（控制理论与控制工程专业论文）钢铁烧结生产物料管理系统的设计与开发.pdf

j at h e s i si nc o n t r o lt h e o r ya n dc o n t r o le n g i n e e r i n g 煳卿 d e s i g na n dd e v e l o p m e n to fm a t e r i a lm a n a g e m e n ts y s t e m f o rs i n t e r i n gp r o d u c t i o no fi r o na n ds t e e lp r o d u c t i o n b yw a n g h u i s u p e r v i s o r ：p r o f e s s o rc h a it i a n y o u n o r t h e a s t e r nu n i v e r s i t y j u n e2 0 0 8 卜i i y 酉a 一i，| ，_1 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的 研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人已经发表或撰写过的 研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作 的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢 二l 恧o 学位论文作者签名：m 日 期：办仍年彳习玎 2 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论 文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和 磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部 或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。 作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后： 半年口一年口一年半口两年口 学位论文作者签名： 互搀 导师签名： 签字日期：乃哆年纠西杖 签字日期： - i i - j _ _ i 1 东北大学硕士学位论文摘要 钢铁烧结生产物料管理系统的设计与开发 摘要 烧结矿是炼铁生产的主要原料之一，其化学成分的稳定性直接影响到高炉炼铁顺行 生产，以及高炉出铁量。烧结生产使用的主要原料有含铁原料、溶剂、燃料。原料数量 大，品种繁多，质量不均一。为保证获得高产、优质的烧结矿，做到均衡进料、均衡供 料、确保原料成分稳定是关键，也是物料管理工作的难点。因此对烧结生产物料进行精 心的管理是烧结生产中一个十分重要的环节。烧结生产物料管理系统担负着为烧结生产 过程提供成分稳定的烧结原料的重任，以保证烧结生产所得的烧结矿具有稳定的品位和 碱度。建立钢铁烧结生产物料管理系统对于均衡进料、确保原料质量具有重要意义。 本文以天津钢铁有限公司二号烧结厂实际为背景，对烧结生产过程中的物料管理进 行了深入研究，并设计与开发了烧结生产物料管理系统软件。主要内容如下： ( 1 ) 分析了二号烧结厂烧结生产工艺流程和物料管理流程，对烧结生产物料管理过 程进行了研究，提出了烧结生产物料管理系统的总体架构；针对如何确定烧结配料原料 配比问题，给出了基于有界变量改进对偶单纯形算法的烧结原料配料优化方法：对烧结 生产物料调度过程建立了模型，给出了求解方法。系统使配料资源优化与物料调度得到 有效集成。 ( 2 ) 设计了烧结生产物料管理系统软件：包括系统总体架构、数据库和界面等，并 详细地设计了烧结生产物料管理系统软件的功能。 ( 3 ) 结合烧结生产物料管理的特点，利用微软公司的d o tn e tf r 撇e w o r k 平台下的 w i n f o 肌( c 捍) 技术以及o r a c l e 公司的o r a c l e l o g 企业版数据库平台，开发了基于 c s 结构模式的烧结生产物料管理系统软件。 ( 4 ) 对烧结生产物料管理系统进行了仿真实验研究，结果表明：烧结生产物料管理 系统能够安全稳定运行；系统中给出的优化结果不仅能够满足现场生产要求，而且优于 现场计算结果；并可以在一定范围内调整算法参数，具有一定的通用性和可扩展性，为 烧结生产物料管理提供了一个有效的系统软件。 