自动化产线排程，以提高计划效率

        现在，从酸洗和冷轧到镀锌和批量退火的产线排程变得更为自动化。将PSImetals纳入安赛乐米塔尔南美洲板材碳钢 Flat Carbon South America（FCSA）的计划理念实现了更高标准化的计划工艺。

        生产的热轧卷通过船舶从安塞乐-米塔尔·图巴劳（ Tubarão）工厂交付至安赛乐米塔尔集团Vega工厂，Vega工厂热轧卷以如下工艺为特色：在连续工艺中通过酸洗去除热轧钢卷表面的氧化层。将多条钢带焊接在一起，在酸洗工艺结束时，将钢带的边缘研磨或切割成特定大小。通过冷轧，酸洗钢卷的厚度有所减少。轧制后，钢卷可以根据客户的要求采用两种不同的方式处理。通过镀锌，冷轧钢卷表面涂有一层精细的锌或铁锌层，以提高钢材的耐腐蚀性。对未涂覆的产品进行批量退火，以恢复钢材的机械属性。这些产品最终经历平整轧制，以校正产品的平整度和调整所需的粗糙度。

技术挑战

        安赛乐米塔尔集团Vega工厂的各个产线非常复杂，面临一定的技术限制，例如，包括焊接机器、设备尺寸（宽度、厚度和长度的偏差）、烘箱容量等方面的限制，进而也会在工作过程中产生一定的限制。此外，产品规格反映客户的要求，例如在材料类型、表面质量和机械属性方面的要求。为在排程过程中协调工厂限制和客户要求，需要为每条特定产线制定排序规则，即所谓的产线程序。

Vega工厂以前的排程过程

        在内部生产控制系统（GPAO）的帮助下，以前产线的排程在Excel中通过电子表格处理完成。为此，将可用于排序的钢卷信息从GPAO数据库导入至Excel。基于这些数据，考虑到每条产线的排序规则，程序员对物料进行手动排序。

        由于无任何与违反规则相关的Excel系统限制，程序员需要长期经验才能创建切实可行的产线程序。

        创建产线程序后，根据其在Excel中的序列，程序员手动将数据输入GPAO系统中：一个钢卷接一个钢卷。最后，作为生产要求，GPAO系统将产线排程发送至二级系统中。

        手动排序和手动数据输入非常耗时。由于对操作程序的全部理解均依靠程序员的大脑，因此该计划程序更容易出错，生产率也极低。

目标和项目方法

        项目的主要目标是实现Vega工厂在酸洗/轧制、镀锌和批量退火生产线方面的自动化排序。通过使用基于PSImetals计划产线排程器的新计划系统，将实现以下目标：

• 在产线编程过程中自动遵守特定产线和相关工艺的限制（例如：宽度、厚度、基于质量和等级的材料组合、每个订单/每种设备的最大和最小批量）
• 在效率、生产和质量目标方面实现优先级驱动的产线排程
• 在关键点识别方面（如违反规则时的自动警告）为程序员提供决策支持持
• 通过更简单快速地创建产线排程、更高标准化的工艺和减少人工干预，提高产线排序团队的生产率
• 降低交付周期、在制品（WIP）和成品库存（FIP），减少废料

        项目由集成设计工艺部门协调，安赛乐米塔尔集成计划和编程部门以及信息技术部门均参与其中。项目计划采用DMADV方法进行管理，以采用新产品或工艺（为Six Sigma设计）。

基于PSImetals的功能实现

        PSImetals计划产线排程器可以为冶金生产行业的不同工厂排程。考虑到每条产线的特定排序规则，利用PSImetals、安赛乐米塔尔集团Vega工厂的排程器为每条产线创建待加工物料的模拟和优化列表（冷轧和酸洗、镀锌1和2、 批量退火）。内部软件模型反映生产的规则和限制，并为生产分配评估标准，这些标准作为决策过程其重要性的权重。因此，可以为待生产的钢卷列表提供优化序列的建议。

        考虑到特定特征，已为每条产线设置特定的系统配置： 

• 待加工钢卷的尺寸
• 产线可以加工的物料类型
• 设备的物理限制
• 操作规程，例如
  • 延迟或提前订单的优先级（延迟X天或提前Y天完成的订单）
  • 需要经受后续工艺（例如切割钢卷边缘）的钢卷组合
  • 材料类型的组合（例如，在另一种材料类型之前或之后生产的材料对表面质量具有限制）

        对于酸洗和镀锌产线的排程，用户定义其希望模拟的产线程序或生产部分。考虑到尽可能需要遵循的许多规则，PSImetals随后提供了一个优化序列。对于批量退火产线的排程，计划员定义物料数量和待生产批次的大约数目。然后，系统将识别最佳钢卷组合。

        对于所有产线，PSImetals均考虑技术和经济要求，并指导排程器作出决策。如果未遵守规则或程序，系统会创建自动警告。此外，特定的列表视图中显示了序列发生器未遵守的所有关键规则。

        各种图形用户界面允许用户在必要时分析和更改建议的钢卷列表：

• 查看计划物料的数量。
• 查看可用于编程的物料数量。
• 在模拟过程中添加、移除或更换钢卷。
• 定义一个或多个钢卷的生产。
• 创建新的模拟过程。

        一旦计划员做出所有更改，计划员便可发布排程进行加工。