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济钢坯材高级计划排程系统的开发和应用

2021/6/27    来源:互联网    作者:蒋庆记  黄士柱  杨震  淡军      
关键字:高级供应链计划  物料清单  工艺路线  物料编码  
利用信息化管理生产运营是实现企业做强做大的关键所在,是提高企业核心竞争力的主要手段。
1 引言

       利用信息化管理生产运营是实现企业做强做大的关键所在,是提高企业核心竞争力的主要手段。在实施生产运营管理信息化的过程中,生产计划是重中之重,关系到生产组织、产品检验、成品入库、销售订单兑现等流程业务的实现。

       现在全国冶金行业多数大企业已体会到实施ERP工程对生产运营管理带来的巨大益处,亦纷纷实施“产销一体化”的管理运营模式,但真正利用计划模块(APS)运行生产计划、作业计划的企业较少。主要制约因素:APS的应用是建立在完备的物料编码体系基础上,根据中间产品、产成品的替代关系,并基于能力约束,根据产能最多或效益最优等不同的优化模式,对多生产单位、多产线交叉生产条件下的计划编排。但是由于钢铁产品品种多、规格复杂,对每一个具体产成品赋予唯一的物料编码工作量、维护量都较大,对系统的运行质量也会产生较大的负面影响,这是实施ERP系统的企业实际难以应用APS的原因。济南钢铁集团总公司(简称济钢)在2004年ERP生产制造系统上线前,对实施方案多次审核,将APS的应用纳入到生产制造系统中。

2 生产计划管理现状分析

       济钢2005年预计钢产量超过1000万t,现有二级生产单位22个,生产线48条,产品品种160余类,规格19000多个。2003年下半年起,生产计划管理由二级计划管理转变为一级计划管理,即济钢所有的生产计划、作业计划由生产部计划科制定、下达。

       2004年ERP系统上线后“,产销一体化”的生产运营管理模式逐步替代了原有的粗放管理方式。但生产单位多、生产线分布广、产品的替代性强、品种的多样性、规格的复杂性等是制约科学编制生产计划、组织生产过程中的主要因素,单靠纸制数据传递、OA办公系统邮递的方式,已远远不能适应生产快节奏、快速应对市场变化的形势。

       ERP项目的实施为生产计划的高效管理“、供应链”管理打下了基础。其中,高级供应链计划(ASCP)是Oracle APS高级计划与排程的一部分,是一种基于约束、以优化目标为前提的供应链计划方法,可以协调生产单位之间的计划,能迅速响应市场例外情况的变化。从用户的产品需求信息,到生产指令的下达,从采购申请的发放到生产产品的完工入库,形成了一条完整的供应链管理,实现了产品生产全过程的工序管理,通过对计划部门的整合,赋予计划分配、调度指挥、信息匹配的职能,有效地促进生产整体的管理优化,为实现生产精细化管理提供了一个高效的运作模式。

       对济钢的主要产品———板坯、板材,在ERP系统内,产成品的一个物料编码对应多个具体规格产品,每个具体的产成品的属性只能在弹性域中体现。在ERP系统APS模块排产时,销售订单中产品的具体规格无法自动带入到“离散任务”的弹性域中,因而不能排出具体产成品的生产计划和作业计划。为充分利用先进的信息管理手段,在实施ERP工程总方案确定的情况下,结合ERP系统计划模块、物料需求(MRP)模块和高级供应链计划模块,开发出适合济钢生产运营管理和计划管理的系统或模块,是解决物料编码唯一性不足、真正实现生产计划信息化管理的最佳途径。

3 方案的确立

       为体现ERP“供应链”管理理念,充分与ERP系统结合,开发坚持“既汲取系统模块的先进理念,又高于系统模块功能”的原则,利用现有的物料编码体系、物料清单、工艺路线等数据库信息,该项目的开发和应用结果要满足以下需求:

       (1)钢铁产成品的作业计划关联销售订单,确保销售订单兑现,体现以客户为中心的销售理念。

       (2)优化坯料和钢材的生产作业计划”,可以针对不同钢材任务供应同一品种、同一规格的坯料,对作业计划进行优化合并、炼钢作业计划和轧钢作业计划关联的需求。

       (3)产成品的交付标准、生产过程执行和判定标准要与销售订单、生产作业计划关联,即产品设计、质量设计在系统中自动匹配到销售订单、生产作业计划上,生产组织、销售实现全过程质量管理

       (4)板材生产任务能够以报表查询,使其在导入ERP系统之前能被列出,减少出错机会。

       (5)板材生产任务被导入ERP系统后,相应的销售订单自动在下一次的“查询订单”中消失,避免了订单被重复查询、执行,为杜绝操作人员的操作失误从根本上提供技术保障。

       经过调研,项目组确定了使用“Oracle Developer”的环境进行开发,应用Develeper2000的Form builder标准结构化语言,基于Oracle数据库,创建触发器、程序包、过程、函数,创建可满足系统要求的表单界面,在ERP应用系统中编译并发布表单,通过菜单挂接在ERP系统中,使得高级计划排产模块与ERP系统无缝衔接,弥补ERP系统中只能按物料编码进行排产,不能对同一物料编码细分为不同的定尺标准、不同的板坯、板材宽度及其长度进行排产的缺陷。