关键词：烧结；物料管理：配料优化；物料调度；运输模式 东北大学硕士学位论文摘要 - 0 l 、1 一 、- | 一 - - f 7 一 p 东北大学硕士学位论文a b s t r a c t d e s i g na n dd e v e l o p m e n to fm a t e r i a lm a n a g e m e n ts y s t e mf o r s i n t e r i n gp r o d u c t i o no fi r o na n ds t e e lp r o d u c t i o n a b s t r a c t t h es i n t e r i n gm i n ei so n eo ft h em a i nm a t e r i a l so fm eb l a s tf u m a c e t h ec h e m i c a l c o m p o s i t i o n ss t a b i l i 够o fi ti n f l u e n c e st h es m o o t h w o r k i n go f b l a s t 如m a c ei r o n m a k i n g t h e m a i nr a wm a t e r i a l so fs i n t e r i n gp r o d u c t i o na r ea u sf o l l o w s ：i r o n - b e a r i n gm a t e r i a l s ，s o l v e n t sa n d 向e l s t h er a wm a t e r i a l so fs i n t e r i n gp r o d u c t i o nh a v es e v e r a lc h a r a c t e r i s t i c s ，s u c h 嬲l a r g e q u a n t i t y m a n yk i n d s ，a n d 吼c e n a i nq u a l 吼 1 1 1 ek e yp o i n tf o ro b t a i nh i 曲一y i e l da n d h i 曲- q u a l i t ys i n t e r i n g m i n ei st 0 g u a r a l l t e ep r o p o i r t i o ni n p u t ，p r o p o n i o na d m i s s i o n a l l d e n s u r i n gt 1 1 eq u a l i t yo fr a wm a t e r i a l s s om ea b o r a t i v em a i l a g e m e n tf o rs i n t e r i n gs t u 行i sa v e r yi m p o n a r l tl i r 墩o fs i n t e r i n gp r o d u c t i o n t h em a t e r i a lm a i l a g e m e n ts y s t e mf o rs i n t e r i n g p r o d u c t i o ni sr e s p o n s i b l e f o rs u p p l y i n gt l l es t a b l ei n g r e d i e n tr a wm a t e r i a lf o rs i n t e r i n g p r o d u c t i o n ，i no r d e rt og u a r 肌t e et h es t a b i l i t y 铲a d e 锄da l k yo f s i n t e rm i n e i nt h i st h e s i s ，at l l o u 曲s t u d yo fm a t e r i 2 l lm a l l a g e m e n tw a sm a d eu l l d e rt h eb a c k g r o 吼di n n o 2s i n t e r i n gp l a n to ft i a n s t e e la 1 1 dam a t e r i a lm a n a g e m e n ts y s t e mf o rs i n t e r i n gp r o d u c t i o n w a sd e s i g n e da n dd e v e l o p e d t h em a i nc o n t e n t so fm i sp a p e ra