钢铁公司计划排产系统的设计与实现

更新时间:2023-06-25 19:14:30 阅读: 评论:0

在国内制造行业中计划排产应用较早的是钢铁行业,钢铁
企业的制造特点包括生产流程长、工艺复杂、工序关联性强、产品生产周期长。在钢铁公司,多工序连续生产、炼铁与炼钢的铁钢调度协同、炼钢与轧线的钢轧协同要求都相当高,前后工序紧密衔接、相互影响相当大。
1技术介绍
(1)交易中间件
交易中间件即事务监控器(TP Monitor ),其核心作用是保证分布式计算环境中各节点交易处理结果的一致性、及时的交易响应时间,使整个系统达到高吞吐率,不间断运行。
(2)规则引擎技术
规则引擎将业务决策从计算机目标代码中分离,支持使用计划排程软件预定义的钢铁行业用语编写业务决策。通过自定义包装的前台画面完成数据输入,设定业务规则,并通过逻辑计算完成业务决策。业务对象模型由既理解钢铁行业生产计划专业,又熟悉信息化技术的专业分析人员设计,由开发人员负责实现。规则逻辑可以表达钢铁计划排产中复杂的调度逻辑,未来也可以与大数据技术结合,对数据进行深入分析,做为排产优化的数据基础。
(3)钢铁企业计划排产
动态产线分配技术依据钢铁企业产能排产的实际占用情
况、剩余可用产能、生产切换计划、连续生产物流要求、设备工艺规程限制,进行产线推优计算。
炼轧一体化排产计划的特点为将已排入短期生产计划(例如周计划)的合同的用料需求直接通过材料算定形成细化的虚拟轧材坯信息,按照轧制规程调整形成装炉顺序,以保证排产。原谅不美好
2计划排产系统的需
求分析
钢铁公司生产计划部门业务人员提出,排产前必须完成销售订单到生产合同的转换,钢铁行业通常称之为“销产转换”如图1所示。
具体的实现在钢铁公司的MES 系统(Manufacturin g Exe-总想对你表白
cution Eystem ,生产过
程执行管理系统)由其中的订单质量设计、生
产设计功能实现。计划排产系统可以将销产转换形成的“生产合同”及所有相关生产工艺信息导入计划排产系统,排定生产计划。
系统应该具备将相同牌号、规格、品种、加工路径&工艺要求的生产合同进行订货量的合并,形成一个大生产合同,而后以大生产合同为生产组织对象与在库物料进行匹配,或者向转炉炼钢厂申请坯料。
为实现基于阶段计划(年度、月度、周计划)的炼钢、连铸、热轧、冷轧一体化计划管控,系统将计划排产设定为有限产能计划,可基于上一层次的计划优化计算本层次的计划推荐结果,同时提供界面供人工分析与决策,最终将计算及决策调整结果转化为相应的输出计划形式。
钢铁企业计划排产层次,如图2所示。
图2钢铁企业计划排产层次图
系统需要提供年度计划管理、月度计划管理、周计划管理、
炼轧一体化计划管理等满足业务需求的应用功能。
3计划排产系统的设计3.1系统结构绞尽奶汁
为了满足钢铁公司计划排产应用系统的功能性需求及非功能性需求,考虑排产设计的业务数据量及响应要求,整体架构设计为采用Client /Server (C /S )三层架构。三层逻辑架构:数据服务层、应用服务层、展现层。
(1)数据服务层
负责数据库的访问,可以访问数据库系统、二进制文件、文本文档或是XML 文档。简单来说就是实现对数据表的操作。
服务器:数据库由高性能服务器构建而成,具有高可靠性、高性能和可扩展性要求。操作系统:基于硬件软件性价比的原因,选择了与Unix 基本思想十分相近、基于Unix 的操作系统的
RedHat Linux 系统,满足计划排产系统要求。
数据库软件:依据需求分析中确定的非功能性需求中数据相关需求,考虑目标应用企业目前的多个已有信息化系统均使用Oracle 数据库,系统开发时同样选用了高效率、可靠性好、可移植性好、适应高吞吐量、操作方便的Oracle 数据库。
(2)应用服务层
关于业务逻辑处理,是系统架构中的核心部分。要点集中在
大自然的语言原文
业务规则的制定、业务流程的实现等与业务需求有关的系统设
钢铁公司计划排产系统的设计与实现
江(柳州钢铁集团有限公司信息管理部,广西柳州545002)
摘要:钢铁公司计划排产系统为企业提供了全产线协同的排产平台,提高了企业的排程效率,同时提供排产业务规则知
