炼钢 中厚板MES技术总结报告ppt课件.ppt

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1、1,XX三炼钢-中厚板生产线MES系统技术总结报告,济南钢铁集团总公司自动化部,2,提要,MES技术架构MES硬件技术MES软件技术MES应用软件技术5. MES项目核心技术,3,提要,MES技术架构MES硬件技术MES软件技术MES应用软件技术5. MES项目核心技术,4,提要,MES技术架构MES硬件技术MES软件技术MES应用软件技术5. MES项目核心技术,5,2.MES硬件技术,6,2.MES硬件技术,网络通讯采用光纤以太网，百兆接口到客户端。主交换机采用CISCO 4506三层交换机，其余交换机采用CISCO 2950交换机，实现千兆主干、百兆交换到客户端。,磁盘阵列采用HP公司E

2、VA3000，容量为1.5T左右。主服务器系统建立专门机房，机房设有UPS电源保护,采用2套HP公司RP7420型号的小型机服务器系统热备,双机共享磁盘阵列。,7,提要,MES技术架构MES硬件技术MES软件技术MES应用软件技术5. MES项目核心技术,8,3.MES软件技术,9,提要,MES技术架构MES硬件技术MES软件技术MES应用软件技术5. MES项目核心技术,10,4.MES应用软件技术-模块结构,11,4.MES应用软件技术-软件结构,订单接收,质量设计,质量规格设计,制造参数设计,质量设计结果,(生产标准, 判定标准),工序计划 (逆向循环的设计),钢板设计 母板设计 板坯

3、设计 炉次设计 浇次设计,生产管制,浇次指示/ 出钢指示 / 板坯切割指示/ 钢板轧制指示/ 钢板切割指示,进程管理,炉次跟踪 / 板坯跟踪 / 母板 & 钢板跟踪 / 生产数据,三炼钢/ 中厚板 作业管理,(管理者和生产人员可以及时了解订单的生产情况）,以每张板坯 /钢板为单位的垛位、客户名称、规格、数量、质量结果管理,板坯 &钢板库管理,订单,产品,12,4.MES应用软件技术-工序计划模块构成,工序计划系统,计划对象-订单查询 计划对象-订单分析 电算板坯设计 HMI 板坯设计板坯设计结果查询 修改 电算炉次编制 HMI 炉次编制,母板(宽，长切边量） 板坯规格类别重量 炉次编制量 浇次

4、编制标准 母板目标厚度 作业时间管理 停机时间管理 试片Lot编制量,出钢等待查询 剪切等待查询 轧制等待查询 剪切等待查询,浇次 编制 轧辊查询 轧辊配置计划 实绩查询,浇次查询,结果修改 轧辊 查询,结果修改 CCR 编制 指示,物料设计,作业指示,指示结果查询,炼钢/轧制计划,标准管理,13,成份,性能,偏差,成份,性能,偏差,成份,性能,炼钢/轧钢制造标准,各标准设计结果,客户设计结果,内控设计结果,质量设计结果,生产计划编制,基于客户质量要求和交货期的电算生产计划编制,生产设备标准,设备运转现况,订单(交货期等),满足客户质量要求并保证交货期( 满足客户需求 ), 编制基于质量设计结

5、果的生产计划 (炉次, 浇次, 轧辊) 制定充分考虑交货期, 设备参数, 设备 运转状况的各工序作业开始、结束时间,厚度(mm),宽度(mm),红送,冷料,充分考虑板坯生产所需时间、停机后制定装炉时间,调整用材料(一炼钢板坯),计划余材,一炼钢板坯,考虑轧辊最佳化的浇次编制,一炼钢板坯,4.MES应用软件技术-工序计划模块思路,14, 考虑三炼钢，中厚板工厂状况快速地变更作业指示, 调整冷料投产的时间, 减少板坯库存, 确保交货期限, 提高产品质量, 考虑前后工序作业节奏的逆向循环的作业指示体系,“生成五大作业指示 ”,出钢指示,板坯剪切指示,轧制指示,钢板剪切指示,取样指示,4.MES应用软