       新开发的项目定义为“济钢高级坯材计划排程”,简称为“JAPP”(Jigang Advanced Plate Planning)。优化后的JAPP流程如图1所示。

优化后的JAPP流程

图1 优化后的JAPP流程

4 开发和应用

       4.1 销售订单的选择及排产

       选择如下参数,并规定各个参数的含义:工单类型:生产单位;起始时间和截止时间:预计发运的时间范围,这也是要求生产完工的时间范围;生产开始时间:板材排产的计划开始时间;排产天数:预排计划的天数;当天产能:每天的计划产能。在以上参数录入结束后,点击保存,程序将自动进行计划排产。

       4.2 对应销售订单的查询

       在排产过程中,会根据钢种、规格进行自动汇总归并,在生产任务下达的时候,允许查询对应的销售订单信息。

       4.3 生产计划的调整

       在实际的生产业务中,根据需要有可能要调整不同钢种的生产顺序(也就是修改计划的生产时间),这可以修改序号来调整当天的轧钢顺序,也可以调整哪天来调整在哪天加工。调整结束后,点击刷新重新排序。

       4.4 计划的合并

       根据实际情况,不同规格的板材可以对应一个轧钢任务下达。这就可以通过计划的合并来进行,即将序号调整为一致即可。

       4.5 已下达生产任务的检查

       在录入完生产开始时间和排产天数参数后,可以检查这段时间已下达的轧钢生产任务,可以点击按钮生产任务汇总。

       4.6 下达生产任务

       在完成生产计划的调整与合并后,可以通过点击任务下达生成生产任务,显示的界面是轧钢任务和炼钢任务下达的主界面,分为二个部分:上部是轧钢任务下达界面,下半部是炼钢下达界面。

       4.7 计划的应用

       (1)物料编码、物料描述、生产数量、起始时间、板材规格是系统自动传递过来的,除了物料编码和描述可以修改外,其它信息将直接带入下达的生产任务中。任务名是根据生产车间+日期+序号规则来自动生成的,该序号可以进行修改。修改完毕后,下次的任务序号将在该基础上自动累加。

       (2)根据企业的配尺标准,可以查询到常用坯料,显示替代坯料,根据坯料长度(可以修改),点击现有量,可以自动计算出现有坯料的库存量。

       (3)物料清单坯料是指该板材生产消耗的标准坯料和替代坯料,排产时优先给出标准坯料,也可显示替代坯料,从而提示用户是否修改该任务的物料需求。如果需要修改,可以通过坯料替换功能来实现。根据信息,可以选择是优先使用库存坯料,还是生产坯料。

       (4)生产任务下达是直接下达轧钢任务,其操作方式是通过后台并发程序的执行来完成导入的。同时,点击板材任务下达,可以生成炼钢任务;如果需要生产坯料,可自动生成炼钢的坯料生产计划。

       (5)在生成轧钢任务的时候,其任务名会自动复制到炼钢任务的备注字段中,以便于轧钢任务和炼钢任务的关联;该备注字段也可以同时进行修改。

       (6)可以通过坯料代码来修改的炼钢任务生成的物料。

       (7)可以通过生产任务的相关菜单,来检查任务是否建立成功。

       例如,为编制济钢中厚板厂生产的16mm Q345B的板材计划,其供料用济钢第一炼钢厂的4#板坯来轧制时,在ERP系统中16mm板材的工艺路线默认为济钢中板厂。济钢中厚板厂16mm的BOM清单坯料默认为济钢第三炼钢厂的坯材。若用手工下达此任务,工艺路线及BOM清单中的坯料均需修改,而采用JAPP编制计划时,在模块中选择所需的坯料(如此例中的选择济钢第一炼钢厂4#板所生产的坯料),导入ERP系统中,此任务的工艺路线和BOM中物料就会自动修正。

       4.8 总体效果

       在ERP系统中进行测试,并对程序进行修改完善,经过有关职能管理单位的试用,一致评价完全满足了生产作业计划管理的需求。至2005年9月底,通过JAPP下达炼钢和轧钢作业计划5万余条,没有发生错误的现象。生产计划的准确性有了可靠保障。

       由于生产计划直接由销售订单生成,并在系统内下达,有效避免了人为出错的可能。现在,生产计划与销售订单不符的现象已基本避免。

       生产计划的内容更加明确。由于系统下达生产计划过程中,炼钢、轧钢生产计划同时下达,双方信息相互关联。由轧钢生产计划就可找到炼钢计划的信息,反之亦然。相关人员在查询计划时,对前后道工序的安排就可做到心中有数,计划执行的目的性更加明确,极大方便了上下道工序间的业务联系。

       实现生产过程“全程质量设计,分步匹配标准”的质量管理。销售业务部门签定下达销售订单自动进行产品标准质量设计,通过JAPP计划排程后,WIP.JOB下达时自动进行制造标准和工艺标准匹配设计,同时与MQIS计质量系统、MES系统集成,以指导生产作业,实现质量检验、自动判定、质量分析、质量控制。

5 结论

       5.1 解决了钢铁产品用物料编码与物料属性相结合进行排产的问题。

       5.2 产成品的作业计划与销售订单关联,确保销售订单的兑现,充分体现了以客户为中心的销售理念。

       5.3 对销售订单进行优化组合,科学制定生产计划,提高设备产能。

       5.4 通过JAPP模块将板材作业计划和板坯作业计划相关联。

       5.5 板材作业计划导入ERP系统后,相应的销售订单自动在下一次的“查询订单”中消失,避免了订单被重复查询、执行,为杜绝操作人员的操作失误从根本上提供技术保障。
 
责任编辑:程玥
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