识库管理,包括排产优先级排序、合同归并规则集等业务规则集合,以及规则引擎技术进行产线推优计算,有效支持排产计划优化及业务知识传承积累。
关键词:钢铁企业,计划排产,规则库,脚趾尖痛
规则引擎图1
销产转换示意图
钢铁公司计划排产系统的设计与实现
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《工业控制计算机》2019年第32卷第3期
计。业务逻辑层在系统架构中处于关键位置,在数据访问层与表示层中间,起到了数据交换、承上启
下的作用。系统在分层设计时,遵循了面向接口设计的思想,因而计划排产系统设计的这种向下的依赖是一种弱依赖关系,在不改变接口定义的前提下,计划排产系统的分层架构。
计划排产系统的应用程序部署于应用服务层,由此层完成应用系统的所有业务逻辑的处理要求,实现对排产引擎、审批流程等底层业务的处理和调取。
服务器:开发服务器与数据库服务器选型相同,采用PC服务器。考虑排产系统有数据库服务、应用服务、开发测试及备份管理等需求,服务对象为钢铁企业的前提下,采用目前业界使用广泛的虚拟化技术,利用PC服务器资源池的虚拟机资源支撑系统的数据库服务、应用服务、应用分发管理、开发测试、备份管理等。
交易中间件:需要选用适合大型OLTP应用的交易中间件平台。
(3)展现层点杏游
位于最外层(最上层),用户直接使用界面,用于显示数据和接收系统用户的各种输入,为用户提供交互式操作的界面。客户端实现订单展现、物料展示、排产结果、排产数据录入等。
前台采用前端采用GUI图形接口,接口友好,操作方便。使用软件为前台使用Visual Studio.NET的Visual C#。分层结构图3所示。
图3分层结构图
3.2系统网络结构
除了硬件平台的搭建,应用系统正常运行,需要具备网络条件,搭建布局网络。基于各个应用层次的网络安全级别,目标应用企业的整体网络架构目前主要分三个区域,分别为外部接入区、生产主干网区、L2/MES互联专用网。
外部接入区域:包括EMAIL、企业门户Web等,主要提供企业对外信息系统平台发布,部署企业因特网访问安全控制系统;生产主干网区域:包括计划排产系统及钢铁公司的MES系统等的用户终端和主机,这部分用户是生产区域管理计算机的核心组成部分。该区域用户原则上禁止访问英特网;L2/MES互联专用网区域:将包括各个生产流程线的控制L2过程机等,这些L2系统相对独立,对安全性要求高,因此采用独立建网的方式,通过双网卡的方式实现与生产网的信息交互。
如上所述,考虑计划排产系统直接服务生产,与MES系统处于同等地位,因此将计划排产系统设计于生产主干网区域。
网络总体架构部署如图4所示。
3.3模块结构设计
1)建立关联各方、紧密连接、有效管控的系统计划机制,有效支撑钢铁企业计划管控的分析与决策;
2)实现一体化计划管理,强化生产指挥中心计划管控力度。细化计划粒度并提高计划精确性,提升计划管控精度,有效督管瓶颈工序;
3)支持多种排产模式,优化生产计划,提高准时交货率、缩短产品交付周期、提高客户服务水平;
4)协同上下游工序物流关系和产能平衡,优控库存(均衡生产均衡入库),避免停工待料、库存堆积、忙闲不均等情况;
5)实行分级权限管理,防止企业重要数据和机密外泄,按权限提供操作功能。
智能电视根据对系统功能的分析,钢铁公司计划排产系统应该具有合同管理、年度及月度生产计划管理、合同计划管理、炼轧一体化计划管理、系统管理等功能。系统的模块结构如图5所示。
图5系统模块结构图
4结束语
钢铁生产计划排产系统,不仅是生产任务的管理,也是对企业运行的通盘考虑,生产管理的合理性推动生产的发展才是管理信息化的意义所在。
参考文献
大卷发型图片[1]郑忠,龙建宇,高小强.钢铁企业以计划调度为核心的生产运行控制技术现状与展望[J].计算机集成制造系统,2014(11)
[2]张黎烁,高继勋.钢铁企业M ES中质量管理系统的设计与关键技术分析[J].制造业自动化,2015(9)
[3]刘超,王森,周维,等.炼钢-连铸-热轧一体化生产计划排程方法研究[J].制造业自动化,2015(9)
[收稿日期:2019.1.8
]图4网络拓扑结构图
107

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