至德鋼業(yè)熱軋不銹鋼管批量計(jì)劃相關(guān)研究分析
熱軋不銹鋼管批量計(jì)劃在至德鋼業(yè)生產(chǎn)車(chē)間中也被稱(chēng)為熱軋不銹鋼管生產(chǎn)計(jì)劃與調(diào)度,今天我們首先介紹熱軋不銹鋼管批量計(jì)劃問(wèn)題,然后以熱軋不銹鋼管為例詳細(xì)描述熱軋批量計(jì)劃,最后綜述不銹鋼無(wú)縫管批量計(jì)劃的研究現(xiàn)狀,歸納并分析其主要的研究成果。生產(chǎn)計(jì)劃是為實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)目標(biāo)而制定的系列的預(yù)測(cè)和決策活動(dòng),其關(guān)鍵任務(wù)是確定企業(yè)的生產(chǎn)產(chǎn)品和所需的原料資源。生產(chǎn)調(diào)度是指在特定時(shí)間段內(nèi),分配可用的生產(chǎn)資源并對(duì)加工任務(wù)進(jìn)行排序,以達(dá)到特定生產(chǎn)指標(biāo)的目的。前者的重點(diǎn)是資源的需求和生產(chǎn)計(jì)劃的粗分配,后者更側(cè)重于作業(yè)的具體安排和資源的詳細(xì)分配。生產(chǎn)調(diào)度問(wèn)題是一類(lèi)經(jīng)典的組合優(yōu)化問(wèn)題,大多具有操作難的復(fù)雜性,相關(guān)研究能夠在學(xué)術(shù)上豐富和完菩組合優(yōu)化理論與算法的研究。同時(shí),生產(chǎn)調(diào)度具有很強(qiáng)的工程背景,是現(xiàn)代制造系統(tǒng)一一如制造執(zhí)行系統(tǒng)、高級(jí)計(jì)劃與排程等的重要決策問(wèn)題,它在空間上將生產(chǎn)計(jì)劃細(xì)化到每個(gè)工件和單臺(tái)機(jī)器,在時(shí)間上根據(jù)生產(chǎn)節(jié)奏精確到分鐘調(diào)度甚至秒調(diào)度,能夠直接用于指導(dǎo)生產(chǎn)過(guò)程,并及時(shí)響應(yīng)生產(chǎn)中的動(dòng)態(tài)變化,在實(shí)踐上對(duì)于生產(chǎn)管理過(guò)程優(yōu)化具有重要的指導(dǎo)意義,有利于提高設(shè)備利用率、降低生產(chǎn)成本、減少生產(chǎn)能耗等,進(jìn)而增強(qiáng)企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
熱軋不銹鋼管生產(chǎn)是高溫、高速,連續(xù)作業(yè)和間歇作業(yè)并存的軋制加工,其生產(chǎn)具有較高的工藝復(fù)雜性和加工連續(xù)性要求,是軋鋼廠(chǎng)的核心工藝,需要不同機(jī)械設(shè)備協(xié)同參與,決定著軋鋼廠(chǎng)的整體生產(chǎn)節(jié)奏。此外,熱軋銜接著煉鋼連鑄與冷軋工序,其亦是整條鋼鐵供應(yīng)鏈中的重要一環(huán),影響著上下游生產(chǎn)。熱軋批量計(jì)劃作為軋鋼廠(chǎng)生產(chǎn)管理的最主要內(nèi)容,是鋼鐵企業(yè)針對(duì)熱軋生產(chǎn)制定生產(chǎn)管理優(yōu)化方案的過(guò)程,即根據(jù)熱軋工序中相應(yīng)的生產(chǎn)約束、生產(chǎn)能力以及用戶(hù)合同需求,對(duì)生產(chǎn)訂單或鋼坯進(jìn)行組合、排序,從而為生產(chǎn)執(zhí)行提供有效的指導(dǎo),熱軋不銹鋼管批量計(jì)劃流程如圖所示。由于熱軋不銹鋼管批量計(jì)劃問(wèn)題是鋼鐵生產(chǎn)管理的主要內(nèi)容,它對(duì)鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)效率、經(jīng)濟(jì)效益、產(chǎn)品質(zhì)量以及訂單交付等均具有重要影響,所以持續(xù)受到研究者的關(guān)注。熱軋批量計(jì)劃的優(yōu)劣對(duì)鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)效率、設(shè)備利用、產(chǎn)品質(zhì)量及能源消耗有重要影響,是鋼鐵生產(chǎn)管理領(lǐng)域的熱點(diǎn)和難點(diǎn)研究問(wèn)題,有效的熱軋生產(chǎn)調(diào)度方法和技術(shù)己成為維持高性能鋼鐵制造系統(tǒng)的必要條件,研究它的優(yōu)化對(duì)提高生產(chǎn)管理水平和不銹鋼管廠(chǎng)效益具有重要價(jià)值和意義。
