張懷賓 董尉民

(安陽鋼鐵集團(tuán)有限責(zé)任公司)

安鋼訂單拉動式生產(chǎn)的管理與優(yōu)化*

張懷賓 董尉民

(安陽鋼鐵集團(tuán)有限責(zé)任公司)

結(jié)合鋼鐵企業(yè)面向訂單的拉動式生產(chǎn)特點，介紹了安鋼為了適應(yīng)市場競爭形勢，以滿足客戶個性化需求為核心，按訂單組織生產(chǎn)以及計劃管理的特點，并從一體化管理的角度對拉動式生產(chǎn)模式進(jìn)行了優(yōu)化和改進(jìn)，提高了生產(chǎn)過程的管控水平，使企業(yè)產(chǎn)銷模式更加適應(yīng)市場變化節(jié)奏，產(chǎn)銷服務(wù)水平得到進(jìn)一步增強。

訂單 拉動式生產(chǎn) 優(yōu)化

0 前言

隨著鋼鐵產(chǎn)能的不斷膨脹，我國的鋼產(chǎn)量遙居世界第一，供過于求的矛盾也日益凸顯?？萍伎焖侔l(fā)展，工序持續(xù)改進(jìn)，都使得產(chǎn)品需求呈多品種、小批量化趨勢。鋼材市場的競爭波動起伏，沉重地考驗著鋼鐵企業(yè)的生存能力。在嚴(yán)酷的市場形勢下，只有準(zhǔn)確把握市場變化脈搏，依托先進(jìn)的工藝裝備，實施精益生產(chǎn)，增強優(yōu)質(zhì)產(chǎn)銷服務(wù)保障能力，充分滿足終端用戶的個性化需求，鞏固長效的市場信譽體系，塑造強勢的品牌形象，才能提升顧客忠誠度，有利于搶抓市場機遇，增強企業(yè)創(chuàng)效能力。

安鋼自2006年8月開始按訂單組織生產(chǎn)，從面向庫存的推動式生產(chǎn)，轉(zhuǎn)化為面向訂單的拉動式生產(chǎn)模式。伴隨著近年裝備大型化、工藝現(xiàn)代化的堅實進(jìn)程，信息化建設(shè)也逐步完善，訂單拉動式生產(chǎn)模式日臻成型，精益化生產(chǎn)水平和產(chǎn)銷效率得到提升，增強了安鋼的核心競爭力。

1 安鋼的生產(chǎn)特點

安鋼經(jīng)過近幾年工藝、裝備的不斷完善，逐步形成了150 t轉(zhuǎn)爐→爐卷機組，150 t轉(zhuǎn)爐→1780 mm熱連軋機組，100 t轉(zhuǎn)爐→高線機組，100 t轉(zhuǎn)爐→2800 mm中板機組等多條現(xiàn)代化高效產(chǎn)線，主要生產(chǎn)流程如圖1所示。

圖1 安鋼主要生產(chǎn)流程

主要生產(chǎn)特點有以下幾個方面:

1)工藝流程長，物流復(fù)雜。現(xiàn)代化鋼鐵生產(chǎn)流程包括焦化、燒結(jié)、煉鐵、煉鋼、連鑄、熱軋(冷軋)等多個工序，是一個非常復(fù)雜的長流程制造過程，其生產(chǎn)物流種類繁雜，路線交叉，管理難度極大。在供、銷兩頭的原燃料和成品鋼材種類繁多。鋼軋區(qū)域多工序并行或交叉運行，工序性質(zhì)差別很大，工序物流間相互替代、相互彌補性差。

2)生產(chǎn)動態(tài)、連續(xù)。鋼鐵冶煉是高溫、高能耗的工藝過程，伴隨著間斷性、離散性的物理、化學(xué)變化，主要在制品如鐵水、鋼水、鋼坯、鋼板等均屬于高溫物流。因此，鋼鐵生產(chǎn)管理的核心就是實現(xiàn)多維物流在時間、空間、溫度和能量上的有機銜接與統(tǒng)籌，使鐵、鋼、坯、材等的物質(zhì)流、能量流、時間流、空間流，在一體化運行的框架內(nèi)保持動態(tài)、連續(xù)、有序、高效。

