生產(chǎn)設(shè)計(jì)及質(zhì)量設(shè)計(jì)是將銷售合同訂貨數(shù)據(jù)結(jié)合特定鋼廠現(xiàn)場(chǎng)機(jī)組設(shè)備能力，按照一定的算法及規(guī)則，設(shè)計(jì)出每一個(gè)合同在經(jīng)過(guò)的每道機(jī)組工序的生產(chǎn)、質(zhì)量控制數(shù)據(jù)。針對(duì)每個(gè)銷售合同，制造系統(tǒng)中既有全程設(shè)計(jì)的工藝規(guī)格要求，又有分段的機(jī)組規(guī)格要求。在生產(chǎn)的不同階段根據(jù)不同的工藝規(guī)格參數(shù)來(lái)進(jìn)行生產(chǎn)規(guī)格控制，既減少了人工判斷不符合全程設(shè)計(jì)要求的產(chǎn)品是否可以繼續(xù)為該合同組織生產(chǎn)的判斷過(guò)程，又提高了計(jì)劃、物料的精細(xì)化管理水平。

　　關(guān)鍵詞:制造系統(tǒng),銷售合同,全程生產(chǎn)設(shè)計(jì),分段生產(chǎn)設(shè)計(jì)

　　該制造系統(tǒng)于2008年12月底正式上線運(yùn)行，全程生產(chǎn)設(shè)計(jì)作為將銷售合同訂貨要求轉(zhuǎn)換為合同全程經(jīng)過(guò)工序/機(jī)組的生產(chǎn)工藝控制參數(shù)過(guò)程的重要功能之一，對(duì)上海梅山鋼鐵股份有限公司鋼廠的銷售合同按質(zhì)、按量完成，為“以需求組織生產(chǎn)”的原則提供了準(zhǔn)確的參考依據(jù)以及強(qiáng)力的信息數(shù)據(jù)支撐。2017年該廠借制造信息系統(tǒng)升級(jí)改造的機(jī)會(huì)，實(shí)現(xiàn)了分段生產(chǎn)設(shè)計(jì)的功能，進(jìn)一步提升了生產(chǎn)設(shè)計(jì)的精細(xì)化管理。

　　1分段生產(chǎn)設(shè)計(jì)概述

　　1.1生產(chǎn)設(shè)計(jì)概述

　　生產(chǎn)設(shè)計(jì)是制造管理部在接收到銷售合同室下發(fā)的銷售訂貨合同后，根據(jù)銷售合同訂貨要求，訂貨產(chǎn)品對(duì)應(yīng)的冶金規(guī)范、產(chǎn)品規(guī)范要求以及現(xiàn)場(chǎng)機(jī)組能力要求等信息，按照一定的算法及規(guī)則，計(jì)算出每一個(gè)合同在經(jīng)過(guò)的每道機(jī)組工序的生產(chǎn)、質(zhì)量控制數(shù)據(jù)。生產(chǎn)設(shè)計(jì)主要解決的是根據(jù)每一個(gè)訂貨合同的訂貨要求，計(jì)算出生產(chǎn)該產(chǎn)品需經(jīng)過(guò)的工序或機(jī)組的出入口重量、鋼卷相關(guān)的外徑范圍、板坯的寬度范圍等關(guān)鍵內(nèi)容。

　　上述生產(chǎn)設(shè)計(jì)的結(jié)果的主要用途包括如下:(1)每道機(jī)組/工序的生產(chǎn)計(jì)劃編制時(shí)的機(jī)組出口規(guī)格(重量、外徑等)控制要求。(2)當(dāng)前機(jī)組/工序產(chǎn)出的物料規(guī)格是否仍可繼續(xù)生產(chǎn)出滿足合同訂貨要求的成品的判斷標(biāo)準(zhǔn)。(3)物料轉(zhuǎn)用充當(dāng)時(shí)，是否可以把余材或者有合同材料掛到另一個(gè)合同上，以進(jìn)行后續(xù)組織生產(chǎn)的轉(zhuǎn)用充當(dāng)規(guī)格判斷標(biāo)準(zhǔn)。(4)當(dāng)鋼廠現(xiàn)場(chǎng)有外購(gòu)料、互供料業(yè)務(wù)時(shí)，每個(gè)合同特定工序產(chǎn)品的產(chǎn)品訂貨規(guī)格要求。

