钢铁冶炼中精益生产管理的运用,生产管理论文

钢铁冶炼中精益生产管理的运用,生产管理论文摘要：面对钢铁行业高成本、微利润的经济形势,企业竞争日益加剧,降低成本成为各钢企共同追求的目的。在炼钢工序生产经过中,利用精益生产管理理念,去除众多制约因素影响。从建立生产时刻表、优化工艺道路和产品专线化生产、借助钢包管理系统和炼钢MES系统方面进行生产组织,围绕降本增效开展各项工作,保证产线高质量、高效率、低成本地稳定运行。本文关键词语：降成本;精益生产;生产管理;炼钢MES系统;Abstract：Inthefaceofhighcostandmicroprofiteconomicsituationinironandsteelindustry,thecompetitionofenterprisesisintensifiedandthereductionofthecosthasbecomethecommongoalforthesteelmakingcompanies.Inthesteelmakingproductionprocess,theleanproductionmanagementconceptisusedtocleartheinfluenceofmanyconstraintfactors.Throughtheestablishmentoftheproductionschedule,theoptimizationofprocessroutesandproductdedicatedproduction,andthehelpofladlemanagementsystemandMESsystemforsteelmakingproductionorganizationetc,variousworkswerefocusedonthecostdecreasingandbenefitincreasingtoensurethestableoperationoftheproductionlineofhighquality,highefficiencyandlowcost.Keyword：reducingcosts;leanproduction;productionmanagement;MESsystemforsteelmaking;在竞争剧烈的市场环境下,高效率低成本生产、提高产品质量和客户满意度成为钢铁企业提高竞争力的重要手段。为了顺应形势,炼钢区域通过优化生产组织,降低工序成本,精准化炼钢经过,减少炼钢经过的损耗及能耗,提高炼钢精益生产水平,实现炼钢的经济型生产[1-4]。1、生产工艺大概情况迁钢炼钢作业部分为一、二炼钢两条产线,一炼钢产线有3座210t转炉,5座精炼站(LF炉、吹氩站、CAS精炼站各1台,单工位RH精炼站1台,双工位RH精炼站1台),双流板坯连铸机2台,八流方坯连铸机2台。二炼钢产线有2座210t转炉,4座精炼站(双工位LF炉、双工位CAS精炼站各1台,RH精炼站2台),双流板坯连铸机2台。图1和图2所示分别为一、二炼钢产线工艺图。2、工艺布置现在状况一炼钢产线工艺流程复杂,主要具体表现出在工序穿插多,精炼工艺途径多且不同钢种的精炼处理周期长短不一。除此之外,浇铸钢种多样、厂房平面布置复杂,转炉炼钢跨和精炼跨单跨布置且精炼站1号RH、1号LF、2号RH集中精炼跨北侧;出钢跨和钢水接收跨单跨布置,钢水进站和上铸机存在天车运行冲突,带来一定的生产组织难度。由于转炉平均冶炼周期大于铸机平均浇铸周期,造成炉机不匹配,限制了铸机产能的提升。随着最近几年新品种开发、市场拓展以及市场的急剧变化,品种构造多样化越来越明显,生产品种包括各级别管线钢、集装箱用钢、高强钢、汽车构造钢、锅炉与压力容器钢等多个系列热轧品种及冷轧汽车板、家电板、镀锡板以及电工钢等。为知足客户不同的质量需求,不同品种钢根据质量计划设计不同的工艺道路,LF工艺、RH工艺、CAS工艺、LF-RH双联工艺等多工艺并存,使生产的柔性和灵敏性降低。当前随着汽车板及镀锡板产量大幅增加,RH生产压力大,精炼工序成为工艺道路瓶颈,限制了产能的发挥。图1一炼钢产线工艺Fig.1Firststeelmakingprocess图2二炼钢产线工艺Fig.2Secondsteelmakingprocess迁钢产品多品种、多规格,小批量订单越来越多,最小的合同只要十几吨,而炼钢一炉钢至少出210t铸坯。同时,客户对合同按期交货要求越来越高,公司整个生产体系的生产组织难度都大幅增加。生产中布置小订单浇次计划时,需要挑选几十条甚至上千条生产订单,才能组成一个浇次,生产调度在接到生产作业计划后,需在生产调度系统中组成浇次,结合产量任务和检修布置进行排产,信息化排产支撑缺乏,炼钢生产计划编制难度大[5]。3、精益生产研究3.1、建立生产时刻表以炼钢、精炼、连铸各工序标准时间为基准,建立像列车时刻表一样的生产时刻表(图3),实现了生产经过的动态、精准控制[6]。