3)準(zhǔn)時化生產(chǎn)。為了充分發(fā)揮設(shè)備產(chǎn)能，嚴(yán)格控制過程能耗和生產(chǎn)成本，上、下工序間的產(chǎn)能匹配率要高，在統(tǒng)一的生產(chǎn)組織和能源介質(zhì)平衡下，各機組的生產(chǎn)均按準(zhǔn)時化組織運行，保持高度的協(xié)調(diào)一致性，盡量減少設(shè)備閑置和物料等待時間，以提高設(shè)備運行效率，減少中間等待和能量損失，實現(xiàn)各工序的合理銜接與匹配。

4)以規(guī)模定制為核心的拉動式生產(chǎn)模式。與傳統(tǒng)的推動式生產(chǎn)相比，企業(yè)的應(yīng)變速度、生產(chǎn)的靈活性、產(chǎn)銷效率均得到顯著提高。兩種生產(chǎn)模式的特點對比見表1。

表1 生產(chǎn)模式特點對比

生產(chǎn)過程按照訂單需求進(jìn)行組織，但訂單的個性化需求與鋼鐵生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性存在一定的矛盾。受設(shè)備容量、生產(chǎn)能力和運行壽命的影響，轉(zhuǎn)爐煉鋼、連鑄、軋鋼等工序作業(yè)均需要按照一定的批量，即爐次、澆次、軋次等，實行批量生產(chǎn)，以一定的批量經(jīng)濟(jì)性，將成本控制在合理范圍。實行規(guī)模定制，即批量生產(chǎn)和客戶定制并重，兼顧訂單個性化需求和批量生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性。按照一定的工藝約束，將散亂的多品種、小批量訂單合理歸并，滿足批量生產(chǎn)的低成本要求后，再組織生產(chǎn)。

2 生產(chǎn)計劃管理的內(nèi)容

訂單生產(chǎn)的管理流程如圖2所示。

2.1 訂單計劃

接到訂單申請后，由銷售、生產(chǎn)、技術(shù)、質(zhì)檢等相關(guān)部門對訂單內(nèi)容進(jìn)行審定，根據(jù)正常的生產(chǎn)制造周期，在客戶要求的交貨期內(nèi)，對訂單做出交期承諾，并以此為節(jié)點，作為各工序生產(chǎn)作業(yè)的基本依據(jù)。

圖2 訂單生產(chǎn)管理流程

2.2 批量生產(chǎn)計劃

在選擇綠色大豆品種的過程中，應(yīng)選擇抗逆性強、品質(zhì)優(yōu)良的大豆品種。目前，我國優(yōu)質(zhì)大豆品種有魯豆1和魯豆2。同時，在種植綠色大豆之前應(yīng)先處理大豆種子。在種子處理過程中，要保證大豆種子的純度和純度達(dá)到相應(yīng)的要求。只有這樣，才能提高大豆的總發(fā)芽率，為以后大豆的生長奠定良好的基礎(chǔ)。

煉鋼、連鑄、軋鋼各工序均有不同的加工單位和工藝約束，因此，對于多品種、小批量的訂單需要按照工藝路線、技術(shù)條件等組成批量生產(chǎn)計劃，主要包含爐次計劃、澆次計劃、軋次計劃。

1)爐次計劃和澆次計劃。煉鋼生產(chǎn)包括轉(zhuǎn)爐的爐次計劃和連鑄的澆次計劃。爐次計劃是將鋼級、厚度、寬度(包括板坯寬度和軋制寬度)相同，且交貨期相近的訂單，在保證一定的爐容量要求下，組合到一起，形成爐次計劃。澆次計劃是在連鑄中間包所能承受的最大連澆爐數(shù)范圍內(nèi)，將鋼種接近、規(guī)格相似的爐次計劃進(jìn)行合理組合，指導(dǎo)煉鋼和連鑄生產(chǎn)。

