1. 項目概述

  1.1 項目背景

  柳鋼棒線廠下轄五條生產(chǎn)線，具體為三條棒材、兩條線材，設計產(chǎn)能為棒材一條100萬噸、高線一條60萬噸，整體產(chǎn)能為420萬噸。

  產(chǎn)品分為棒材和線材兩大類，其中棒材產(chǎn)品主要有：普通碳素圓鋼、鋼筋混凝土用熱軋光圓鋼筋、優(yōu)質(zhì)碳素結構圓鋼；線材產(chǎn)品主要有：鋼筋混凝土用熱軋光圓鋼筋盤條、熱軋低碳圓盤條、鋼筋混凝土用熱軋軟帶肋鋼筋、30MnSi熱軋管樁鋼筋用盤條、優(yōu)質(zhì)碳素鋼圓盤條、美標盤條。

  棒線生產(chǎn)工藝流程為：加熱爐-粗軋-中軋-精軋-水冷-飛剪-冷床

  線材生產(chǎn)工藝流程為：加熱爐-粗軋-中軋-精軋-水冷-飛剪-穿水-吐絲-PF

  1.2 項目要求

  以生產(chǎn)計劃為驅(qū)動，軋制計劃為主線，快速組織生產(chǎn)，充分發(fā)揮工序能力；及時收集處理生產(chǎn)實績信息，全面管理每條產(chǎn)線的執(zhí)行情況，保障生產(chǎn)組織的順暢；通過準確，全面的質(zhì)量跟蹤管理，為質(zhì)量分析和優(yōu)化提供依據(jù)，持續(xù)改進產(chǎn)品質(zhì)量，提高產(chǎn)品成材率。通過資源整合、集中管理，構建先進的管理模式和運行機制，增強企業(yè)的市場競爭能力。
?
  嚴格監(jiān)控生產(chǎn)過程，持續(xù)改進產(chǎn)品質(zhì)量

   以產(chǎn)品匹配的生產(chǎn)工藝標準為指導，嚴格按照其對應的制造標準，對生產(chǎn)全過程實時監(jiān)控，及時杜絕不合格產(chǎn)品的流轉，增強各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)的應變能力。最終實現(xiàn)嚴格按用戶需求組織生產(chǎn)，并保證產(chǎn)品質(zhì)量得以持續(xù)改進。
?
  合理組織生成，縮短產(chǎn)品制造周期

  通過合理的計劃排程，在滿足棒線廠工序工藝約束的基礎上保證整體產(chǎn)能的最大化，實現(xiàn)上下工序之間的物流平衡，并能通過實時的動態(tài)調(diào)整保持生產(chǎn)的正常進行和物流暢通。嚴格按棒線廠軋制計劃合理地組織生產(chǎn)，有效地加快生產(chǎn)節(jié)奏，縮短產(chǎn)品的制造周期，實現(xiàn)產(chǎn)品制造周期的最短化。
?
  加快庫存周轉，降低庫存量

  通過入庫堆垛策略，優(yōu)化堆放位置，實現(xiàn)入庫快捷、出庫便利、庫存跟蹤準確。實時掌握計劃、庫存、設備等情況，通過合理安排生產(chǎn)、優(yōu)化生產(chǎn)調(diào)度使生產(chǎn)組織順暢，實現(xiàn)物料快速運轉，減少庫存積壓，降低庫存量。
?
  降低生產(chǎn)成本，提高企業(yè)效益

  通過作業(yè)管理實時監(jiān)控生產(chǎn)全過程，持續(xù)改進生產(chǎn)制造標準，提高產(chǎn)品的一次合格率和產(chǎn)品的成材率；及時收集各工序的生產(chǎn)實績，為成本核算提供基礎數(shù)據(jù)，為降低生產(chǎn)成本和提高企業(yè)效益提供決策依據(jù)和控制手段。

  2. 項目實施范圍

  2.1 物理范圍

   柳鋼棒線廠生產(chǎn)管理系統(tǒng)實施的物理范圍：三條棒材生產(chǎn)線（一棒、二棒、三棒）、兩條線材生產(chǎn)線（高一、高二）共五條生產(chǎn)線，每條產(chǎn)線的范圍都是從坯料入庫開始，到成品下線入庫為止的線、棒材產(chǎn)品生產(chǎn)全過程。具體功能涵蓋：坯料庫、加熱爐、主軋線、產(chǎn)品下線、成品庫、各種能源介質(zhì)、主要工藝和設備參數(shù)跟蹤、質(zhì)量計算管理、主要備件管理等。

  2.2 業(yè)務范圍

  柳鋼棒線廠生產(chǎn)管理系統(tǒng)涉及的整體業(yè)務范圍包括：實時數(shù)據(jù)庫、綜合集成平臺、生產(chǎn)計劃管理、來坯庫存管理、物料跟蹤管理、生產(chǎn)過程監(jiān)控、成品庫存管理、軋輥管理、成本核算、統(tǒng)計與分析等功能。主要針對棒線廠每條產(chǎn)線每個工段進行數(shù)據(jù)采集、存儲、應用、分析及展示，支撐企業(yè)生產(chǎn)管理業(yè)務需求。

