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1、热轧带钢表面质量等级的优化与传递 1热轧带钢表面质量等级的优化与传递 车兰 鞍钢热轧带钢厂 摘 要: 概述了鞍钢2150生产线带钢表面质量等级的优化与传递流程以及系统的开发和实现过程形成了完整的管理系统适合在其它类似生产线上推广应用。 关键词: 带钢表面质量等级 optimization and transfer for surface quality degree of hot strip CHE Lan Hot Strip Mill Of ANSTEEL Abstract: Have summed up the optimization and transfer process on 21
2、50 production lines of Anshan Iron and Steel Plant and systematic development and course of realizing have formed integrated management system suitable for popularizing and applying on other similar production lines. Keywords: hot stripsuiface quality degree 一、前言 表面质量等级是热轧带钢的一项重要指标对带钢的最终用途也起着关键的作用。鞍
3、钢2150生产线针对用户的最终用途特别是供冷轧卷的最终用途从源头出发在三级系统MES中对带钢的表面质量等级进行细分和优化并将信息传递到下产线对产品质量的提升取得了良好的效果。 鞍山钢铁股份有限公司2150生产线是鞍钢新投建的精品材基地于2005年4月竣工投产该生产线采用了鞍钢先进、成熟的ASP热送热装短流程生产工艺技术并结合国内外其它成熟可靠的先进工艺技术与设备使其产品的质量、成材率等各项技术经济指标均达到国际先进水平在国内外市场上具有较强的竞争力。它的产品钢种包括汽车用轿车面板、高韧性管线钢、高强船板、低合金钢、优碳钢、深冲钢等。三级的管理范围从接收炼钢原料开始到成品卷的合同发出为止包括合同
4、管理、炼钢连铸管理、生产计划管理、板坯库管理、钢卷库管理以及质量管理等子系统。 热轧带钢表面质量等级的优化与传递 二、带钢表面质量等级的传递流程 在鞍钢2150生产线带钢表面质量等级几乎贯穿了整个三级管理系统。在公司ERP向热轧MES提交?鹾贤岚湓贤馐豹愫贤细酱写直砻娴燃兑蠹跋喙匦畔闳绺种值刃畔酉吕词侵柿可杓篇憬没贤晃贤闾峤桓苹低场谏苹拿恳桓鼋锥巍萍苹嘀啤迮骱硕浴萍苹髡愣即卸杂贤拇表面质量等级的要求。当钢卷生产时带钢表面质量等级也被带到钢卷数据上并被传递给用户包括冷轧。 带钢的表面质量等级被细分为几十个级别不同的等级需要不同质量等级的板坯来轧制。因此在三级系统中设计了一个带钢表面质量等级与板坯
5、等级的对照表表中标明了不同的带钢表面质量等级与不同质量等级的板坯的对应关系。 在板坯的生产过程中根据生产的实际情况三级管理能够自动或手动地判定板坯的质量级别。如果某块板坯没有被赋予一个质量等级系统将默认为是最低级别。 三、带钢表面质量等级与板坯的匹配 1、板坯核对时的规则约束 2150生产线编制轧制计划的资源主要是ERP下达的要料计划这是还没有生产出实物板坯的虚拟板坯还有一小部分是在库的冷板坯。不论是要料计划中的虚拟板坯或冷板坯还是编制好的轧制计划都带有所属合同的带钢表面质量等级要求。 编制好的轧制计划下达后就可以开始执行。首先是准备轧制的实物到达核对辊道系统根据板坯的规格材质等信息在已发行的