2)軋次計劃。在充分考慮軋制工藝約束和設(shè)備運行狀況的條件下，根據(jù)交貨期和板坯庫中板坯分布情況，對生產(chǎn)的合同坯按照其附帶的訂單信息、質(zhì)量信息等進(jìn)行組坯和排序，確定由多個軋制單元組成的軋制順序。

2.3 統(tǒng)一的生產(chǎn)調(diào)度

為了保證煉鐵、煉鋼、軋鋼生產(chǎn)穩(wěn)定、均衡、連續(xù)，根據(jù)各機組生產(chǎn)作業(yè)計劃，對大宗原燃料、能源介質(zhì)、運輸?shù)壬a(chǎn)資源進(jìn)行綜合平衡，在集中、統(tǒng)一、垂直的一級調(diào)度下，合理控制高爐出鐵、鐵水調(diào)運、機組開停等時間節(jié)點，以確保各工序間生產(chǎn)物流順暢，能源介質(zhì)平衡，運輸成本最低，中間等待最少，生產(chǎn)效率最高。

3 拉動式生產(chǎn)管理的基本要求

3.1 低庫存

受國內(nèi)、國際經(jīng)濟(jì)形勢影響，近年的鋼材市場始終處于震蕩之中。低迷的終端需求，不斷波動的鋼材價格，對企業(yè)的庫存管理提出了更高要求。盡量壓低庫存，實現(xiàn)快產(chǎn)快出，可以有效規(guī)避因市場急劇變化帶來的經(jīng)營風(fēng)險，提高鋼材銷售的機會收益。

3.2 快速反應(yīng)

二是對生產(chǎn)過程的快速反應(yīng)。建立統(tǒng)一的協(xié)調(diào)管控機制，對生產(chǎn)中發(fā)生的各類異常狀況快速反應(yīng)，及時處理，將損失控制在最低水平。

3.3 準(zhǔn)時交貨

訂單計劃交付生產(chǎn)環(huán)節(jié)后，依托MES系統(tǒng)，利用實時上傳的鋼、坯、材生產(chǎn)實績和其所帶的訂單信息，對訂單生產(chǎn)過程實行全程動態(tài)跟蹤，按照預(yù)定的時間節(jié)點要求，嚴(yán)格控制訂單在各工序的作業(yè)周期，確保訂單生產(chǎn)全程受控，實現(xiàn)準(zhǔn)時交貨。

4 拉動式生產(chǎn)的優(yōu)化與發(fā)展

4.1 一級計劃管理

鋼鐵制造是一個工序復(fù)雜的長流程生產(chǎn)，需要將焦化、燒結(jié)、煉鐵、煉鋼、軋鋼等多機組、多工序的生產(chǎn)計劃納入統(tǒng)一管理，即將原來由生產(chǎn)管理處和生產(chǎn)廠分散管理的二級計劃模式，轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)管理處一級計劃模式，才能將如此龐雜的制造過程控制在有序、準(zhǔn)時、連續(xù)的生產(chǎn)節(jié)奏中。計劃管理模式的對比見表2。

表2 計劃管理模式對比

4.2 訂單與庫存、生產(chǎn)能力的匹配

1)訂單與庫存的匹配。生產(chǎn)過程中，由于各種原因會產(chǎn)生各類非合同坯和非合同材，稱為余坯和余材，分別在坯庫和成品庫中形成資金積淀。為了充分消化庫存，盤活資金，在訂單承接之后，首先要將余材與訂單進(jìn)行資源匹配，如果能夠滿足訂單需求，則直接將余材掛單，及時交付客戶。若沒有合適的余材匹配，則將余坯與訂單匹配，重新編入軋制計劃組織生產(chǎn)。

2)訂單與生產(chǎn)能力的匹配。訂單的生產(chǎn)要根據(jù)月度設(shè)備定檢修計劃和已有的訂單資源綜合確定，若訂單總量超出了當(dāng)月設(shè)備生產(chǎn)能力，則在交期承諾時需與客戶協(xié)商，適當(dāng)延長交貨期。