通过构建每一道工序的控制计划(标准化操作),包括经过的特性、控制方式方法及反响计划,运用甘特图进行排产,以铸机为中心,将钢水当作列车、工序当作站点,精准控制时间、温度及产量3条主线,根据列车时刻表的形式组织浇次生产,进而优化生产组织,提高经过控制,到达生产组织的精细化,最终获得高品质钢。列车时刻表的组织方式是运用调度甘特图系统,根据设定的转炉冶炼周期、精炼处理周期、连铸浇铸周期、传搁时间(天车吊运柔性时间)进行排产,各工序根据调度甘特图的排产信息,提早了解工序生产布置,有针对性地开展生产准备工作。与以往的组织方式相比,这种组织方式具有计划性强、计划提早量充分、工序周期控制规范、约束性高的特点,同时对全系统的生产组织、工艺技术操作、设备运行与协调统一提出了更高层次要求。图3生产时刻表Fig.3Productiontimetable列车时刻表是将生产管理与质量管理相结合的平台。通过列车时刻表的施行,确保各工序生产经过中质量、时间命中率,实现工序间的精到准确衔接。通过列车时刻表组织生产,工序周期及吊运时间进一步缩短,工序周期平均控制在5min以内,吊运时间也得到了合理的缩短。3.2、优化工艺道路为了进一步降低工序成本,施行短流程炼钢,部分钢种开发出RH单联工艺,改变传统冶炼品种钢必须采用LF+RH双联工艺的生产组织形式,实现以BOF-RH-CCM工艺道路组织的生产形式,充分利用RH精炼炉所具有的冶金功能替代LF+RH双精炼炉或LF精炼炉的冶金功能,既保证产品质量,又能够有效降低炼钢工序生产成本。RH单联工艺的开发施行以来,已成功冶炼部分低级别管线钢及大梁钢,产品质量稳定。通过精简工艺道路,不经过LF处理,减少了经过能耗和原材料消耗,降低了钢种生产工序成本。根据迁钢生产工艺及产品特点,本着工序匹配、资源优先、质量优先原则进行专线化生产。一炼钢产线主要是精炼-连铸工序的专线化生产(表1),二炼钢产线是转炉-精炼-铸机专线化生产(表2),通过专线化生产,提升产品质量。表1一炼钢产线专线化生产Table1Specializedproductionoffirststeelmakingproductionline表2二炼钢产线专线化生产Table2Specializedproductionofsecondsteelmakingproductionline在专线化生产经过中,集中优势资源,发挥高配置设备功能,实现质量的稳定和提高。同时要求工序之间空间布置上紧凑,时间关系上知足连续生产,物流上提高速度,减少温度损失。3.3、借助钢包管理系统和炼钢MES系统进行生产组织钢包在炼钢生产经过中,承当着装载和运输钢水的重要任务,与钢水温度的控制、工序衔接有着密切的关系。通过应用钢包管理系统(图4),对350t大天车高效运行,提高铁包、钢包周转效率,减少钢包周转数量,优化钢包热状态,降低转炉出钢温度以及保持连铸机恒拉速浇注都有重要意义[7-10]。图4钢包管理系统Fig.4ManagementsystemforladleMES系统(图5)是炼钢生产的重要组成部分,它根据外部供给(主要是炼铁铁水等)的状况和交付(供热轧合格铸坯)的需求,控制转炉冶炼、精炼和连铸作业工序的生产节拍,使工序间的物流传递知足生产工艺要求,确保生产的顺利进行[11-12]。迁钢依托MES系统实现了生产系统的统一管理,其内容包括作业计划、生产调度、质量管理、数据管理及分析等。通过使用MES系统后,生产排程效率大幅提高,执行力随之提高,同时也提升了管理水平。图5MES系统Fig.5MESsystem4、结束语根据精益生产管理理念,对炼钢工艺流、时间流、物质流及信息流进行深切进入研究,通过建立生产时刻表、优化工艺道路、实现专线化生产、借助钢包管理系统和炼钢MES系统方面进行生产组织,解决了限制性环节,去除众多制约因素影响,各项指标得到了较大提升,降低了成本,提高了生产效率,保证产线高质量、高效率、低成本的稳定运行。以下为参考文献：[1]王建伟.迁钢公司施行精益生产的方案设计[D].沈阳:东北大学,2020.[2]谢悦悦,张敏,郑磊.精益生产管理提升钢铁企业竞争力[J].标准科学,2020(5):82.[3]张世和,黄建华.精益生产管理讨论[J].经济师,2018(10):18.[4]姜勇俊.通过精益生产管理来提高生产效率的对策[J].管理世界,2021(6):90.[5]孙争取.新形势下高水平生产组织形式的实践与应用[J].金属世界,2020(3):48.[6]吴若绮.按列车时刻表组织生产[J].企业管理,2020(9):83.[7]蔡峻,汪红兵,徐安军,等.钢包一体化管理系统的开发与应用[J].冶金自动化,2020,38(4):30.[8]冯凯,贺东风,徐安军,等.基于钢包运行稳定性的炼钢厂生产计划优化[J].东北大学学报:自然科学版,2021,36(11):1619.[9]杨光,徐安军,贺东风.高炉-转炉区段铁