cims工程的软件功能集成

cims工程的软件功能集成

0集成的过程及关键技术开发新能钢集团有限公司对冷板厂的生产计划采取了先进的管理体系，完善了公司的生产管理模式，并对合同管理、主要生产计划、重要材料计划、各期间设备的生产计划、生产材料的单卷跟踪、异常处理、生产计划、产品生产质量的跟踪、原材料储备管理、产品生产管理和交付的全过程生产管理进行了管理。实现了生产系统与设备、备件、轧辊管理系统的集成。项目验收专家一致评价它是国内最成功的软件之一。该软件全部自行设计,自行开发,具有自主版权。本文着重介绍详细设计阶段的关键问题——面向全面集成的生产管理模式和软件功能实施过程及其集成方案设计。我们在充分理解企业的生产工艺和企业领导的管理理念的基础上,结合较先进的计划调度方法,建立了冷轧厂的生产管理模式,并在该模式的基础上,设计了CIMS软件实施过程及其集成方案。1冷企业的生产管理模式设计1.1生产流程的设计企业的生产管理系统功能运作模式是基于实际生产流程的。根据实际生产流程,考虑生产组织的合理性和科学性,本文就生产线相关的生产管理功能进行了运作模式设计,如图1所示。1.2组批采购,推拉结合鞍钢冷轧厂的生产管理模式可用“订单驱动,库存补充;组批采购,组批投产;来料有户,发货有主;现货充料,及时补充;同炉送钢,单卷跟踪;推拉结合,优化控制;调度监控,及时处理”来描述。(1)假订单生产是指依据用户订单(用户合同)确定生产。当订单不足时,对市场常需的产品采用假订单方式组织生产,以保证生产不会间断。当新订单符合该产品规格时可直接销售。(2)集体采购是指对用户合同进行按类组批,生成主生产计划,按主生产计划查看库存(包括成品库、在制品库和原料库),生成要料计划,统一要料。(3)集体智慧生产完成是指对库存的原料按主生产计划组批,按批投产,以提高生产效率和生产质量。(4)给家庭带来麻烦是指原料入库时就已经确定了该料是为哪个用户或哪几个用户生产的。(5)主是指发货时严格按照原料指定的用户供货,如有改变必须经有关领导批准。(6)配给该用户合同的成品是指当有新的订单处理时,首先查成品库是否有该订单所需求的产品规格的非计划(即没有指定用户)成品。如果有,则可直接将该类成品配给该用户合同;如果数量已够配给该用户合同,则不再组织生产。当数量不够时,查看在制品库和原料库的非计划料,当在制品库和原料库的非计划量依然不够时,应对不足部分要料,组织生产。(7)认真查成品库、在制品库、原料库是指在生产过程中已指定用户的生产料卷发生了质量问题,并确认已成废品时,首先查成品库、在制品库和原料库。如果存在与该料卷钢质规格相同的非计划库存,则按其数量将某非计划料卷作为该生产料卷所指定的用户合同,如果库存没有,则补充要料。(8)组批排产,按批排产是指机组排产作业计划约束。为提高生产效率和产品质量,冷轧生产要求在热处理前(含热处理)各工序,以热轧厂的炉罐号为标识进行组批,按批排产(安排在同机组相继生产)。(9)单卷跟踪是指在生产过程中对每一个卷都将记录生产数据、班组数据和质量数据,以查询卷的任何生产状态和生产情况,也可生成各种统计报表。(10)原料头道工序是指在做机组作业计划时首先按照上道工序推下来的生产料卷进行组织生产,当然,头道工序是以原料库的原料进行组织生产。在冷轧生产线中,每道工序完成的生产料卷都将首先进入该道工序后的放置场,下道工序将依据放置场的生产料卷情况,进行各机组的排产作业计划,各机组将依据其作业计划进行生产。(11)优化控制包括优化选料、生产料卷与机组最佳匹配、优化排序等多个优化环节。(12)组织监控和当前管理是指在生产过程中出现异常问题,如改制、报废、二次轧、二次退火、计划更改等,均可通过调度功能及时处理。2软件功能的实现过程及其集成方案2.1生产卷的设计在CIMS环境下,接用户订单后,首先要进行用户合同管理,除通常的管理功能外,对每个用户合同必须添加或明确“工艺码”、“标准码”、“用途码”字段,其具体含义如下。对每一个用户合同,设计‘工艺码’字段,其形式为:x0z1r0p0j0b0x0z1r0p0j0b0这里,x表示酸洗工序;z表示轧钢工序;r表示热处理工序;p表示平整工序;j表示剪切工序;b表示包装工序。字母后面的数字表示指定的生产机组,其中,0表示没有指定特定的机组生产,在哪个机组生产均可以,可考虑机组的负荷平衡;1表示指定1机组生产;2表示指定2机组生产,依次类推。这主要是满足特殊产品的生产要求。当然,字母和数字的任意组合,可描述所有产品生产流程。在生产时,该码携带在卷上,生产跟踪系统将按该码确定其下一道工序。如果生产卷不进行改制,则该码不变。该码将在主生产计划、机组排产作业计划、生产调度、生产跟踪等功能模块中应用。对每个用户合同,设计“标准码”字段,其形式为:GB-253,意为国标253号。当然标准也有很多。在生产时该码携带在卷上,将按该标准执行生产公差、质量控制等。该码将用于主生产计划、机组排产作业计划和二级机的生产控制。