3)交期管理。生產(chǎn)部門對各類訂單的生產(chǎn)制造周期進(jìn)行統(tǒng)一和優(yōu)化后，確定出各工序相應(yīng)的作業(yè)周期。所承接的訂單依據(jù)該類產(chǎn)品的生產(chǎn)制造周期確定其交貨日期，各工序的生產(chǎn)進(jìn)程則按照相應(yīng)的時間節(jié)點進(jìn)行控制，確保整個生產(chǎn)制造過程有序、受控。

4.3 產(chǎn)線生產(chǎn)的冶－鑄－軋一體化

近年來，安鋼在各產(chǎn)線建立了MES－生產(chǎn)制造執(zhí)行系統(tǒng)，產(chǎn)線生產(chǎn)實行冶－鑄－軋一體化作業(yè)計劃管理。利用MES系統(tǒng)中物流、信息流的同步反饋，生產(chǎn)實績即時上傳的優(yōu)勢，將附帶有訂單信息的鋼水、鋼坯、鋼板等物流，在相應(yīng)的工藝約束條件下，按照生產(chǎn)時序，統(tǒng)一編制煉鋼、連鑄、軋鋼的作業(yè)計劃，確保訂單信息在各工序間的延續(xù)，以減少非計劃坯和非計劃材的產(chǎn)出。在工序作業(yè)高度匹配的同時，生產(chǎn)效率和軋鋼成材率均得到一定提高，生產(chǎn)成本進(jìn)一步降低。

4.4 多產(chǎn)線間的一體化平衡

多條產(chǎn)線的生產(chǎn)需要在資源配置和能源介質(zhì)平衡方面進(jìn)行統(tǒng)一的計劃和組織，核心依據(jù)是圍繞效益中心，按照產(chǎn)線效益排序、交貨期排序?qū)Ω黝惿a(chǎn)資源進(jìn)行管理和調(diào)配，達(dá)到多產(chǎn)線間的一體化平衡，在確保訂單生產(chǎn)的前提下，提高能源介質(zhì)利用效率，實現(xiàn)精益運行。

4.5 銷售、發(fā)運的一體化管理

成品產(chǎn)出后，為了提高天車作業(yè)效率和外發(fā)速度，需要按照其所帶的訂單信息分類堆存。在銷售、發(fā)運時，根據(jù)運力特點和交貨期要求，合理組織火車和汽車資源，在交期范圍內(nèi)，及時裝車，有序外發(fā)，提高物流效率，減少庫存占用。

5 結(jié)語

面對日益嚴(yán)峻的市場競爭，為了滿足訂單小批量化，品種、規(guī)格多樣化的客戶需求，最大限度地?fù)屪ビ唵钨Y源，安鋼及時轉(zhuǎn)變生產(chǎn)經(jīng)營思路，采用了面向訂單的拉動式生產(chǎn)模式。以信息化建設(shè)為基礎(chǔ)，在訂單承接、生產(chǎn)制造、銷售外發(fā)等方面實行一體化管理，增強了產(chǎn)銷靈活性，在客服水平提升的同時，鞏固了安鋼的市場號召力。

［1］鄭秉林，胡琨元，常春光.一體化鋼鐵生產(chǎn)計劃系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀與展望［J］.控制工程，2003，10(1):6 －10.

［2］徐心和，陳雄，郭令忠，等.煉鋼－連鑄－熱軋一體化管理［J］.冶金自動化，1997(3):1－4.

［3］孫福權(quán)，鄭秉霖，唐立新，等.煉鋼－連鑄－熱軋一體化集成調(diào)度管理［J］.鋼鐵，1998，33(l2):71 －75.

MANAGEMENT AND OPTIMIZATION ON PULLING PRODUCTION IN ANYANG STEEL

Zhang Huaibin Dong Weimin
(Anyang Iron and Steel Group Co.，Ltd)

The characteristics of organizing production and plan management based on order are introduced for Anyang Steel to adapt market competition and meet customer’s requirements in iron and steel industry.Pulling roduction mode is optimized and improved from integrated management，which raises the management and control level of process and enhances production and sale service level.

order pulling production optimizing

*聯(lián)系人:張懷賓，副總經(jīng)理，教授級高級工程師，河南.安陽(455004)，安陽鋼鐵集團(tuán)有限責(zé)任公司;

2011—12—10