　　1.2分段生產(chǎn)設(shè)計(jì)意義

　　2008年底該鋼廠全程生產(chǎn)設(shè)計(jì)功能上線后，初步實(shí)現(xiàn)了按合同組織生產(chǎn)，全程一貫工序參數(shù)控制的要求，該功能已經(jīng)比較好地滿足了現(xiàn)場(chǎng)精藝制造的要求。但由于該鋼廠前后工序設(shè)備能力非全部匹配或者非全部連續(xù)，該鋼廠一個(gè)典型的業(yè)務(wù)場(chǎng)景是一個(gè)合同將經(jīng)過(guò)的3～6道工序/機(jī)組，全程生產(chǎn)設(shè)計(jì)的瓶頸工序通常為第1道工序/機(jī)組，即01煉鋼工序，在01煉鋼工序生產(chǎn)完成后，后續(xù)2～5道工序如果還是維持全程設(shè)計(jì)的計(jì)算結(jié)果，則這時(shí)候機(jī)組的出入口重量規(guī)格會(huì)由于瓶頸工序的限制導(dǎo)致規(guī)格范圍偏小。

　　但由于瓶頸工序已經(jīng)通過(guò)，如果不考慮瓶頸工序，重新進(jìn)行生產(chǎn)設(shè)計(jì)，則結(jié)果更優(yōu)，設(shè)計(jì)能力范圍也更寬。結(jié)合上述描述情況，原有的全程生產(chǎn)設(shè)計(jì)當(dāng)碰到如下幾種情況時(shí)，會(huì)存在一定的設(shè)計(jì)不足:

　　(1)材料產(chǎn)出異常封鎖:每道機(jī)組/工序產(chǎn)出后，部分材料(比如熱卷、冷卷)超出全程設(shè)計(jì)結(jié)果的范圍，進(jìn)而導(dǎo)致在系統(tǒng)對(duì)該部分材料進(jìn)行系統(tǒng)判斷封鎖，等待人工來(lái)判定是否需要繼續(xù)在該合同上組織生產(chǎn)。如果進(jìn)行分段生產(chǎn)設(shè)計(jì)，不再考慮前道工序，比如01煉鋼工序，用分段生產(chǎn)設(shè)計(jì)的結(jié)果來(lái)進(jìn)行封鎖判斷，則該情況的封鎖量會(huì)減少10%～15%左右。

　　(2)轉(zhuǎn)用充當(dāng)范圍偏窄:由于全程生產(chǎn)設(shè)計(jì)的非瓶頸工序出入口規(guī)格都偏窄，降低了對(duì)余材物料充當(dāng)或者有合同物料轉(zhuǎn)用的準(zhǔn)確性，變相提高了余材的發(fā)生率。

　　(3)外購(gòu)料、互供料訂貨要求不夠準(zhǔn)確:由于瓶頸工序?qū)γ總�(gè)合同生產(chǎn)設(shè)計(jì)結(jié)果的限制，導(dǎo)致外購(gòu)料、互供料的訂貨要求范圍偏窄，不利于外購(gòu)料、互供料的業(yè)務(wù)開(kāi)展。

　　1.3分段生產(chǎn)設(shè)計(jì)與全程生產(chǎn)設(shè)計(jì)的差別分析

　　全程生產(chǎn)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的主要功能是結(jié)合合同設(shè)計(jì)需經(jīng)過(guò)的所有各工序/機(jī)組的能力限制，合同訂貨要求，進(jìn)行規(guī)則匹配匡算，采用上下限值約束收斂的方式，計(jì)算出對(duì)應(yīng)每個(gè)合同所有經(jīng)過(guò)工序的連續(xù)的出入口規(guī)格能力(重量、外徑等)，并對(duì)計(jì)算結(jié)果信息進(jìn)行保存，以方便后續(xù)生產(chǎn)作業(yè)的使用。

