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钢铁一体化生产计划就是依靠以现代计算机技术、网络技术为基础建立起来的计算机管理系统,对钢铁生产中的多工序一体化进行统一计划管理。使企业的管理扁平化、响应迅速。众所周知,MES的提出,弥补了上层ERP系统与下层PCS系统之间衔接不连惯的缺陷,使综合自动化系统进一步完善。因此MES实施的成败也就关系到整个自动化系统的成败。然而,钢铁生产计划一体化又是冶金MES系统的核心,是钢铁企业信息化的目标之一。一体化生产计划的地位可以说是重中之重。一体化生产计划的目的在于使生产连续,降低成本,及时交货,快速响应变化的市场。一体化的实现,其学术意义和社会意义更是十分深远。对于刚刚起步的中国钢铁MES,必须脚踏实地的从头做起,为此我们开发了一体化生产计划的仿真系统,对现实的生产计划做模拟分析,探索实现一体化的思想、方法、技术。
国外许多大钢铁企业已实现生产计划的一体化的雏形,其一体化的技术具有保密性。我国钢铁企业要想迎头赶上,在世界钢铁行业中立于不败之地,就必须快速自行研究生产计划一体化,并开发出相应的软件。但对于这方面起步较晚的我国钢铁企业来说是一个挑战。
本文以国家高技术研究发展计划863重点项目——冶金工业MES为背景,以宝钢集团上海某钢厂的生产环境为研究对象,首先分析并研究了现在钢铁生产计划制定的流程,并针对现阶段生产计划编制存在的问题,深入研究了钢铁生产计划系统的架构,确定了系统的目标、系统的功能结构;然后研究了一体化合同计划编制方法,并提出了合同月计划编制方法、合同旬计划编制方法,针对炼钢—连铸—热轧一体化合同计划给出其计划编制优化模型与相应的求解算法。本系统建立了合同月计划优化模型和合同旬计划优化模型,同时给出了相应基于规则的启发式算法,并用现场数据对模型的不同参数进行仿真、分析,获得良好结果。并总结合同计划对批量计划影响的因素,针对影响因素提出了负载系数、品种约束的概念,并用现场数据对不同的负载系数、品种约束进行数据模拟分析。
根据一体化生产计划研究,建立了仿真系统。首先研究了系统目标、结构、功能,然后进行了数据库设计、菜单设计、界面设计,并以数据、模型及人机交互技术的综合集成思想,运用多种程序设计语言和软件开发方法对仿真系统进行开发和调试。应用实际生产数据进行模拟运算,获得良好效果:使系统机组产能利用充分、品种匹配合理、工序匹配改善,从而达到充分利用资源、提高生产效率的目的。