l r e 硒f o l l o w s ： t h i st h e s i sd e s i g n e dt l l e 行锄e w o r ko fm a t e r i a lm a j l a g e m e n ts y s t e mf o rs i n t e r i n g p r o d u c t i o nb ya n a l y z i n g m ep r o d u c t i o np r o c e s sf l o wa i l dm a t e r i a ln o wo fs i n t e r i n g p r o d u c t i o ni nn o 2s i n t e r i n gf a c t o r ) ，a n dr e s e a r c h i n gt l l em a t e r i a lm 觚a g e m e n tp r o c e s so f s i n t e r i n gp r o d u c t i o n i no r d e rt os o l v et h eq u e s t i o nm a th o w t ok c e n a i nt 1 1 es i n t e r i n gm i x i n g p r o p o n i o n ，t h i sp a p e rp r o p o s e da no p t i m i s t i cm e t h o db a s eo n b o u n d e dv a r i i b l ei m p r o v e dd u a l s i m p l e xa l g o r i t h l m e a n w h i l eam o d e lf o rs i n t e r i n gp r o d u c t i o nm a t e r i a l ss c h e d u l i n gw a s e s t a b l i s h e d t h es y s t e m a t i ce n t i r e t ys t n j c t u r e ，d a 讪a s ea n di n t e r l a c eh a v eb e e nd e s i g n e df o rt h e s y s t e ms o 讯 ，a u r eo fm a t e r i a lm a n a g e m e n tf o rs i n t e r i n gp r o d u c t i o n m o r e o v e rt 1 1 e c t i o no f s y s t e mh a sb e e nd e s i g n e di nd e t a i l a r e rs t u d y i n gm a n yl e c t u r e sa n dc o m b i n i n gm es p e c i a l t yo fm a t e r i a lm a n a g e m e n tf o r s i n t e r i n gp r o d u c t i o n ，t h em a t e r i a lm a n a g e m e n ts y s t e mw 嬲d e s i g n e db yu s i n gd o tn e t f r a m e w o r kw i n f o 肌( c j f ) t e c h n o l o g ya n d0 r a c l el0 9e n t e 印r i s ee d i t i o nd a t a b a s eb a s e do n c s 厅a m e w o r k v l 东北大学硕士学位论文 a b s t r a c t t h es y s t e ms o 鲰v a r eh a sb e e n 印p l i e di nl a b o r a t o d ，r e s e a r c ha n ds t u d y ，a n dt h er e s u l t s s h o wt h a tt l l em a t e r i a lm a n a g e m e n ts y s t e mr u ns t a b i l i z e d t h er e s u l to fs y s t e mi sn o to i l l y m e e t i n gt h ep r o d u c t i o nr e q u i r e m e n tb u ta l s o b e t t e rt 