冶金规范及工艺卡技术在钢管企业中的应用

1、冶金规范及工艺卡技术在钢管企业中的应用吕群礼1 蔡怀芳1 汪光阳1 (1 安徽工业大学 计算机学院，安徽 马鞍山 243002) LV Qun-li CAI Huai-fang WANG Guang-yang（Anhui University of technology of science and tech., Maanshan ANHUI 243002,China)摘要：本文首先介绍冶金规范及工艺卡技术的产生与含义，然后从系统需求分析出发，介绍其整体结构、具体内容以及在钢管冶金企业中的地位与应用及其应用效果等。关键词：冶金规范；工艺卡；产品规范；合同处理The Application of

2、 Metallurgic Specification and Craft Card Technology in Steel Tube EnterprisesAbstract: This article introduced the research and development of ChangBao Steel Tube Limited Co.s Quality Decision System briefly. This system carried on the development by the C/S pattern, using three construction develo

3、pment kit, namely onstage C#.NET, middleware Tuxedo and backstage database oracle. Using the database technology and the expert system, it made product quality decision to be automatic or artificially. The system promoted the quality of the product, and also raised the enterprises income.Keywords：Me

4、tallurgic Specification；Craft Card；Product Specification；Order Processing1 引言在宝银特殊钢管的生产过程中，存在着极其复杂的工序。钢管产品的属性构成，包括化学成分、物理性能、规格尺寸和用户的特殊要求等。钢管产品的合同处理过程是根据钢管产品的属性结合钢管企业的生产装备机组将产品属性要求分解到各个加工工序进行控制。在没有管理系统作为支撑的条件下，产品工程师将一些常用的标准以工艺卡片的形式发放到各操作岗位，对于用户的特殊要求每次再发放相应的技术通知单到现场操作人员，产品工程师每天忙于处理这些繁琐的重复的劳动，根本无暇顾及各个工

5、序的生产情况，这种管理的环节增加，效率不高，前后工序容易脱节，不能满足大生产的需要，对用户越来越细的要求响应速度慢，在激烈的市场竞争中处于劣势。因此，钢管企业需要在生产之前根据原料实际情况设定好产品的工艺路径，钢管冶金规范及工艺卡管理系统正是为解决这一问题而设计的。只要用户能正确表达其用途或加工方法，就能制定出各生产单元的控制要求及标准，最终提供满足用户要求的产品，从而提高企业生产水平，增加了企业利润。2 冶金规范和工艺卡的产生及含义2.1 产品规范产品规范（product specification codePSC）是对某一产品的具体描述，按产品的种类（大类）、形态、标准、牌号和顺序号进行统

6、一编码。其规范产品的品名、标准、牌号、表面特性等产品的规范书写格式，这些内容可以通过产品规范码的选用达到引用该部分内容的目的，从销售订货、生产组织一直到最终的质保书的内容均从此引用。其规定的产品分类基准信息也是生产、出厂、成本、财务等业务部门对物料进行统计的基础。例如G1E1AG440001表示标准为RCC-M M4105的Inconel 690-U型专用管。每一产品的标准及牌号规定了产品的规格、型号，某一标准、牌号下可有多种产品，分配不同的编码，但每种产品只对应某一标准和牌号。产品规范码每一位含义如表1所示。表1产品规范码代码定义：钢管产品的代码化，主要应用于销售和质量管理系统。代码构成：位

7、数项目数类型中文简称适用范围118C产品规范码全公司各项定义：项目位数填写方式中文简称独立定义A1C产品大类YB1C品名YC1C标准协会YD1C标准编号YE2C产品牌号NF1C热处理NG3C流水号NH1C备用号（预留）N产品规范是销售部门的用户合同与质量管理部门合同处理衔接的桥梁，它的使用主要是面向对冶金工艺不熟悉的销售人员，提供销售订货时的质量初步审核等管理功能，避免销售人员在接收每一合同时都要向质量管理人员询问是否可以订货，这样可以提高工作效率。在销售人员录入合同后，其所选用的产品规范码就作为合同的一个主要属性，随销售合同一起下发给质量管理部门。它体现按“标准+a”的质量管理思想，在系统设

8、计时支持销售管理子系统的质量评审由系统自动执行。主要关系如图1所示。图 1 产品规范是用户合同和产品合同处理的桥梁 用户合同产品合同处理产品规范 2.2 从产品规范到MSC及工艺卡产品规范是对某一产品的具体描述，按产品的种类（大类）、形态（如板、线、卷）、标准、牌号进行统一编码。其相当于企业的产品目录，这种产品规范对冶金产品的化学成分、物理性能、实用性能在标准和牌号中作了明确规定，这种规定是唯一不变的，不能反映用户需求的个性化。如果企业仅仅依据此标准进行生产，生产出来的产品不能完全满足用户的个性化需求，必然导致生产组织方式只能按需求预测来组织生产，即make-to-stock生产方式。然而在生