6、轧制计划中自动搜索满足挂接条件的计划项目再按照带钢表面等级、计划发行时间等条件排序选择最优的一个计划项目与辊道上的板坯挂接形成完整的轧机作业计划以电文形式发送给轧线二级和ERP。在这里需要满足复杂的板坯与计划挂接规则其中首要的一条就是带钢表面质量等级与板坯质量等级的对应关系模型如下 maxsarpcfqq 1 式中核对辊道上的板坯质量等级 saqrpcq轧制计划中带钢表面质量等级 如果计划项目对应的板坯已经生产出来模型还要作以下补充 maxsrpscfqq 2 热轧带钢表面质量等级的优化与传递 式中轧制计划项目对应的板坯质量等级 srpqscq核对辊道上的板坯订单的带钢表面等级。 公式1、2的
7、数据基础就是带钢表面质量等级与板坯等级对照表。模型保证了对于某一质量等级的板坯能够挂接上满足对应关系的轧制计划项目并且是当前最高等级的轧制计划项目即尽最大限度不发生资源的“浪费”同时也保证不会出现以低代高的情况。 2、轧制计划动态调整时的规则约束 板坯入炉后如果生产线无法按照计划规格组织轧制可以通过计划调整实现在加热炉内的规格变更满足生产要求轧制计划项目调整信息要传送给ERP。 轧制计划的动态调整实现了板坯在炉内的规格变更其实质是在待选资源中选择一个适当的合同将炉内的板坯与选定的合同相连接这里除了要满足规格、重量等条件外最重要的就是要满足带钢表面质量等级与板坯质量等级的对应关系模型如下 max
8、sarpcfqq 3 式中待选资源的的板坯质量等级 saqrpcq轧制计划项目中带钢表面等级 maxsrpscfqq 4 式中轧制计划项目对应的板坯质量等级 srpqscq待选资源项目的板坯订单的带钢表面等级。 公式3、4的数据基础也是带钢表面质量等级与板坯等级对照表。模型保证了对于某一质量等级的板坯能够挂接上满足对应关系的合同并且是待选资源中满足挂接规则的合同保证了不会出现以低代高的情况。这里需要说明的是公式1与3、公式2与4虽然在形式上相同但其意思是不同的。 四、三级管理系统的设计与实现 鞍钢2150三级管理系统对于带钢表面质量等级的优化与传递由着一套完整的管理体系。系统通过前后台程序、数
9、据库操作与存储、电文的接受与发送实现了带钢表面质量等级的优化并将信息传递给最终用户。系统的运行环境为 操作系统 :WindowsXPOPEN WMS 热轧带钢表面质量等级的优化与传递 开发工具 :VB.NETPROC. 数据库 : ORACLE 9i。 1、数据库及相关数据表的设计 1、数据库的设计原则 数据库是管理系统的基础与核心是有组织的数据集合要求结构化、综合化、共享程度高、冗余度小数据库及相关表的设计遵循了以下的原则: 、体现系统的先进性、经济性、可靠性和实用性 、满足系统的管理与集成满足信息交换和共享的要求 、充分考虑系统开发和运行环境的需要 、充分考虑与己运用的数据库系统的集成。
10、2相关的数据库表 、带钢表面质量等级与板坯质量等级的对照表。在数据库表中与带钢表面质量等级优化相关的核心数据表是带钢表面质量等级与板坯等级的对照表表中存储了不同带钢表面质量等级所需的最低板坯质量等级是实现轧制计划与板坯挂接的基础数据。 表 1 带钢表面质量等级与板坯质量等级的对照表结构 Table 1 relation table structure of coil surface quality degrr and slab degree 序号 字段名 字段类型 长度字段标签 是否为空 1 SEQ_NO NUMBER 4 序号 NO 2 COIL_DEGREE_NAME VARCHAR2 2
11、0 带钢表面质量等级名称 NO 3 COIL_DEGREE VARCHAR2 4 带钢表面质量等级代码 NO 4 MIN_SLAB_DEGREE VARCHAR2 2 最低板坯质量等级 NO 、合同表。该表是系统重要的基础数据包含了合同必须的基本信息例如定货规格、钢种、重量、交货期限等带钢表面质量等级也是其中必须的一项数据。在转换为生产合同后合同表中还会包含所需的所有板坯质量等级其数据依据就是带钢表面质量等级与板坯等级的对照表。 、要料计划 要料计划由ERP下发到三级再以此为基础资源加上在库板坯编制轧制计划指导轧机进行生产。 、板坯信息 保存系统当前拥有的所有板坯的信息包括板坯号、合同号、板坯