1 1 a nt h ef i e l d sr e s u l t t h ea l g o r i t h m s p a r a m e t e r sc o u l db ea 由u s t e di nt h ef i e l d e 街c i e n ts y s t e ms o f 陬协ei ss u p p l i e df o rs i n t e r i n g p r o d u c t i o nm i x i n go p t i m i z a t i o na 1 1 dm a t e r i a lt r a n s p o n a t i o ns c h e d u l i n gr e s e a r c h k e y w o r d s ：s i n t e r i n g ；m a t e r i a lm a n a g e m e n t ；m i x i n go p t i m i z a t i o n ；m a t e r i a lt r a j l s p o r t a t i o n s c h e d u l i n g ；t r a n s p o r t a t i o np a t t e m v i i 1 0 ， l ￥一 东北大学硕士学位论文 目录 目录 独创性声明i 摘要i i i a b s t r a c t v 第1 章绪论l 1 1 课题背景及意义1 1 1 1 课题来源1 1 1 2 课题意义2 1 2 物料管理的理论和方法2 1 2 1 物料管理概述2 1 2 2 国内外物料管理模式简介4 1 2 3 面向m e s 生产管理中的物料管理5 1 3 钢铁企业物料管理5 1 4 烧结物料管理6 1 4 1 烧结物料管理的内容6 1 4 2 烧结物料管理的发展趋势9 1 5 本文的主要工作1 0 第2 章钢铁烧结生产物料管理流程描述1 l 2 1 烧结工艺简介ll 2 1 1 烧结原理1 l 2 1 2 烧结工艺流程1 3 2 1 3 烧结生产的意义1 5 2 2 烧结生产物料管理流程描述1 6 2 2 1 原料供应调度1 6 2 2 2 二次配料混匀造球1 7 2 2 3 烧结18 2 2 4 成品处理：19 2 3 烧结生产物料管理的复杂性与难点分析2 1 2 4 烧结生产物料管理存在的问题2 1 v i i 目录 ：1 2 系统架构研究2 3 体架构2 3 2 ：； 3 1 2 烧结生产物料管理系统的总体目标2 5 3 1 3 烧结生产物料管理系统的总体架构2 5 3 1 4 烧结生产物料管理系统的功能结构2 7 3 2 烧结生产配料优化2 8 3 2 1 烧结配料优化研究现状2 8 3 2 2 烧结配料优化的实现31 3 2 3 烧结配料优化结果验算3 8 3 3 烧结二次配料混匀实现3 9 3 4 烧结生产物料供料调度4 1 3 4 1 烧结生产物料需求计划4 1 3 4 2 烧结生产原料供料调度4 4 3 5 配料优化与烧结生产物料调度的集成4 6 3 6 本章小结4 7 第4 章钢铁烧结生产物料管理系统的软件设计4 9 4 1 烧结生产物料管理系统的总体设计4 9 4 1 1 系统描述4 9 4 1 2 烧结生产物料管理系统的软件体系结构4 9 4 2 烧结生产物料管理系统功能设计5 1 4 2 1 烧结生产物料管理系统功能模块设计5 1 4 2 2 烧结生产物料管理系统扰动处理功能设计5 4 4 3 数据库设计5 5 4 3 1 数据库的选择5 5 4 3 2 数据库的设计原则5 5 4 3 3 数据表的设计5 5 4 4 系统界面设计5 7 4 4 1 界面设计的原则5 7 v i i i 东北大学硕士学位论文目 4 42 界面设计 4 5 本章小结 第5 章钢铁烧结生产物料管理系统的软件开发6 1 5 1 系统的开发工具6 1 5 1 1d o tn e t 开发平台6 1 5 1 2 软件平台的开发语言6 1 5 1 3 系统开发环境6 2 5 2 系统开发实现技术6 3 5 2 1 触发器技术6 3 5 2 2 数据库连接技术6 4 5 3 系统的软件开发6 5 5 2 1w i n d o w sf o m 程序设计步骤6 5 5 2 2 系统各功能界面的开发6 7 5 4 本章小结7 0 第6 章钢铁烧结生产物料管理系统的仿真实验验证7 l 6 1 系统仿真实验验证环境7 1 6 1 1 硬件环境7 1 6 1 2 软件环境7 1 6 2 系统仿真实验与结果分析7 1 6 2 1 烧结生产配料优化计算验证7 l 6 2 2 烧结生产物料调度过程验证7 3 6 2 3 系统总体功能综合评价7 7 6 2 4 系统扰动处理功能验证7 8 6 3 本章小结8 0 第7 章结束语81 7 1 总结8 1 7 2 展望81 参考文献8 3 致谢8 7 i x 一 学硕士学位论文 目录 x 东北大学硕士学位论文 第l 章绪 第1 章绪论 在当今的信息化时代，信息技术所促使的经济全球化的到来必将进一步推动社会信 息化的步伐【l 3 】。