目前市場(chǎng)上的熱軋鋼材品種繁多,加工不同品類(lèi)的產(chǎn)品需要不同的生產(chǎn)工藝,這也使得熱軋批量計(jì)劃具有較多的研究對(duì)象和角度,下面以熱軋圓鋼為例詳細(xì)描述熱軋批量計(jì)劃問(wèn)題,
圓鋼是一種重要的熱軋鋼材,它常常作為原料鋼坯用于不銹鋼管的軋制,這里以圓鋼為例,詳細(xì)介紹熱軋批量計(jì)劃問(wèn)題。
圓鋼生產(chǎn)企業(yè)在接收到合同訂單之后,生產(chǎn)部門(mén)首先依據(jù)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)文件獲得鋼種的密度,然后再根據(jù)直徑、長(zhǎng)度和訂貨量(噸),計(jì)算得出每種直徑、鋼種和長(zhǎng)度圓鋼的生產(chǎn)支數(shù),以便于后期的鋸切、精整與包裝入庫(kù)。圓鋼的熱軋批量計(jì)劃不僅要根據(jù)合同訂貨規(guī)格的差異性,從待排產(chǎn)鋼坯集合中合理地選擇鋼坯來(lái)滿(mǎn)足軋制需求,還要盡量減少軋制鋼坯鋸切為成品圓鋼時(shí)產(chǎn)生的余料浪費(fèi)。此外,在制定批量計(jì)劃時(shí)還需考慮圓鋼軋制的工藝約束,對(duì)排入同一分組的鋼坯進(jìn)行排序,降低相鄰鋼坯間鋼種、規(guī)格、長(zhǎng)度、硬度和表面等級(jí)等參數(shù)上的跳躍差異性,最終將選定的鋼坯進(jìn)行批量組合,每組鋼坯成為一個(gè)軋制單元。根據(jù)圓鋼的軋制規(guī)程,每個(gè)軋制單元內(nèi)的所有鋼坯必須使用同一套孔型系統(tǒng)連續(xù)不間斷軋制,最終得到的成品圓鋼直徑相同,但長(zhǎng)度可能各異。
由上述分析可知,鋼坯與圓鋼之間是一對(duì)多的關(guān)系,即鋼坯經(jīng)過(guò)軋制之后得到一支長(zhǎng)料,而后根據(jù)生產(chǎn)計(jì)劃將長(zhǎng)料切割為指定長(zhǎng)度的成品圓鋼,鋼坯與圓鋼間的對(duì)應(yīng)關(guān)系如圖所示。根據(jù)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)文件和成材率可計(jì)算得出鋼坯軋制成直徑為的圓鋼的最大長(zhǎng)度,以下采用兩種不同切割方式:
因此,根據(jù)圓鋼的軋制特征,在編制批量計(jì)劃時(shí)需要充分考慮以下因素:
1. 鋼坯的選擇、組批和排序應(yīng)以訂單需求為導(dǎo)向進(jìn)行,盡量使圓鋼在軋制和切割時(shí)產(chǎn)生的余料浪費(fèi)最小:
2. 軋制單元排入同規(guī)格的鋼坯越多越好,即在軋輥的使用壽命內(nèi)最大化軋制單元長(zhǎng)度,提高軋輥利用率,減少換輥頻數(shù),提高生產(chǎn)效率,降低生產(chǎn)成本:
3. 圓鋼軋制需嚴(yán)格遵守軋制規(guī)程,軋制單元內(nèi)的鋼坯序列必須按規(guī)則集中裝爐,鋼坯的裝爐順序和軋制順序需保持一致,并盡量使軋制單元內(nèi)相鄰鋼坯間的屬性差異最小。
綜上所述,圓鋼的熱軋批量計(jì)劃問(wèn)題可以概述為:有米支目標(biāo)圓鋼和力支待排產(chǎn)鋼坯,圓鋼和鋼坯的鋼種、規(guī)格、長(zhǎng)度、硬度、表面等級(jí)和支數(shù)等參數(shù)均己知,在連軋機(jī)的總軋制能力和每個(gè)軋制單元的生產(chǎn)能力一定的前提下,根據(jù)客戶(hù)要求和工藝規(guī)程來(lái)選擇和確定每個(gè)軋制單元內(nèi)的鋼坯序列,使得鋼坯軋制余料以及軋制單元內(nèi)相鄰鋼坯的屬性(鋼種、規(guī)格、長(zhǎng)度、硬度和表面等級(jí))。
本文標(biāo)簽:熱軋不銹鋼管
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