12、规格、材质、化学成分、板坯质量等级等数据。 热轧带钢表面质量等级的优化与传递 、轧制计划明细信息。保存轧制计划的明细信息主要包括轧制计划号、钢卷号、虚拟板坯号、虚拟板坯或板坯的规格、材质、目标规格、各种工艺参数、计划执行状态等数据其中也包括带钢表面质量等级和所需的所有板坯质量等级这两项数据是从合同表中承接而来的。如果轧制计划项目是冷板坯还包含板坯质量等级这是从板坯数据表中承接来的。 2、前台画面设计与实现 1 前台画面设计原则 画面设计应该具备一般的原则重要的有 、画面风格一致性。 、操作快捷性。 、操作可逆性。 、良好的操作反馈性。 、具有一定容错性。 2、前台画面设计 三级管理系统前台画面
13、使用VB.NET进行开发相关的主要画面有轧制计划编制画面、轧制发行画面、板坯装载画面、轧制计划动态调整画面。 、轧制计划编制。在制定轧制计划时计划员首先根据要料计划确定出一个合适的轧制计划再确定当前可以排入轧制计划的在库板坯从中选出合适的的板坯按照生产工艺约束把这些板坯插入计划中的合适位置得到一个轧制计划。在编制好的轧制计划中保存了虚拟板坯或板坯对应合同的带钢表面质量等级和所需的所有板坯质量等级如果是冷板坯还保存有板坯质量等级。在后续的计划执行过程中实现模型约束时所需的数据将可以从轧制计划表中获得不必要再每次都连接和同表较少了对数据库表的访问量提高了程序的运行速度。 、板坯装载。板坯到达核对辊
14、道后系统根据板坯的规格材质等信息在已下达的轧机作业计划中自动搜索满足挂接条件的计划项目再按照带钢表面等级、计划下达时间等条件排序选择最优的一个计划项目与辊道上的板坯挂接形成完整的轧机作业计划以电文形式发送给轧线二级和ERP。在系统搜索符合挂接条件的计划项目的过程中需要满足公式1、2。 、轧制计划动态调整。又称炉内该规格这是一个手动操作画面。计划动态调整的数据分为两部分一部分是炉内的计划项目数据另一部分就是用来调整规格的待选资源数据。热轧带钢表面质量等级的优化与传递 在待改钢卷显示区域选择要改规格的钢卷待选规格显示区域中可以选择的板坯背景变为淡红色不可选择的板坯背景仍为白色。在待选规格显示区域选
15、择一个要改成的规格选中的待改钢卷和待选规格板坯背景都变为绿色其它的背景为白色。确认所作的改规格操作后所作的修改将被提交给系统并关闭画面如果放弃所作的修改所作的操作将全部取消并关闭画面。在系统自动标示可用的待选资源的过程中需要满足公式3、4。 3、后台程序设计与实现 1 后台程序设计原则 后台程序设计的一般原则有 、 功能划分明确。 、 程序条理清晰。 、 耦和性小。 、 良好的容错性。 2 后台程序设计 后台程序使用PROC 与ORACLE 存储过程开发主要有:向二级传送轧制计划电文、向ERP传送轧制计划电文、钢卷数据生成等。在向二级传送轧制计划的电文中包括了带钢表面质量等级信息。在生产的钢卷
16、数据中包括了带钢表面质量等级和板坯质量等级这些数据从轧制计划承接而来。钢卷数据向最终用户包括冷轧传递时同时将质量等级信息传递给用户。 4、系统应用 鞍钢2150生产线带钢表面质量等级的优化与传递对于产品的表面质量的提高具有明显的效果降低了以高代低的资源浪费特别是杜绝了以低代高的情况发生对于产品的表面质量如O5、O3等级别的产品质量有了保证满足了用户的后续生产需要得到了厂方及用户的好评。 五、总结 鞍钢2150生产线带钢表面质量等级的优化与传递是鞍钢在企业信息化管理的一个成功实例通过计算机系统对生产的控制与优化提升了产品质量同时也促进了企业计算机管理系统的进步与晚上提高了企业的信息化建设的水平 作者简介车兰1973-女大学本科工程师as_ 热轧带钢表面质量等级的优化与传递