6、件技术-生产管制设计思路,15,4.MES应用软件技术-质量管理模块构成,工序计划系统,质量管理系统,-标准规格信息查询 (成分,性能,交付条件)-客户要求规格信息查询 (成分,性能,交付条件)-内控规格信息查询 (成分,性能,交付条件)-质量设计键查询及输入-订单用途查询-标准订单用途查询-炼钢/连铸生产规范查询-轧钢生产规范查询-外观判定标准查询-取样标准查询-钢种替代标准信息-产品成分偏差,-非正品质量统计-客户质量信息查询-过程能力指数分析-控制度分析-统计报表,-试验进程现状查询-试验委托详细查询-性能试验实绩查询-综合判定等待查询-产品判定结果查询-综合判定详细查询-不合格产品处理

7、-质量证明书查询-质量证明书详细查询,-质量设计接收现状查询-质量设计现状详细查询-成分设计结果查询-性能设计结果查询-交付条件设计结果查询-生产规范设计结果查询-质量设计确定 -质量设计 错误 查询-质量再设计处理,-质量 Monitoring-成分实绩查询-外观实绩查询-生产规范实绩查询-质量异常材标准管理-质量异常材录入及措施-质量异常材结果查询-替代钢种链接检索,*质量标准,质量跟踪,质量判定,质量设计,质量分析,16,构筑基于Plan-Do-Check-Action (PDCA)循环的质量管理系统 订单确定后,对于生产可行性根据质量标准进行质量设计 生产进程中,对作业/质量异常发生时

8、的质量监控和追踪 根据质量判定标准，对比订单客户要求的参数和产品(成分,外观,性能)来做质量判定 通过质量详细信息,不良原因信息和客户订单信息，做质量分析,OM订单模块,生产部,订单进程管理,-质量标准 -质量设计,高炉,CCM,混铁炉,KR,转炉,CAS/LF/VD,质量实绩,质量分析/质量报表,质量异常材 处理,Level2,炉次信息,板坯信息,剪切,质量分析,ERP,钢板信息,质量保证书,质量追踪,1st/2nd 质量判定,钢种等级,- 质量参数信息 成分,性能,外观,公差- 制造参数信息 炼钢,连铸,轧钢制造参数,MES,销售公司,质量判定传送,成分,性能,外观,计量,质量判定,P,C

9、,A,D,质量标准信息,QA,生产作业指示,订单确定信息,4.MES应用软件技术-质量管理模块设计思路,17,4.MES应用软件技术-进程管理模块构成,工序计划系统,进程管理模块,-订单进程状况-订单进程详细状况,-物料进程-物料库存,-替代对象选定-强制替代-替代结果查询-人工余材替代-人工订单替代,*订单进程,替代,物料进程,18,通过订单进程(质量设计等待-订单结束）跟踪和物料进程（出钢指示等待-出库结束）跟踪,保证 订单按时交货 ，通过进程管理系统提高对客户的服务质量。 通过替代处理及时地处理剩余产品，达到剩余Slab, Plate库存量的最小化。,4.MES应用软件技术-进程管理设计

10、思路,19,4.MES应用软件技术-三炼钢作业管理模块构成,三炼钢作业管理,出钢指示 剪断指示 废钢指示,成分结果,停机实绩,工序状况,倒灌站实绩 混铁炉实绩 预处理实绩 转炉实绩 CAS 实绩 LF 实绩 VD 实绩 连铸实绩 剪断实绩,作业实绩,作业状况,原料入库 原料出库 公辅材料 渣场 废钢站 低倍硫印 单据查询,铁/钢包 中间包 炉 兑铁槽 搅拌头,入库 出库 库存 库图,返送钢水 废钢处理,作业指示,其他,工装,异常材,坯库管理,成份分析,运行实绩,20, 构筑前.后工厂(三炼钢-中厚板), 上.下部门(生产/技术监督处-工厂)之间的作业信息共享体制 Level2 系统存在时,构筑

11、Real Time 作业指示及实绩管理体制 构筑 Charge, Slab 综合Master DB (与Plate DB连接及提供三炼钢作业信息) 通过成分管理体系的再整理， 构筑连接设计 取样 分析结果的成分判定体制 通过板坯入库, 转移垛位, 出库功能管理， 构筑效率性坯库管理体制 通过以使用者为中心收集生产/分析信息，构筑作业现状及分析管理体系,4.MES应用软件技术-三炼钢作业管理,21,4.MES应用软件技术-中厚板作业管理模块构成,中厚板作业管理,装炉计划编制 加热炉作业实绩 轧制作业实绩 ACC作业实绩 矫直作业实绩 轧钢实绩查询,冷床作业实绩 剪切作业实绩 喷号作业实绩 上下线

