换机组，可以将这些机组进行分组。

3.1.4工序定义功能

用于定义工序，同时为工序指定机组。一个工序可以定义一个设备或一个设备分组，并且可以将若干个工序定义成工序组。在订单展开过程中，根据生产工艺规则，计算工序对应的加工方式。

3.1.5工艺路线定义功能

用于定义工艺路线分主路线与子路线。工艺路线是由若干个工序组成。一般主路线对应具体某个产品的生产路线。子路线用于将常用的几个工序定义为一个整体，被分配在工艺路线主路线中。

3.1.6物料形变计算功能

首先在系统中配置：宽度改变表、厚度改变表.ALPHA热轧厚度偏移量表、热轧轧机标准偏移量表。之后在产线族每道工序定义尺寸特性推导规则。规则主要有两种类型：（1）查参数表。（2）公式计算。

3.1.7生产和工艺控制参数分配

工艺参数根据业务具体要求，能够实现分级维护到产线族或工序或机组上。

3.2质量数据模型

质量数据模型是用来描述产品要达到的质量要求，包括炼钢要使用的炼钢牌号及炼钢成分、成品要满足的标准和牌号的质量要求、成品要做哪些检化验及检化验指标要求。需要维护内容主要包括：标准和牌号;外部质量代码EQ和内部质量代码IQ;检化验项目指标。

3.2.1钢种和牌号定义功能

定义出厂牌号。客户在订货时会选择执行标准和出厂钢牌号来进行订货。

定义炼钢牌号及炼钢牌号成分。

3.2.2执行标准的定义功能

定义执行标准，如国标、欧标等。客户在订货时会选择标准和外部钢牌号来订货。订货所需的技术协议、客户标准等，也需要在此维护。

3.2.3外部质量代码EQ的定义功能

定义外部质量，由产品PRD、标准和牌号共同组成，PRD+执行标准+出厂牌号=外部NNEQ。创建时外部质NID会自动根据标准和牌号生成。外部质量是最宽松的一套要求。

3.2.4内部质量代码IQ的定义功能

通过选择外部质量，标准扩展，合金牌号扩展生成内部质量，外部质量（简称EQ）+标准扩展（简称STs Ex）+牌号扩展（简称STG Ex）=内部质量（简称IQ）。内部质量是对外部质量的一次加严，对应到生产时的内控要求。配置成分时只需要将加严的成分配置到内部质量中而无需配置全部，内部质量会自动将外部质量的成分l生能要求与自身的参数做并集加严。

3.2.5检验项目及检验指令、检验标准的定义功能

定义产品生产所需的检化验项目及检化验指标，例如化学成分要求、性能要求、表面质量要求等。将检化验项目分配给IQ或EQ，并且可以设置分配条件，当条件满足时，订单设计过程中才会将相应的检化验项目分配給订单。并且可以针对每一个检化验项目，设计相应的取样要求，例如取样规则、取样数量、取样工序等;同时设计出检验标准上下限。

3.3订单设计主程序

该程序进程把接收到的销售订单行项目转化为生产订单。订单设计主程序完善生产订单所需所有信息，包括可选工艺路线、尺寸，质量标准，测试数据。生产订单生成的结果需要经过检查和确认。如果结果不可行或者有错误或缺失主数据的情况会生成错误信息，错误信息是可配置的。系统提供以下主要功能：

步骤1：订单数据完善并推导出EQ和IQ。

订单项有可能会存在一些尺寸或质量数据的缺失。为了能够生成生产订单，可以根据初始化阶段追溯表中定义的规则来设定确定的数据。同时根据产品类型、出厂牌号和执行标准，推导EQ和IQ。

步骤2：工艺路线构成。

根据产品类型与工艺路线的关联关系，推导出其中一条工艺路线，确定炼钢工序、连铸工序、板坯缓冷工序、板坯清理工序、热轧工序，根据规则判断是否需要经过平整工序（具体逻辑通过错误！未找到引用源。进行配置）。

步骤3：计算物料需求。

系统会根据最终产品的需求对每一步生产进行倒算需要的物料投入。这是基于产品类型、工艺路线定义的物料转化方式对所有中间工序和步骤，执行的规格尺寸、公差和出口牌号、人口牌号进行推导计算。

步骤4：设计取样和检验指令。

EQ和IQ关联出产品取样和检验指令，实现取样和检验指令计算。

步骤5：设计每个工序的生产指令（2级系fuPDI）。

IQ和工艺路线能够关联出每个工序工艺参数，实现工序的生产指令计算。