9、产实际中，特别是在全球市场环境下，用户对产品的需求个性化越来越突出，这种个性化越来越受到企业界的尊重，用户满意已经成为企业赢得市场竞争的重要和关键因素。同时，make-to-stock生产方式已经越来越不能适应用户需求的个性化，这就要求以新的生产方式，即make-to-order生产方式来代替。另一方面，对于一个特定的钢管产品来说，其生产过程要依照一定的作业流程，经过一定的加工工序，按照各工艺参数进行加工，才能完成。如果产品的最终用途不同，其加工工艺参数也有区别。如何把某个产品以及生产该产品的作业指令（加工路径和工艺参数）结合起来进行统一管理，建立企业的产品及其作业指令的对应关系，是企业合同处

10、理和生产设计要解决的问题。基于此，我们考虑如何适应用户需求的个性化和make-to-order生产方式，将“产品规范”与用户的特殊要求和最终用途统一起来，转化为企业级的产品标准。这种产品标准以唯一的代码形式表示，称为冶金规范索引（Metallurgic Specific Code）即MSC码。MSC码标识生产这个产品的各作业指令的组合。这种码限于企业内部识别和使用，标明某种标准、牌号下某用户用于某种用途的产品。因此，MSC码是企业能够生产的产品的索引号，这个产品的具体规格、生产该产品的各工序及工艺控制参数、检化验要求、成品包装要求等均存放在各相应的作业指令中。每一个MSC码代表一个独立的订货规

11、格、作业标准和不同的工艺规程。诚然，对于同一个标准产品，在企业中可以对应多个MSC码。为方便起见，以下我们称索引码对应的产品为企业产品，这种产品是个性化的产品。因此，MSC码就是企业产品的索引。MSC码的数量不是静态不变的，而是动态变化的，随着用户需求个性化要求的不断提出和满足而不断增加。其主要关系如图2所示。MSC技术产品规范用户特殊要求+企业产品MSC码最终用途+图 2 从产品规范到MSC码2.3 MSC和工艺卡的定义及内涵MSC是一个冶金产品的生产技术组合方案，是一些作业指令的组合，这些作业指令包括产品的生产工艺（制造路径及工序控制参数）、检化验要求、用户的特殊要求。每一个方案，用一个索

12、引码表示，称为一个MSC码。MSC是Metallurgic Specific Code的缩写,其中文含义是冶金索引代码。因此，从合同处理角度来看，MSC 也是一个冶金规范，其通过摘要的形式将一些静态基表按工序分段串接起来，建立MSC的过程也是某个产品的质量要求设计过程。从产品角度来看，MSC是在原产品规范描述的基础上考虑用户特殊需求和想最终用途，以代码形式表示的企业产品大全（产品目录）。因此一个MSC码（MSC-NO）唯一对应一个用户化的产品（称为企业产品），该产品有唯一的生产技术组合方案。由于宝银合同的工艺路径及参数由合同要求和原料实际状况共同决定，且其合同订立时，原料还没有到位，所以合同处

13、理只设计产品需经过的大工序，在原料确定后，再以工艺卡的形式体现各大工序的具体工艺路径及参数。因此，宝银特殊钢管采用“MSC工艺卡”的方式，由人工在作业计划前将物料的加工要求通过工艺卡形式下发生产现场指导生产。MSC和工艺卡管理系统称为冶金规范系统，是冶金合同处理与质量保证的支持系统。3 MSC技术的主要内容对于一个特定的产品来说，在生产中要遵循许多作业内容，并经过各个工序一步步地执行，一直到成品交给用户为止，冶金规范摘要就是生产这个产品的各个作业指令的集合。在满足成品要求的基础上，根据钢管企业生产多元化的特征，冶金规范摘要提供了符合产品生产要求的多条生产途径设计，工艺卡则说明在每条生产途径中产

14、品的具体加工方法。冶金规范管理系统包括冶金规范数据库管理及冶金规范摘要管理。3.1 冶金规范数据库管理冶金规范数据库是质量管理部门所管理的所有工序工艺控制参数、产品标准内容、检化验取样要求、产品理化性能内控、放行标准等作业指令的集合。它是合同处理的最重要的基础数据来源之一。冶金规范数据库共由130多个静态表组成，它将所有的工艺控制参数按照一定的规则进行分类，并以一定的索引号作为查询条件。其具体针对产品标准、热轧轧制工艺参数、精整工艺参数、管加工及加厚工艺参数、产品检验要求、取样和检查、公差控制、质保书、包装标记等进行全面的系统管理。针对具体宝银钢管的生产工艺，其具体数据流程图如图3所示，主要内

15、容包括“产品类数据基表”、“公差类数据基表”、“检化验类数据基表”、“质保书类数据基表” 和“包装类数据基表”等。 图3 冶金规范基表数据流程图对于用户的特殊要求或者生产中需要特别注意的事项，冶金规范能够把它转化成各个工序的控制参数或者是中文描述。冶金规范数据均以静态表的形式存放于计算机的资料库中，以静态表记录的索引号来区分控制要求的属性，通过冶金规范摘要将各部分内容进行有机的结合。3.2 冶金规范摘要管理冶金规范摘要管理对每个冶金规范码进行查询、新增、修改、删除等操作。冶金规范摘要主要是把含有130多个冶金规范静态表的冶金规范数据库按一种产品（指钢管产品）在组织生产时所经过的生产途径的工序及