伴随着我国加入世贸组织，企业对整个采购、生产、管理、销售、服 务流程都提出了更高的要求，国内企业将面临以下几大难题：第一，如何提高生产力； 第二，如何提高管理效率；第三，如何提高市场竞争力；第四，如何同国际规范化、标 准化的管理模式接轨；第五，如何提高服务水平及响应速度。所以人们开始将目光投向 内部生产管理，重新重视钢铁集成制造系统内在结构体系。国内外学者逐渐意识到，“企 业资源计划制造执行系统过程控制系统( e i 冲m e s p c s ) ”三层结构符合现代企业生产 管理结构“扁平化”的思想，与五层结构相比更易于集成和实现【扣7 1 ，是集成制造系统的 未来发展趋势。制造执行系统m e s 是面向过程的生产活动与经营活动的桥梁和纽带，是 现代集成制造系统的关键【8 9 】。钢铁生产工艺复杂、生产设备多、物流纵横交错。目前钢 铁市场竞争日益激烈，产品生产呈现多品种小批量的趋势，同时要求产品质优价廉、准 时交货、并提供优质的售后服务。而钢铁行业固有的品种规格少、批量大、工序间联系 紧密等特点，是钢铁生产区别于其它企业生产的重要因素【l o 】。企业要按质、按量、按时 保证所需物资，就必须加强物资的科学管理。而利用计算机和局域网，开发适合企业管 理模式，并具有先进科学管理方法的物料管理软件，已成为企业信息化发展亟待解决的 问题【1 3 14 1 。 1 1 课题背景及意义 1 1 1 课题来源 所谓烧结，即是将各种粉状含铁原料，配入一定数量的燃料和溶剂，均匀混合制粒， 然后放到烧结设备上点火烧结。在燃料燃烧产生高温和一系列物理化学反应的作用下， 混合料中部分易熔物质发生软化、熔化，产生一定数量的液相，并润湿其它未熔化的矿 石颗粒，冷却后，液相将矿粉颗粒粘结成块，这个过程称为烧结，所得的块矿称为烧结 矿。在烧结过程中所用到的烧结原料具有，数量大品种多、质量不均一等特点，原料的 品种、数量、化学成分中只要有一种因素发生变化，即会引起烧结矿质量的变化，从而 影响高炉炼铁生产的顺行。因而对烧结生产物料进行管理，以便能够给烧结生产过程提 供成分稳定的原料已经称为烧结生产中的重要部分。本课题的来源为，东北大学与天津 理工大学和天津钢铁有限公司( 天钢) 合作的“钢铁企业铁区生产综合资源优化技术” 课题，本文以天钢二号烧结厂为背景，对烧结生产物料管理系统进行研究。 东北大学硕士学位论文 第1 章绪论 1 1 2 课题意义 随着钢铁工业的发展，天然富矿在产量和质量上都已不能满足高炉冶炼的要求，而 大量的贫矿经选矿后得到的精矿粉以及天然富矿粉却不能直接入高炉冶炼。为解决这一 矛盾，通过人工方法，将这些粉矿制成块状的人造富矿，以供高炉使用，这样既开辟和 利用了铁矿资源，解决了天然富矿的不足，又通过改善人造富矿的冶金性能，为进一步 发展钢铁工业开发新的优质原料。 目前生产人造富矿的方法，主要有烧结法和球团法两种。烧结法生产的人造富矿称 为烧结矿，球团法生产的人造富矿称为球团矿。两者又统称为熟料。在目前的炼铁生产 中烧结矿使用量已经占到熟料使用量的8 0 【2 6 】，因此烧结矿的生产的状况将直接影响到 高炉炼铁生产。 实践证明烧结矿成分的波动将破坏高炉顺行。烧结矿品位突然升高或降低时( 即使 波动只有l 2 ) 都会引起高炉炉温急剧下降或升高。实践证明每升高或降低1 0 0 风 温，相当于降低或升高焦比3 0 k g t 左右【1 2 1 。生铁含硅正负波动o 5 相当于正负波动 2 0 k 卧焦比。 那么怎样能够保证烧结矿成分的稳定性，即成为烧结生产首先要解决的问题。烧结 生产所用的原料，原料种类多、数量大、质量不均一，加强对原料的管理即成为保证烧 结矿成分稳定的重要手段。虽然一些钢铁企业建立了原料厂，对烧结用的原料进行了统 计管理，又把烧结生产配料环节分成两次完成，但由于管理手段低下，许多工作都需要 人工完成，效率差，无法满足现代企业管理信息化的要求，如果开发出一个能够适应烧 结生产状况的烧结生产物料管理系统，那么对烧结生产的意义将十分重大。 1 2 物料管理的理论和方法 自1 8 世纪产业革命以来，出现了制造业。随之而来，所有企业几乎无一例外地追 求着基本相似的营运目标，即实现企业资源的合理有效的利用，以使企业利润最大化。 