12、作业实绩 钢板质量实绩 精整实绩修改查询,临时堆叠实绩 入库作业实绩 库内移动实绩 出库作业实绩 退库作业实绩 钢板库信息查询 钢板库报表查询,轧辊/轴承入库 轧辊/轴承报废 轧辊装配实绩 轧辊磨削实绩 轧辊故障实绩 当前轧辊信息查询 轧辊库库存查询,轧钢作业管理,钢板库管理,轧辊管理,精整作业管理,22, 中厚板作业实绩Master DB的综合管理 提高工厂，工序间联系信息的效率和准确性 活用Plate Yard Map，管理库的堆叠 有效的库存信息管理及出/入库管理 从轧辊入库到轧辊废弃的Roll Shop信息 精确的轧辊信息管理,4.MES应用软件技术-中厚板作业管理,23, 热处理下达

13、生产计划进行生产 保证信息生产的正确性 热处理钢板实绩的综合管理 提高生产效率和信息的准确率，保证工序的完整性 使用库图管理库内钢板 保证出入库钢板的正确性,热处理作业管理,E R P,作业计划管理,收集管理,加热炉实绩,探伤实绩,质量管理,成分实绩材质试验,工序管理,进程管理,O/S DB,中厚板管理,钢板,成分,材质试验实绩,采样,异常材信息,计划装炉指示,出库指示,出入库实绩,作业进行 状态信息,加热炉实绩,探伤实绩,计划(D2)装炉(D4),工序代码信息,钢板信息,冷床实绩,表面检查,喷号 实绩,收集实绩,检查实绩,冷装实绩,喷号实绩,库房管理,垛内钢板实绩,入库,移动,出库,停机管理

14、,停机实绩,钢板信息,库图管理,库房实绩,停机查询,4.MES应用软件技术-热处理作业管理,24,构筑MES与ERP的接口管理系统，实现从订单接收到中厚板钢板出库，MES与ERP之间的信息传递、连接与共享。 从ERP接收已确定的订单信息、订单结束信息、质量标准信息和出库指示信息 将MES的板坯生产实绩、钢板生产实绩、一炼钢/外购板坯的移动实绩、热处理实绩和钢板 出库实绩 上传给ERP,4.MES应用软件技术-接口管理,25,4.MES应用软件技术-典型人机接口, 手动板坯设计, 自动炉次编制, 手动炉次编制, 生产管制, 质量设计, 成品综合判定, 订单进程跟踪, 三炼钢作业指示下达, 中厚板

15、加热炉出炉, 横剪切割实绩, 热处理钢板库, 钢板库管理,26,提要,MES技术架构MES硬件技术MES软件技术MES应用软件技术5. MES项目核心技术,27,5.MES核心技术-平衡前后产线生产的组炉/组浇/组轧,S,板坯,炉次,编制连浇炉次并调整顺序,. .,. .,S,S,S,S,S,S,S,S,S,S,. .,编制轧辊单位,. .,1、由物料设计生成需求板坯，再组炉生成炼钢、连铸的作业单位（炉次），设定作业顺序 ，编制满足生产制约条件（炼钢、连铸）、 尽量减少对小批量订单的计划余材、 尽量提高连铸比的连浇炉次（浇次).2、生成轧钢的工序作业单位（轧次），设定作业顺序，编制加热炉装炉计

16、划（单位是钢坯），尽量提高轧辊工作周期，减少换辊频率(Coffin)；3、三炼钢浇次和中厚板轧辊一体化考虑的作业工序计划。,28, 例 : 母板为主的板坯设计 ( 例：对定尺订单的 板坯设计),板坯设计,输入 : 钢板订单厚, 宽, 长, 钢种,母板设计,设计开始,A. 母板 厚度 = 钢板订单厚度,B. 母板 宽度 = 钢板订单宽 + 宽剩余值,C. 母板 最大长度 = 母板 最大重量 (3炼钢板坯生产最大重量) / ( 钢板订单 厚度 * 宽 * 比重 ),D. 决定母板内钢板数量,E. 母板 长度 = 母板内钢板数量 * 订单钢板长度 + 长度剩余值 (标准 : 订单钢板厚度*宽),F.

