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1、热轧 MES 作业计划管理1、引言MES的全称是制造执行系统（Manufacturing Execution System）, MES的定义如下：“MES是一些能够 完成车间生产活动管理及优化的硬件和软件的集合,这些生产活动覆盖从订单发放到出产成品的全过程。 它通过维护和利用实时准确的制造信息来指导、传授、响应并报告车间发生的各项活动,同时向企业决策 支持过程提供有关生产活动的任务评价信息”。MES系统是位于企业上层生产计划和底层工业控制之间， MES强调制造计划的执行，计划管理是MES的一个关键模块，体现了 MES先进的技术核心。它的任务就是“如 何安排加工作业的顺序并合理地分配目前有限的制
2、造资源从而使加工作业在合理的时间内加工完成”。本 文将对热轧MES计划制定过程及优化算法进行阐述。2、作业计划管理作业计划管理将已放行生产的、有欠量的合同以及可以投入生产的原料按照合同要求、生产规程、设 备要求等编制出各工序可执行的作业计划，以指导现场各工序的生产作业。热轧MES系统作业计划的管 理单位是物料，即每一块板坯和每一个钢卷。热轧 MES 系统管理的计划类型有冷装轧制计划和热装热送 轧制计划。计划管理主要的执行过程图（图1）（图 1）2.1、冷装轧制计划管理冷装轧制计划管理过程：计划编制人员根据生产合同、合同上所挂的在库板坯情况，进行作业计划收 池，将需要生产的板坯编入作业池计划，再
3、对池计划进行拆分，得到热轧轧机的初计划，对初计划进行顺 序的优化和调整，形成正式计划，正式计划的核发功能可将材料的生产信息下发至板坯库管理系统，同时 作业计划模块将材料相关的生产控制、工艺控制信息下发到加热炉及轧线L2系统，控制其生产。冷装计 划管理主要的执行过程图（图2）2.2、热装装轧制计划管理 热装装轧制计划管理过程：计划编制人员根据生产管理模块生成的材料申请信息，直接按照其顺序， 生成热装初计划，并对其进行计划确定。对于热装作业计划不进行顺序调整及材料删除等动作，只能对整 个计划进行回退或删除。对于确定的计划，可以进行计划释放，产生热装作业命令顺。当炼钢板坯通过辊 道进入热轧辊道并决定
4、上料时，物料系统采集板坯来料信息，对作业命令中的虚拟板坯进行替换。对于剩 余的虚拟板坯，可以使用作业命令删除进行取消。当进行实物替换时，物料跟踪模块触发作业计划模块， 将物料相关的作业命令、生产控制、质量控制、化学成分等信息下发到加热炉及轧线L2系统，控制其生 产。热装计划管理主要的执行过程图（图3）连铸生产计划合同管理等待实物产出后进热装材料挑选入上料辊道时*实物替换材料挑选计划池外计划下发物料管理及系统计划自动核发物料状态变化合同、质量、 工艺信息11物料管理L2系统fV3、作业计划优化热轧厂工艺流程如下图板炼钢连铸区坏外来板坯4H轧压水除鳞L#卷瓢机轧机R22#卷现机:及-29粘轧30-
5、+层流拎机除却和轧 机R1祜卷取机e取检我绫 一3S钢卷库迪捌出库坯M50-MES管理范惘（图 4）板坯有两个来源，连铸供料和外来板坯，板坯经过排制生产计划后，进入加热炉，经过一段时间的加 热至符合工艺要求的温度，方可进入轧机，经过高压水除磷、粗轧机组、精轧机组、卷曲机组的过程，产 出钢卷。作业计划管理进入加热炉至卷曲机组的全过程。3.1、装炉作业计划的优化计划人员对需要生产的原料板坯进行收池、初计划确定操作后，需要根据板坯所挂的合同信息、轧机 模型对轧制入口、出口厚度、宽度等指标的要求制作轧制计划，计划人员需要考虑因素繁多，对计划编制 造成困难。智能优化算法为了提供最合理的计划，根据合同信息
6、、炉次信息、库位信息等资源，按照排制 好的轧制规程，对已经收池的材料进行重新优化排序。优化工作分为以下三步：1、挑选板坯，初计划确定。2、根据轧制规范和合同要求，对计划内合同进行排序，确定每一个品种、规格需要轧制的材料个数3、对计划内材料进行规程检查，根据合同信息、材料信息、轧制规范判断计划内材料是否都可以进 行优化。4、根据计划内材料的库位信息和合同信息，加入板坯堆放顺序条件，重新进行材料排序，通过合同 转用充当，将合同可以互相替换的材料，最终达到减少上料起吊次数，减少倒垛量，提供计划执 行的最短路径的目的。其中对优化部分程序流程图如下：（图 5）3.2、热装计划的优化通常情况下的热装计划是
7、当连铸和热轧的生产计划相匹配时，合格的高温连铸板坯通过加热炉上料辊 道进入加热炉的装炉辊道，板坯在指定的加热炉前测长、定位后，由装钢机装入加热炉进行加热。如果可 以实现直接热装板坯由上料辊道运送，则可减少部分吊车吊运作业。如果连铸机产能无法满足热轧需求， 则只能实现部分热装。为了实现最大限度的热装计划，重新整理热装流程。整理后热装流程如下：1. 热轧计划人员与炼钢厂排程人员沟通确定需热装炉次。2. 热轧计划人员进行预见料排程，对虚拟板坯号排热装计划。3. 当实物板坯产出后，板坯库管理系统接收板坯数据，进行热装板坯上料操作。4. 上料后板坯排程数据下发到加热炉和轧机L2,加热炉系统进行上料核对、入炉。5. 入炉后操作与冷装计划相同。整理后流程可以实现堆积部分连铸产出料后,开始热装计划执行。当连铸供料跟不上轧制需要时,使 用开始堆积的材料填补空缺,此种方式即可减少能源消耗,有能最大限度的降低吊车的使用频率,达到了 优化管理、提高产能、降低能耗的目的。4、结束语通过建设热轧 MES 系统,可以高效地跟踪、控制和管理全线的物流,满足全线生产组织和管理的需 要,最大限度地发挥设备能力,调控好全线的生产,达到效益最佳；同时在整条产线推行一体化的生产管 理和一贯制的质量控制,达到自动化的生产组织和数据采集、精细的生产控制和物料跟踪以及有序、规范 的生产管理。