　　分段生產(chǎn)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的主要功能是在不考慮合同已通過(guò)的生產(chǎn)工序/機(jī)組的情況下，綜合考慮每個(gè)訂貨合同剩下的所有工序/機(jī)組能力限制，合同訂貨要求，同樣進(jìn)行規(guī)則匹配匡算，采用上下限值約束收斂的方式，計(jì)算出每個(gè)合同所有未通過(guò)工序的連續(xù)的出入口規(guī)格能力(重量、外徑等)，并對(duì)計(jì)算結(jié)果信息進(jìn)行保存，以方便后續(xù)生產(chǎn)作業(yè)的使用。

　　從上述功能描述中可以看出，分段生產(chǎn)設(shè)計(jì)可以概括為全程生產(chǎn)設(shè)計(jì)的進(jìn)一步提升跟優(yōu)化，分段生產(chǎn)設(shè)計(jì)是在結(jié)合已通過(guò)工序的情況下進(jìn)行的生產(chǎn)設(shè)計(jì)。分段生產(chǎn)設(shè)計(jì)允許根據(jù)某道工序來(lái)獲取更精準(zhǔn)的、不考慮已通過(guò)的各工序的各機(jī)組生產(chǎn)出入口規(guī)格信息。分段生產(chǎn)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)后，將從根本上解決前述的3個(gè)全程生產(chǎn)設(shè)計(jì)存在的不足，從而更有效地提高生產(chǎn)設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性。

　　2分段生產(chǎn)設(shè)計(jì)流程

　　分段生產(chǎn)設(shè)計(jì)是全程生產(chǎn)設(shè)計(jì)的進(jìn)一步提升優(yōu)化，本文將按照標(biāo)準(zhǔn)輸入、輸出以及計(jì)算邏輯處理過(guò)程來(lái)描述分段生產(chǎn)設(shè)計(jì)的內(nèi)容、流程以及推理思路。

　　2.1分段生產(chǎn)設(shè)計(jì)輸入

　　我們結(jié)合一個(gè)樣例合同，來(lái)演示分段生產(chǎn)設(shè)計(jì)的具體流程。合同號(hào):T7S0000059，產(chǎn)品類型為電鍍錫產(chǎn)品。

　　(1)訂貨合同的訂貨需求每個(gè)訂貨合同的訂貨信息中，包括訂貨品種、訂貨規(guī)格(比如訂貨重量、訂貨單重最小值、訂貨單重最大值)等信息。

　　(2)訂貨合同的加工工序/機(jī)組信息制造管理部產(chǎn)品工藝室在接收到銷售合同后，會(huì)根據(jù)每個(gè)合同匹配出對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品規(guī)范碼、冶金規(guī)范碼、最終用途碼等信息，同時(shí)質(zhì)量設(shè)計(jì)會(huì)設(shè)計(jì)出該合同可生產(chǎn)加工的加工途徑碼(每位合同加工途徑碼代表需要經(jīng)過(guò)的機(jī)組信息)。

　　(3)機(jī)組能力信息每個(gè)合同在質(zhì)量設(shè)計(jì)的時(shí)候已經(jīng)處理出了合同加工途徑信息，即合同加工途徑碼，通常加工途徑碼用17位0或非0來(lái)進(jìn)行標(biāo)識(shí)，經(jīng)過(guò)的就標(biāo)識(shí)非0，并用相應(yīng)的數(shù)值來(lái)標(biāo)識(shí)經(jīng)過(guò)的機(jī)組。比如本合同中的一條加工途徑碼為“90010001010010000”，相應(yīng)經(jīng)過(guò)的機(jī)組號(hào)為“S009-H001-C102-C112-C117”。對(duì)于該合同，在這條合同加工途徑碼進(jìn)行生產(chǎn)設(shè)計(jì)的時(shí)候，會(huì)結(jié)合相應(yīng)的經(jīng)過(guò)機(jī)組，并對(duì)機(jī)組能力進(jìn)行設(shè)計(jì)與計(jì)算，通常包括煉鋼工序、熱軋工序、冷軋工序。在具體的系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中，一般將這些現(xiàn)場(chǎng)的具體能力值進(jìn)行靜態(tài)表數(shù)據(jù)維護(hù)。

　　2.2分段生產(chǎn)設(shè)計(jì)計(jì)算方法

　　冷軋合同分段生產(chǎn)設(shè)計(jì)大致計(jì)算步驟:

　　(1)根據(jù)訂貨合同，由質(zhì)量設(shè)計(jì)確定該合同所需要經(jīng)過(guò)的各工序。

　　(2)根據(jù)每個(gè)訂貨合同下的每個(gè)合同加工途徑以及設(shè)定的起始工序/機(jī)組，計(jì)算各后續(xù)工序相應(yīng)機(jī)組的能力限制，確定合同對(duì)應(yīng)材料在成品機(jī)組出口的重量范圍。

　　(3)根據(jù)訂貨單重信息及合同對(duì)應(yīng)材料在成品機(jī)組出口重量范圍，確定分切數(shù)的范圍。

　　(4)從最小分切數(shù)到最大分切數(shù)，執(zhí)行冷軋分段生產(chǎn)設(shè)計(jì)循環(huán)操作，某一分切數(shù)下，該分段工序下冷軋合同相應(yīng)規(guī)格推算成功，則分段生產(chǎn)設(shè)計(jì)成功。

　　(5)建立該冷軋合同各分段工序/機(jī)組相應(yīng)的質(zhì)量、生產(chǎn)數(shù)據(jù)，包括合同相應(yīng)工序的分段出入口重量信息、推薦分切數(shù)等。

　　2.3分段生產(chǎn)設(shè)計(jì)輸出

　　結(jié)合上述2.1及2.2描述的分段設(shè)計(jì)輸入內(nèi)容以及計(jì)算方法，可計(jì)算出每個(gè)合同每個(gè)加工途徑每個(gè)機(jī)組/工序的分段入口最大重量、最小重量及分段出口最大重量、最小重量信息。以前述合同為例。分析這個(gè)合同分段生產(chǎn)設(shè)計(jì)與全程生產(chǎn)設(shè)計(jì)的具體結(jié)果可以看出，C102機(jī)組全程生產(chǎn)設(shè)計(jì)的出口材料重量范圍為11.23～15.588t，分段生產(chǎn)設(shè)計(jì)的出口材料重量范圍為10.255～16.408t，該合同下08工序/C102機(jī)組的分段生產(chǎn)設(shè)計(jì)，由于不考慮前道機(jī)組相應(yīng)的機(jī)組能力限制，出口范圍更廣。

　　根據(jù)上述分段設(shè)計(jì)的計(jì)算方法描述，每道工序的出入口規(guī)格都根據(jù)工序進(jìn)行了更優(yōu)化的計(jì)算，相比全程生產(chǎn)設(shè)計(jì)通常結(jié)果范圍更大。結(jié)合上述描述，分段生產(chǎn)設(shè)計(jì)可以解決前述的幾個(gè)問(wèn)題:材料產(chǎn)出異常封鎖;轉(zhuǎn)用充當(dāng)范圍偏窄;外購(gòu)料、互供料訂貨要求不夠準(zhǔn)確。

　　3結(jié)語(yǔ)

　　分段生產(chǎn)設(shè)計(jì)在制造管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)后，冷軋訂貨合同在制造管理系統(tǒng)中既進(jìn)行了全程生產(chǎn)設(shè)計(jì)又進(jìn)行了分段生產(chǎn)設(shè)計(jì)。分段生產(chǎn)設(shè)計(jì)實(shí)施后，在“以合同組織生產(chǎn)”的實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，完成了如下目標(biāo):

　　(1)保證合同各工序產(chǎn)品的按質(zhì)、按量組織生產(chǎn)。

　　(2)減少物料產(chǎn)出后以往按全程規(guī)則進(jìn)行封鎖，導(dǎo)致封鎖過(guò)多，后續(xù)需要人工在系統(tǒng)中確認(rèn)是繼續(xù)生產(chǎn)還是確實(shí)不滿足合同后續(xù)生產(chǎn)，物料從合同上脫料的過(guò)程。減少了人力的大量浪費(fèi)，提升了工作效率。

　　(3)提高余材物料充當(dāng)或者有合同物料轉(zhuǎn)用的準(zhǔn)確性，物料可轉(zhuǎn)用或充當(dāng)?shù)目蛇x擇范圍更廣，更有效地控制現(xiàn)場(chǎng)余材，降低余材產(chǎn)生率。

　　(4)為合同前道工序的外購(gòu)料或者互供料提供更精準(zhǔn)的原料規(guī)格要求，為提升客戶合同的完成情況提供堅(jiān)實(shí)可靠的保障。

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