这一基本目标的追求使制造业的管理者面临一系列的挑战：生产计划的合理性、设备的 充分利用、作业的均衡安排等等。日趋激烈的市场竞争环境使上述挑战对企业具有生死 存亡的意义。于是，应付上述挑战的各种理论和实践也就应运而生。在这些理论和实践 中，首先提出而且被人们研究最多的是物料管理的方法和理论。物料管理是企业生产管 理的核心。 1 2 1 物料管理概述 制造业的物料管理在生产管理中占有重要的地位。在物料系统中，输入的是企业的 2 东北大学硕士学位论文 第1 章绪论 生产经营计划，输出为产品，系统目标是在保证生产正常进行的前提下尽量降低库存成 本。物料管理的主要内容包括物料需求，物料采购和库存控制三大部分，其关系是密不 可分的。原料需求计划是企业制定物料采购的基础，物料采购计划的制定又要受物料库 存状况的反馈控制】。下面就对他们分别加以说明。下图所示是物料管理系统的关系图。 i 生l i 产 i物 物 库 i 生 盘 经 斗 料料存 l - 间品 营 需 采 _控 生 + 销 计 i 求购 制 产 售 划 l i i i 图1 1 物料管理关系图 f i g 1 1r e l a t i o n s h i po fm a t e r i a lm a n a g e m e n t ( 1 ) 物料需求 制造业的物料需求通常以物料需求计划体现，物料需求计划的制定是以企业的生产 经营计划为依据。通过产品结构分析，由一级部件专二级部件专零件的层层分解而列出 产品结构组成表。 ( 2 ) 物料采购 物料采购计划是企业根据物料需求计划和库存情况，结合市场供应状况而制定的。 一般采购时要确定最优定购量，按该定购量进行采购即可使库存成本最低，同时又能保 证生产正常进行。 ( 3 ) 库存管理 在传统的物料管理模式中，库存管理一直是物料管理的重点。在推行新的物料管理 模式中，制定科学、合理的物料需求计划和采购计划为库存控制提供了可靠的保证。传 统上对库存管理的理解是对物料的进、出、存的业务管理。库存管理工作应该包括物料 的存储、收发、使用及计划与控制等相关的各个方面。 图1 2 库存管理子系统与其他业务子系统的关系 f i g 1 2r e i a t i o n s h i pb e t 、v e e ni n v e n t 0 叫m a n a g e m e n ta n do t h e rs y s t e m s - 3 - 东北大学硕士学位论文 第1 章绪论 1 2 2 国内外物料管理模式简介 1 2 2 1 国外的研究状况 工业发达国家对物料管理一贯十分重视。早期的物料管理重点是对库存的控制。但 是，随着现代制造技术的推广使用和生产规模的不断扩大，物料供应与生产的关系越来 越密切。科学技术的迅速发展，尤其是计算机技术的日新月异，使制造业中新的生产组 织方式不断产生，从而导致了物料管理的重大变革。从本世纪六十年起，相继出现了许 多新的物料管理的模式【1 9 】。其中比较典型的有： ( 1 ) c o p i c s ( c o m m u n i c a t i o n so r i e n t e dp r o d u c t i o ni n f o m a t i o na i l dc o n t r o ls y s t e m ) 即生 产信息查询和控制系统。该系统由美国i b m 公司于七十年代初研制而开发的。c o p i c s 从市场需求预测开始，制定生产计划，据此安排生产直到产品出厂而进行生产资源的分 配和管理，是以实时数据通讯方式为主体的经营目标型的计划一实施控制系统。 ( 2 ) m i 冲( m a n u f a c t u r i n gi 沁s o u r c ep l 猢i n g ) 即制造资源计划。m i 冲是一种以计划管理 为主导的现代生产管理模式，主要适用于各种批量的离散型生产和流水线生产管理。 m i 冲是八十年代初人们在闭环m r p ( 物料需求计划) 的基础上，发展起来的，通常被 称为m r p i i 。 ( 3 ) j i t ( j u s ti nt i m e ) 即准时制生产，j i t 是一种以各种物料的零库存为目标的管理模 式，其基本思想之一是排除一切浪费。一方面j i t 要求达到最完善的工作质量和产品质 量，使可能的产品缺陷减至零；另一方面j i t 认为库存也是一种浪费，要求将库存减至 零。j i t 要求生产系统的在制品库存为零，这样就使管理者在事前对生产经营过程中可 能出现的故障进行预防和控制，从而大大提高了企业管理水平。