16、各个机组有机组织起来，结合的纽带是冶金规范摘要中针对各个基表所设计的索引号，根据索引号以及成品的规格组距范围，可以直接到相关的基表中查询到具体的冶金规范数据。按冶金规范码（MSC-NO）以及产线号（LINE-NO）可以进行索引查找。冶金规范摘要将一个产品全套生产工艺流程及用户的一些特殊要求组成一套完整的生产技术组合方案。新建冶金规范摘要的过程，即是对产品进行合同处理的过程。这是实现一贯质量管理的关键技术。在满足成品要求的基础上，根据企业生产多元化的特征，冶金规范摘要能提供符合产品生产要求的多条生产途径设计。只要用户能正确表达其用途或加工方法，根据企业的机组设置装备情况，就能制定出各生产单元的控

17、制要求及标准，最终提供满足用户要求的产品。图4是宝银U-690核一级管冶金规范摘要管理画面。图4 冶金规范摘要管理画面例如以RCC-M M4105为标准的冶金规范码G10001，其相关工艺参数信息（产品类、公差类、检化验类、包装类等）以基表索引号的形式勾连到相应的具体信息。3.3 工艺卡管理一般的钢管企业，在合同订立后，原料也确定下来了，所以产品的工艺路径参数可以完全由冶金规范摘要勾连静态基表索引号的方式来得到，但是由于宝银原料的特殊性，即在合同订立后，原料还不能确定，因此冶金规范摘要只能设计产品的大工序，而每个大工序需要根据原料的实际情况再确定具体的工艺路径及参数，所以工艺卡参数是在合同和原

18、材料确定之后，生产之前由质量工程师录入系统。工艺卡管理画面可以查询、新增、修改、删除工艺卡参数信息。合同订立后，用户根据原材料及产品冶金规范摘要中设计的大工序，设计工艺卡的具体工艺路径及参数，且其录入完毕后，能够以报表的形式输出或打印工艺卡。图5为弯管工艺卡报表打印输出画面。工艺卡审核生效后，由质量工程师将工艺卡号对应到材料号上，因此，合同的原材料，及其工艺路径参数-冶金规范摘要和工艺卡就串起来了，该合同的工艺路径及参数就会一目了然的呈现在用户面前，生产人员也可以共享系统中材料及其工艺数据，方便生产，在保证质量的同时加快企业生产速度，提高生产效率。图5 弯管工艺卡报表画面4 MSC体系支持的企

19、业业务范围4.1 冶金规范在合同处理过程和质量保证中的作用在引入MSC系统前，合同处理和生产设计需要技术部门和生产部门各自独立地进行，各自为政，生产部门决定生产单元，技术部门决定工艺要求；各自使用系统不同，信息不能共享，可能需要多次修改，才能得到合理的质量设计，设计时间长；同时在最终产品出现质量问题时，容易出现互相推委、扯皮的现象，责任不明，不便于推行质量集中一贯制管理。引入MSC系统后，合同处理过程就是找到一个对应MSC号或新产生一个MSC号的过程。通过MSC号及其下的作业指令，就能得到该产品具体的产品设计和工艺设计。其过程可以描述为销售部门输入的产品规范、最终用途码以及用户的特殊需求，在M

20、SC表中检索到一套相适应的合同处理即MSC号，如果没有合适的MSC号对应，就由技术部门根据用户需求设计一套新的MSC号。因此，MSC系统可以规范和优化设计过程，快速地进行合同处理，提高设计效率，便于快速响应市场需求。同时MSC系统按照工序，从热轧一直到成品来进行设计，确保了设计质量，体现质量管理一贯制的思想。4.2 冶金规范在质量判定与控制中的作用为了避免最终产品出现质量问题，造成用户不满意，浪费能力和资源。对生产过程中的物料进行在线取样检测，对照用户要求进行比较，及时发现潜在的质量问题，并进行处理。因此，MSC系统的引入，能够按检化验标准和用户要求进行检测和判定，对中间品和成品的性能判定达到

21、自动化和无纸化，确保了产品在生产过程中的质量控制及最终产品的质量。实现对产品按厂别、机组进行质量控制。4.3 冶金规范在合同跟踪中的作用4.3.1 合同审核与处理过程中的作用一般地，在销售部门接受用户提出的定单要求，签订合同前，要进行审核，包括技术部门进行工艺规程审核和财务部门进行财务审核，待审核通过，输入合同。然后进入合同处理阶段，包括合同质量处理、合同计划阶段。合同处理包括工艺参数设计和材料设计。4.3.2 生产管理与生产组织中的作用每种产品都有其独特的品质、工艺特征，这些品质和工艺特征都用MSC码和MSC-line表达。在与用户签订合同时，用户对产品的品质需求和特殊需求通过检索MSC表很