APS高级排程系统助力钢铁行业迈向工业4.0

时间:2022-06-13 11:37:53

APS高级排程系统助力钢铁行业迈向工业4.0

摘 要:基于《中国制造2025规划》纲要,钢铁行业逐步展开智能制造的全面改革,以客户为中心,辐射整个供应链, APS高级排程系统解决“在有限产能条件下,交期产能精确预测、工序生产与物料供应最优详细计划”的问题。通过制定化的生产计划,将实绩与计划结合,彻底解决工序生产计划与物料需求计划难做的问题。

关键词:余才充当;销产转换;制造订单;件次计划;智能制造

中图分类号:F270.7 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2017)05-0010-01

1 背景介绍

“中国制造2025”是在新环境下,中国政府立足国际产业变革大势,作出的全面提升中国制造业发展质量和水平的重大战略部署。其根本目标在于改变中国制造业“大而不强”的局面,通过10年努力,使中国迈入制造强国行列,为到2045建成具有全球影响力的制造强国奠定坚实基础。而钢铁行业在此次重大改革的十大任务之一,与德国工业4.0对接,逐步迈向工业智能制造。

公司通过APS系统将订单信息、机器设备、工序待时、运输耗时、存货数量和人工成本等生产要素进行有机整合、整体规划。实现了生产定制化、要素柔性化、交付精确化的生产一体化协同能力,满足了客户“快、短、少”的个性化需求。在各决策层相互协同,以关键绩效为导向,逐步优化各项资源计划来满足终端需求。

2 APS高级排程主要系统简介

APS高级自动排产功能主要包括以下9点:(1)公司级生产计划生成:自动销产转换、智能的主生产计划生成、交期管理、生产计划下发。(2)余材充当:可以匹配中间库和成品库的余材和相应的销售订单匹配。(3)物流和发货计划:包括上游和下游的物流与仓储的全供应链计划。(4)作业排产管理:钢区调度系统、钢轧联动排产管理、热轧冷轧的件次一体化排产。(5)生产反馈调整:生产异常计划调整、改单插单计划调整。(6)跟踪及分析:订单计划情况跟踪和预警、计划信息的报表分析。(7)生产关键指标管理:生产关键指标分析。(8)基础数据及知识库管理:数据管理、参数管理、生产规则维护、设备状态管理。(9)用户管理:用户信息管理和用户权限管理。

3 APS系统业务流程梳理

APS高级排产系统主要由四大模块:交期评审、销产转换、主生产计划、作业排产。其中交期评审、销产转换及主生产计划模块主要在全局计划系统中完成,作业排产主要在件次系统中完成。件次排产系统分为钢轧件次排产系统和冷轧件次系统两个部分。

交期评审模块主要针对意向订单做虚拟排产,根据有限产能约束和虚拟生产工艺路径,得到可满足的交期,如果交期满足订单要求,则反馈给资源调度系统ERP,将意向销售订单转换为正式销售订单进行正式销产转换排产。当虚拟排产后得到的交期不能满足订单交期要求时将可满足的交期反馈给ERP系统,由销售人员与客户进行沟通最终确定交期,并达成订单是否生产的最终方案。

销产转换模块主要负责将销售订单转换为制造订单和件次计划。当正式的销售订单达到APS系统后,计划员可以基于MES给定的物料库存信息做余才充当。首先进行成品的余材充当,尽可能直接利用成品满足销售订单;然后计划员基于QMS的自动或手动半成品余材匹配信息,手工脱挂单,尽量利用半成品继续深加工以满足销售订单需求,进一步降低库存。接着在销产转换决策中,对于销售订单仍然存在的欠量,创建全流程计划制造订单,同时也考虑直接使用外采坯作为原材料满足计划制造订单对钢坯的需求,达到生产总量、机器产能、物料供应以及销售订货量各方面之间的一个平衡。

生产计划模块主要是负责将销产转换完成的连铸制造订单进行组炉组浇,热轧制造订单进行热轧轧程的组建,冷轧制造订单进行冷轧轧程及生产工艺规则的匹配。完成制造订单的组织和拆解,将制造订单拆解为件次计划。

作业排产系统模块主要负责件次计划的排序工作,将主生产计划产生的各个件次计划任务按生产规则及工艺路径要求和设备生产要求安排到适合的生产设备上。当生产计划由计划员确定后手动下发给生产执行系统MES组织实际生产。

4 系统实施效果总结

APS系统的应用和实施将公司销售订单准时交付率由月提高到周。当正式订单到达APS系统后,系统根据当前的产能情况及工艺产线对应的生产规则,迅速分析出了该订单的最优生产路径、出货时间以及所需耗材,然后开始智能排产,使生产计划控制非常精确。紧接着对应下发计划到生产执行系统MES,指导自动化设备组织实际生产。当意向订单到达APS系统时可以进行虚拟排产计划,将订单是否可按时交付进行准确估算。

当销售订单进行销产转换排产时,可以充分利用库存物料进行成品和半成品的余才充当,有效降低库存的同时进一步提高订单的准时交付率,加速资金的快速流转,提升客户满意度水平。

全流程按单生产,进一步提升订单的管理水平,订单按工序及生产工艺路径有效约束产能,全流程透明化跟踪处理和数据追踪,提升公司智能制造水平,为公司智能工厂建设创造有利条件。

5 结语

对于中国的制造业而言,转型实际上是从工业3.0传统的工厂转型到4.0的智能工厂。“中国制造2025”的核心目标定义为智能制造,由智能制造再延伸到具体的工厂而言,就是智能工厂。智能制造和智能工厂是工业4.0的两大目标,由APS高级排程系统为核心的信息化系统和架构建设,为公司的智能制造开辟了新的平台,提供了有力的支撑,使公司向工业4.0的智能工厂建设迈出有力的一步。

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