j i t 系统的运行流程图 如下： 图1 3j i t 流程图 f i g 1 3j i tf l o wd r a w i n g 4 东北大学硕士学位论文 1 2 2 2 国内对于物料管理的研究状况 在我国大多数企业中，物料管理基本上局限于仓库管理，与生产、 能部门沟通不够，制造企业中物料规格、种类繁多，而物料供应，库存 作主要依靠手工完成，这必然导致工作效率低下，为了确保生产正常进 存量，从而导致库存成本的增加。因此提高我国制造业的物料管理水平 有大中型企业，减少流动资金占用并加速其周转颇具现实意义。但是， 家先进的管理模式由于国情所限很难照搬，如c o p i c s 结构复杂，造价很高，并且由于 基础条件的限制，显然不适用我国绝大多数企业，我国市场体系发育不完善，原材料、 配套件很难按时按量确保供应，j i t 的零库存原则很难实施。在引进的m i 冲i i 软件中， 运行成功的不多，实践表明，这不仅由于国情不同，企业管理体制与环境不同更重要的 是企业经营者、管理者对m r p i i 思想还不大了解，不了解它对于管理水平的提高，生产 经营的柔性化及提高企业经济效应所带来的巨大影响【1 9 2 2 1 。因此，对基于我国现状的制 造业物料管理模式进行研究和探讨就显得十分迫切和需要。 1 2 3 面向s 生产管理中的物料管理 随着企业规模的日益壮大和企业生产复杂化程度的不断提高，物料管理涉及的环节 多、状态复杂、数据量大，使得物料的信息处理工作的困难程度也不断增加，而传统的 手工操作、管理方式远不能适应现代化大生产的需求，如果没有强大的管理系统作为支 撑，很难保证信息的完整性、真实性和及时性【1 5 】。这就产生了将m e s 的先进生产管理 方式与物料管理相结合的新型物料管理形式。 在生产过程中，物料不是静止不动，一成不变的。它是通过不同的生产加工使产品 在形状、性能等方面发生着改变的，从而增加自身的价值。因此，物料是不断地流动着 和变化着的，这就从客观上要求我们必须以动态的思想去跟踪和管理物料的活动，但是 传统的物料管理却只停留在对物料的需求、采购及库存进行管理，这些管理仍属于静态 管理范畴，无法做到对物料的全面状态进行掌握，而m e s 的特点正好弥补了这个缺点。 面向m e s 的物料管理具体表现为对原材料的入出库管理、对在制品的加工位、状 态信息、实物数量、质量数据以及生产过程相关的人、设备等信息的采集由下而上实时 掌握生产状态、任务进度，以及物料转移路线等【2 3 1 。实现了对物料的动态管理，其目 的在于通过有效的物料管理，降低物料的储量，加速资金周转，以最低的物料库存保证 生产过程连续、均衡为产品的按时交货提供了保证。 1 3 钢铁企业物料管理 5 东北大学硕士学位论文 第l 章绪论 目前钢铁市场竞争日益激烈，产品生产呈现多品种小批量的趋势，同时要求产品质 优价廉、准时交货、并提供优质的售后服务。而钢铁行业固有的品种规格少、批量大、 工序间联系紧密等特点，是钢铁生产区别于其它企业生产的重要因素。企业要按质、按 量、按时保证所需物资，就必须加强物资的科学管理。而利用计算机和局域网，开发适 合企业管理模式，并具有先进科学管理方法的物料管理软件，已成为企业信息化发展亟 待解决的问题【1 0 ，1 6 1 。 钢铁生产的物料管理是对车间生产所需的各种物料进行有计划地组织、供应、保管、 节约使用和综合利用等。其目的在于协调企业内部各职能部门之间的关系，从整个企业 的角度控制物料“流”，做到供应好、周转快、消耗低、费用省、取得好的经济效益，以 保证企业生产顺利进行。这里涉及的物料有三种形式：一是从外部进入车间的各种物料， 包括毛坯和零部件等；二是本车间已经完成的成品或半成品；三是在各工段或班组间传 递的、并经物料管理人员记录的在制品。物料管理重点主要有三个：一是合理地制订在 制品定额；二是确保进出车间和在车间内部流动的各种物料账目清楚；三是对生产过程 的实时数据以及工艺参数的采集、跟踪和分析提取，从而进行生产过程的模拟仿真。生 产过程中物料流转主要是以在制品的形式进行的。车间各个环节之间的联系，主要表现 为半成品和在制品的流转关系。因此，加强在制品的管理，控制在制品的流转，保持一 定的在制品储备量，是组织有节奏的均衡生产、实现车间生产作业计划、减少流动资金 的占用的重要条件【1 7 ，1 引。也是钢铁生产物料管理的重要所在。 1 4 烧结物料管理 随着炼铁技术的不断发展，高炉冶炼对入炉料的要求越来越高。为满足高炉精炼需 求，提高入炉矿品位，降低铁前系统生产成本。许多钢铁企业的烧结厂从进厂原料入手， 通过加强质量把关和原料管理工作，提高入场原料质量，进而改善烧结矿质量，为高炉 冶炼提供了优质的原料，也为高炉顺行及增产节焦创造了良好的条件。 1 4 1 烧结物料管理的内容 烧结生产使用的主要原料有含铁原料、熔剂、燃料。原料数量大，品种多，质量不 均一。