  3. 總體設計方案

  3.1 軟件設計方案

  （1） 采用C/S和B/S相結合的技術架構，主程序采用 B/S 架構，生產(chǎn)操作車間采用C/S 架構，基于微軟.net平臺，windows操作系統(tǒng)開發(fā)。 

  （2） 建立關系數(shù)據(jù)庫與實時數(shù)據(jù)庫兩個數(shù)據(jù)中心，關系數(shù)據(jù)庫采用Oracle 11G，實時數(shù)據(jù)庫采用中控軟件ESP-ISYS。

  （3） 建立統(tǒng)一的工廠建模與信息集成平臺，可實現(xiàn)對基于實時/歷史數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的集成，平臺具有建立企業(yè)資源模型（物料、設備、質(zhì)量、人員等）的通用工具，所建各應用功能模塊基于統(tǒng)一的工廠模型。

  （4） 用戶能夠根據(jù)需要自行進行系統(tǒng)配置，以適應在應用范圍、組織結構、用戶權限甚至業(yè)務流程等方面的變化。

  （5） 不限制用戶訪問的數(shù)量；整個系統(tǒng)有一個統(tǒng)一的權限管理體系，系統(tǒng)權限可配置，支持基于角色的用戶驗證、基于目錄的用戶管理等安全策略。

  3.2 網(wǎng)絡設計方案

  柳鋼棒線廠的一棒、二棒、高線一、高線二等四條生產(chǎn)線的網(wǎng)絡已經(jīng)匯總到一棒生產(chǎn)線的調(diào)度室，同時中心機房與一棒生產(chǎn)線和二棒生產(chǎn)線的調(diào)度室間也已經(jīng)實現(xiàn)了網(wǎng)絡連接，但是各棒線生產(chǎn)線內(nèi)部數(shù)據(jù)采集點和業(yè)務應用點間均未構建網(wǎng)絡。

  綜合安全、技術等各種因素，結合實際經(jīng)驗以及柳鋼棒線廠的實際情況，柳鋼生產(chǎn)管理系統(tǒng)所運行的網(wǎng)絡系統(tǒng)建設采用以下策略：數(shù)據(jù)采集網(wǎng)和系統(tǒng)應用網(wǎng)均分別獨立構建，各棒材生產(chǎn)線和高線生產(chǎn)線內(nèi)部的數(shù)據(jù)采集網(wǎng)和系統(tǒng)應用網(wǎng)采用環(huán)形網(wǎng)絡拓撲結構，在系統(tǒng)服務器組的交換機與辦公局域網(wǎng)之間采用硬件防火墻進行隔離，總體網(wǎng)絡拓撲結構如下：
  
                       

  3.3 數(shù)據(jù)采集方案

  柳鋼棒線廠PLC/DCS控制系統(tǒng)直接通過上位機采集，具體實現(xiàn)方式為：在PLC/DCS控制系統(tǒng)的OPC Server的上加裝網(wǎng)卡，與數(shù)據(jù)采集環(huán)網(wǎng)連接，并設置相應的IP地址通過生產(chǎn)線與中心機房的網(wǎng)絡線路使之與實時數(shù)據(jù)庫服務器通訊正常，從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集。

  具體采集拓撲示意圖如下：
  
                      

  離散儀表系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集建議方案

  柳鋼棒線廠生產(chǎn)管理系統(tǒng)所涉及到的離散儀表主要在于熱卡崗位的上冷床溫度儀表，儀表為香港上潤WP系列數(shù)顯儀表，該系列儀表支持模擬量和RS232/RS485串口輸出，可通過數(shù)據(jù)采集模塊和通訊轉換模塊實現(xiàn)網(wǎng)絡方式的數(shù)據(jù)采集。

  具體采集拓撲示意圖如下：
  
                       

  4. 應用功能模塊
  

                      

                                               圖4-1 系統(tǒng)總體功能圖

  棒線廠生產(chǎn)管理系統(tǒng)功能涉及廠內(nèi)操作崗位、生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)調(diào)度、技術質(zhì)量、機動科、設備、電控車間、儀控車間、計劃處、廠級領導，以及負責部門經(jīng)銷公司、總調(diào)計劃處、計控所計量部門、物資部、設備部等多個部門，旨在通過生產(chǎn)關聯(lián)系統(tǒng)中的計劃管理及物料跟蹤模塊將廠內(nèi)計劃制定、排產(chǎn)、下達、接收、執(zhí)行、反饋、質(zhì)量控制、坯料出入庫、成品出入庫、過程跟蹤、工藝跟蹤、生產(chǎn)實績統(tǒng)計、成本分析有機的結合起來，實現(xiàn)廠內(nèi)要求的以銷定產(chǎn)的經(jīng)營決策方針，為廠內(nèi)快速響應訂單、合理安排生產(chǎn)、追蹤產(chǎn)線物料、控制產(chǎn)品質(zhì)量提供有力信息支撐。