17、 母板重量 = 厚 * 宽 * 长 * 比重,G. 板坯重量 = 母板重量 + 母板重量的 1% ( 1% : 轧钢中损失预算量 ),H. 决定板坯长度 = 板坯 重量 / ( 厚 * 宽 ),输出 : 板坯 厚, 宽, 长, 重量,设计结束,5.MES核心技术-围绕订单精细化板坯/炉次物料设计,29, 订单单位及订单内的物料单位类别的作业进程状况进行代码化，进行管理。 实时地接收/管理质量管理, 工序管理, 作业管理系统信息，全体部门共享进程信息。 构筑XX的进程管理架构，将来需要扩展工厂及工序时，运用Flexible信息。,订单接收确定,订单返送/取消,质量设计结束,工序计划编制,作业指示

18、,质量设计 等待(A),质量设计 结束(C),生产指示 等待(D),生产 进程(F),出钢 等待(S1),订单 返送/取消(B),物料进程,订单进程,工序进程,工序计划 确定(S0),混铁炉,KR,BOF,CAS,LF,VD,CCM,Slab切割,KR等待(SA),BOF等待(SB),CAS等待(SC)LF等待(SD),CCM等待(SF),VD等待(SE)CCM等待(SF),CCM等待(SF),Slab 切割等待 (SG),装炉等待(SH)轧制指示等待(SI)判定保留等待(SJ)替代等待(SK) (外购/1炼钢),精炼等待(S2),Slab切割 等待(S3),轧制指示等待 (S4),装炉,轧制

19、,切割,出炉,外观检查实绩,C/B,轧制 等待(R1),切割 等待(R2),最终判定 等待(R3),出炉等待(RA),轧制等待(RC),C/B入库 等待(RD),切割等待(RE),检查等待(RF),最终检查等待(RG)外观检查判定 保留等待(RH)热处理入库 指示等待(RI),- 却号轧制指示 等待(SI),入库,出库,最终判定,返品邀请,返还处理,生产终止(M),入库 等待(R4),出库 等待(R5),出库 (终止)(R9),订单终止(X),入库等待(RJ)最终判定保留等待(RK)热处理入库等待(RL)状态结束(不良)(RX),出库 等待(RM),返送 等待(RN),最终判定 保留 等待(R

20、K),终止 (RZ),热处理入库指示,判定(与Plate判定相同),热处理PlateYard,入库,出库,热处理 入库指示 等待(HA),热处理 等待(HB),中板移送等待(HC)入库等待(正常)(HD)热处理判定 保留等待(HE),O,O,O,O,O,O,C,O,O,O,O,O,O,S,S,S,S,S,M,M,P,P,P,P,P,P,P,P,P,P,P,S,S,S,O,O,O,O,5.MES核心技术-以订单为单位贯穿前后生产的进程管理,30,5.MES核心技术-全自动质量设计,质量设计是实现系统化质量管理功能的关键。在订单生产体制下为了向客户提供满足其要求的产品，根据客户质量要求内容进行自动

21、系统的质量设计。,31,5.MES核心技术-自动质量判定,根据成分实绩、内控标准、客户需求自动进行成分判定，决定成分等级。 根据成分判定结果和外观判定结果自动进行综合判定, 根据质量判定标准，对比订单客户要求的参数和产品(成分,外观,性能)来做质量判定,32,5.MES核心技术-以客户、订单单位产品为核心的库房管理,( 以相同钢种、规格、交货期单位的中厚板指示为主的库位管理),( 以客户、订单、规格等单位出库为主的库位管理),中厚板生产线,产品出库,库存管理,管制,适时投入,迅速装炉,迅速出库, 为遵守客户交货期，采用电算化的库管理，提高产品发货速度和准确率,板坯库,钢板库,33,5.MES核心技术-基于严格内控的全数字化质量标准,构筑基于国际/国家标准规格的，制定严格的内控质量标准的系统 : 即时第一次不符合内控标准，在第二次用客户标准判定时是合格, 用严格的内控质量标准的管理降低质量不良率的发生,质量规格设计,Max成分Min,Min 性 能 Max,符合客户规格,符合规格,符合内控,Example, 在保证客户,标准规格需求事项 的范围内，保证内控的标准 (成分,性能, 公差事项), 制定与标准规格 (包括钢种)对应的内控钢种，目标值另管理(上下限严格管理), 生产指示及判定时间标准一起反映, 标准信息化及电算系统上提供支援,34,谢谢！,谢谢！,