对每个用户合同,设计‘用途码’字段,其形式为一字符串,如,涂油/剪边/,每一斜杠表明一个意思。在生产时将该码携带在卷上,按其说明进行操作。该码将用于主生产计划、机组排产作业计划和二级机的生产控制。2.2生产计划形成过程对用户合同按产品钢质规格、工艺码、标准码和用途码等进行分类组批,并按交货期赋予一个序号,该序号称为生产合同号。其组成形式包括年、月、日和流水码。所有生产合同号及其以生产合同号为主键携带的信息的集合为主生产计划,这一过程为主生产计划形成过程,依据主生产计划可生成要料计划,进行组批采购、组批生产。其生产合同号为要料单号,通过网络传送给供料厂家,并在来料卷上携带要料单号。在主生产计划生成过程中,生成了生产合同号与用户合同号对照表,即一个生产合同号是由几个用户合同合并而成,由此可知,该料是为哪几个用户生产的,这样,可实现来料有户,发货有主,并可通过用户合同的交货优先级实现产品自动调配用户合同进行发货。2.3主生产计划的确定由于主生产计划对用户合同所需产品的钢质、规格和数量进行了合并,因而可统一要料。其过程如下。对一个新生成的主生产计划,首先按机组产品最佳分配表和轧钢机组的负荷平衡分配机组码(因为不同的机组生产同一种产品,其最佳原料匹配是不同的),然后查看成品库、在制品库和原料库的非计划库存。如果有所需的钢质、规格,则对该卷赋予这个主生产计划号,这个过程叫非计划配合同;如果库存没有或者数量不够,则将根据“产品原料最佳匹配表”进行要料。2.4生产合同号携带设备原料库存管理,除一般的管理功能外,还将具备配生产合同功能。它是对原料库中生产合同号是“空”值(原料库中的原料,如果来自联网厂家,则生产合同号自动携带过来;如果某料已是非计划料时,则在原生产合同号前加‘f’,只有来自非联网厂家的料,其生产合同号字段的值为‘空’值)的料,按照钢质和规格赋予一个生产合同号,表示该料就是为该生产合同生产的。2.5拉拉料，组织二级机生产一般冷轧生产线包括六道工序(酸洗、轧钢、热处理、平整、剪切和包装),由于处理模式相近,只是处理方法不同,现就酸洗工序进行说明。(1)查询“放置场状态”,筛选上道工序“推”下来的能够生产的料卷(对原料库为已配生产合同的料卷),然后按照“投料混合比”、“交货期优先级”及“支撑辊生产约束”等“拉”的方式,确定该道工序该次排产作业计划所生产的料卷。(2)查看生产卷的“工艺码”,确认是否指定了特定的生产机组,如果指定了,则按指定的机组安排生产。如果没有指定,则按“产品机组最佳匹配表”和机组负荷平衡进行机组任务分配,确定该卷由哪个机组生产。(3)对各机组的任务按照“同炉送钢(包括生产合同号、钢质、规格、钢卷温度等)”规则组批、工作辊优化生产(先宽后窄、先厚后薄等)原则进行排序。并且按照该排序确定并卷、拆卷和是否剪边等。(4)按照“标准码”和“用途码”等组织二级机生产控制参数,包括原料、产品、工艺、生产标准等参数。(5)将任务队列的卷号传送给二级机,二级机按照卷号提取所需控制参数进行生产。2.6生产调度功能的实施过程和综合方案的制定这里,仅就酸洗工序进行说明。(1)请询问“处理代码”筛选出有问题的料卷。(2)检查“质量原因”确定处理意见,并添加处理意见码。(3)添加相应要料筛选出报废的料卷,然后对每一料卷查询全部非计划库存,确定是否需要追加要料,如需要,则进行追加要料处理并清理放置场,不需要,则直接清理放置场。(4)查询未计划库存的处理筛选出改制的料卷,进行改制处理。然后查询全部非计划库存,确定是否需要追加要料,如需要,则进行追加要料处理并清理放置场,不需要,则直接清理放置场。(5)请询问“工厂代码调整代码”筛选出改工艺码的料卷,进行更改工艺码处理。2.7生产质量信息这里,仅就酸洗工序进行说明。(1)接收该机组的生产任务队列,执行生产。(2)记录每个卷的生产信息,包括重量、剪边重量、时间、班组等。(3)记录每个卷的生产质量信息,包括质量级别、质量原因等。(4)完成放置场管理,生成放置场号、放置场状态码及放置场位置。(5)对出现质量问题的料卷,添加待处理标识,以便调度处理。(6)接收机组自动采集的各种数据,并进行分析,制作各种统计报表。2.8生产线的实现过程成品库存管理对于能否实现生产线的闭环管理非常重要,对系统数据的自动维护也很重要,将完成如下功能:(1)正常的库存管理。(2)自动配用户合同。按照生产合同号、生产合同号与用户合同号对照表和用户优先码,便可实现自动配用户合同。(3)发货管理,完成质量保证书和请车管理。(4)数据维护。对一个生产合同号,当所有的用户合同都配完以后,将对该生产合同号的所有原料库、在制品库和成品库的料卷,更改生产合同号,在原生产合同号的前面加“f”,即将多余的料卷改为非计划。同时对相关的表添加标识,譬如“主生产计划表”、“放置场表”等,以便程序自动清理该数据,将该数据写进历史表中。只有这样,才能实现真正的信息集成。综合上述(1)～(8)的全过程,生产线实现了生产全程管理,数据自动维护的计算机集成制造过程。此外,还有非生产线计算机管理功能的设计,其管理功能主要包括工资、