  4.1 生產(chǎn)計劃管理

  針對柳鋼棒線廠目前的計劃編制與下達的管理模式，生產(chǎn)計劃管理將分解成月度生產(chǎn)計劃編制、經(jīng)銷公司生產(chǎn)計劃編制、棒線作業(yè)計劃編制3個部分完成棒線廠生產(chǎn)計劃的宏觀與具體作業(yè)的要求。

  由月度計劃完成對廠內(nèi)各產(chǎn)線總體計劃要求，計劃棒線廠全廠月度經(jīng)營宏觀產(chǎn)能要求，該部分數(shù)據(jù)體現(xiàn)在月度生產(chǎn)實際匯總統(tǒng)計中。具體生產(chǎn)計劃由經(jīng)銷公司下達棒線廠排產(chǎn)進度表，將具體時間周期內(nèi)的產(chǎn)線排產(chǎn)計劃下達到廠內(nèi)計劃處，然后有廠內(nèi)計劃處將產(chǎn)線中的具體計劃進行進度排序，形成具體作業(yè)計劃。在此過程中經(jīng)銷公司可以根據(jù)具體銷售情況對計劃量進行追加和變更。在棒線廠計劃處接收到計劃追加和變更之后對作業(yè)計劃進行進一步的完善。作業(yè)計劃將最終下達到各產(chǎn)線調(diào)度處，由調(diào)度人員針對生產(chǎn)實際情況對各軋制過程的批次進行計劃掛接，由此完成由經(jīng)營計劃──→生產(chǎn)排產(chǎn)計劃──→產(chǎn)線作業(yè)計劃──→生產(chǎn)實際情況──→關聯(lián)經(jīng)營計劃閉關管理模式，達到計劃下達、跟蹤、反饋的有效結合。

  典型頁面展示：
  
                 

                

  4.2 坯料庫存管理

  來坯庫存管理主要是對棒線廠生產(chǎn)使用的原料方坯進行管理，完成方坯的入庫、出庫、盤庫、庫內(nèi)操作、庫內(nèi)監(jiān)控等業(yè)務。同時根據(jù)垛位原則，系統(tǒng)自動推薦坯料的堆放位置組織入庫或者熱裝入爐，可人工調(diào)整。主要規(guī)則：按照同批次進行堆放；按照同牌號、同規(guī)格進行堆放；堆放層數(shù)約束。

   典型頁面展示：  

                 
            
  4.3 物料跟蹤管理

  物料跟蹤的區(qū)域范圍從原料庫方坯入庫開始到打捆稱重后結束。在整個跟蹤過程中，通過數(shù)據(jù)庫支撐，根據(jù)實際軋制順序、軋件按軋制號、爐批號，進行關聯(lián)跟蹤，依據(jù)工序設備的信號跟蹤物料的順序、位置、物料生產(chǎn)時的工藝參數(shù)形成物料的生產(chǎn)實績。線材實現(xiàn)按支進行跟蹤管理；棒材在冷床出口之前實現(xiàn)方坯的逐根跟蹤，在冷床出口之后按成品收集情況實現(xiàn)坯料的分層跟蹤和按捆跟蹤。物料跟蹤反映了在整個過程區(qū)域中軋件的運動。

  對存貨信息與物料狀態(tài)進行管理，根據(jù)生產(chǎn)實績對計劃和物料進行相應的處理，設置計劃執(zhí)行狀態(tài)和物料狀態(tài)，并對物料生產(chǎn)進行生產(chǎn)履歷跟蹤，能分品種分規(guī)格的對生產(chǎn)結果進行實時統(tǒng)計。

  典型頁面展示：
  
                   

                       

                 
                

  4.4 成品庫存管理

  成品庫存管理主要是對棒線廠生產(chǎn)的產(chǎn)品進行管理，完成成品的入庫、出庫、盤庫、庫內(nèi)操作、庫內(nèi)監(jiān)控等業(yè)務。

  典型頁面展示：
  
                      

                  

  4.5 調(diào)度作業(yè)管理

  調(diào)度作業(yè)管理由各產(chǎn)線調(diào)度室操作，包括任務通知單查詢，調(diào)度原始記錄制定。

  典型頁面展示：
  
                    
   
                    

  4.6 軋輥管理

  軋輥是軋鋼生產(chǎn)的主要工藝設備之一，軋輥管理工作對降低軋輥消耗，合理的采購、儲存、使用軋輥，整理分析軋輥的各項技術性能指標有著重要的意義。

  軋輥管理是對從新軋輥入廠開始到軋輥報廢為止的整個生命周期的管理，記錄軋輥生命周期的各個事件、狀態(tài)和參數(shù)，如原始數(shù)據(jù)、修磨、使用、儲備、報廢、位置、軋制量等。

  典型頁面展示：