为保证获得高产、优质的烧结矿，做到均衡进料、均衡供料、确保原料质量稳定 是关键。因此对原料进行精心管理是烧结生产中一个十分重要的生产环节。 原料管理的主要内容包括原料的质量管理，进料、用料计划的编制，验收入库，贮 存与加工，供应输送，原料入库量和消耗量的统计，原料成本的控制等【2 5 3 。 6 东北大学硕士学位论文第1 章绪论 ( 1 ) 原料质量管理 1 ) 原料质量标准的制定 原料质量标准是以满足烧结生产需要和技术进步为前提，在实验研究和生产实践的 基础上不断优化而不断变化的。由于烧结原料品种繁多，外购量大，不同产地的原料质 量标准也是不同的。因此原料标准由公司对供货单位的产品品种、产品质量、供货能力、 技术水平等进行实地考察，确定其可行性后方可与供货单位签订供需合同，并在此基础 上，公司制定原料品种的质量标准，由烧结厂执行。 2 ) 原料质量指标 烧结原料实物质量包括原料化学成分、粒度、水分等。对含铁原料成分的主要要求 包括铁品位和杂质含量。铁品位是含铁原料的重要质量指标，含铁量高，脉石成分含量 少，则冶炼时渣量少，焦比低，生产率高。含铁原料中常见的有害杂质有硫、磷、砷、 铅、锌、铜、钾、钠等，由于其在高炉冶炼过程中会产生不利的影响，因此要严格控制 原料中有害杂质的含量。 烧结常用燃料为焦炭和无烟煤，要求其固定碳含量高，挥发分和灰分低。原料粒度 的大小直接影响烧结料层的透气性、热交换的效果和燃烧速度，因此也是评价原料质量 的一个重要指标。一船要求含铁原料的粒度上限为8 m m ；块状熔剂和燃料人厂粒度较 组，需要进行加工破碎筛分后，使o 3 m m 粒级的含量分别大于8 0 和6 5 。 ( 2 ) 原料计划管理 原料计划分为原料供应计划和原料使用计划。原料供应计划由公司物资供应公司编 制并组织实施，烧结厂原料计划主要是指原料使用计划。 1 ) 计划编制准备工作 在编制原料使用计划之前，需要开展大量的调查研究工作，包括本厂的生产能力、 上工序的供应能力、下工序的需求能力、烧结矿的品位、原料成本控制目标、原料资源 情况、原料仓库的最大贮存量等。因此，需要与公司生产部、物资供应公司、财务部、 工业港、焦化厂、炼铁厂等共同协商，编制出年计划、月计划及不同时间段的计划。 2 ) 原料计划的编制 编制原料计划必须遵循物料平衡的原则，保证数据的准确性和指标的先进性。编制 年度计划应保证国家指令性计划和企业经营目标计划的完成，原料的品种、数量、质量 应满足资源、生产以及经济效益的需要，在此基础上进行原料结构的合理优化。编制季 度计划或月计划，应符合年度计划的进度要求，结合本季或本月生产经营计划的需要用 7 _ 东北大学硕士学位论文第1 章绪论 料，在确保供需平衡的前提下，进行适当调整。 ( 3 ) 原料的验收入库 生产技术专业部门为各车间提供原燃料使用计划、验收标憋、贮存堆放方案。火车 输送的原料由运输部原料站、公司总调度室负责调度，汽车输送的原料由生产技术专业 部门或厂调度室负责调度，皮带输送的原料由烧结厂、工业港、公司总调度室协商安排， 同时将原料品种、数量、主要成分预报给车间验收员。验收员按照原燃料验收入库管理 程序的要求，对人厂原燃料的品种、成分、水分、粒度以及数量进行确认，验收合格后， 通知翻车机司机或其他卸车人员卸车( 含中控室岗位) ，中控室岗位人员再通知仓库岗 位人员按原料品种和仓库货位或料槽卸料入库( 矿槽) 存放。每翻卸完一个品种后，应 填写“原料验收日报”，报生产技术专业部门作为结算参考依据。 若对原料成分预报有异议时，在翻车前取特样送质捡中心驻烧结厂检验室化验，同 时向厂调度室汇报，经化验合格后应立即翻车。若技术条件相差不大，则需要公司总调 原料台记录下超标准的原料或下调度令翻车入库；若质量严重不合格，则要求公司总调 将严重不合格的原料变更离厂或报告公司主管部门来人鉴定后卸入废物线。 若原料实际数量与预报数或货票( 磅票) 数相差较大，应向厂调度室汇报，由厂调 度室确认后进行处理。若同意翻车，必须核实际数量验收计量，同时将实际检尺数据填 写在“原料验收日报”上，以备查。 ( 4 ) 原料的贮存加工 原料入库后，按厂核定的原料贮量示意图存放，每一品种堆放应保持一定的距离， 不得混料，。并便于抓取、查验、盘点。原料堆放标识清晰，按定置管理的要求执行。 车间工段当班在交接班时必须将原燃料入库的数量、实际库存与质量信息报厂调度 室及有关部门，当班工长必须每班定期对原燃料仓库进行全面检查与目测库存，并及时 调整库存，以确保库存的准确性。 烧结生产中还使用部分综合利用原料，如轧钢氧化铁皮、钢渣，这些原料质量波动 较大，对烧结矿产量和质量有较大影响。因此车间在卸车入库的过程中要均匀铺撤，