連鑄小批量多規格小方坯對接客戶的生產實踐

孫志強

（河鋼集團唐鋼公司，河北 唐山 063000）

在鋼鐵企業煉鋼區域的生產過程中，轉爐控制著產品的種類，連鑄控制著產品的規格，對于角鋼的客戶來說，對各個規格的需求量大小不一，規格的數量多而單規格的訂單量少，對與一個澆次20爐左右的鋼水來說，規格數量可能在5個以上。目前大部分鋼廠都是以一爐鋼水為一批次號，完成產品的標識和可追溯性，一批次號內的鑄坯規格保持一致，這樣對于小批量多規格鑄坯來說，會產生較多的滯留品（待售品）。河鋼集團唐鋼公司在角鋼鑄坯的生產過程中，每批產生的滯留鑄坯占10%左右，嚴重滯后了資金流的運轉，增加了連鑄工序的生產成本，而唐鋼采取信息化技術有效的解決了該現象。可以實現單爐鋼水生產一種以上不同長度規格的鑄坯，這對生產質量控制和信息精確傳遞有非常嚴格的要求，本文重點對唐鋼公司二鋼軋廠連鑄作業區小批量多規格小方坯對接客戶的生產方式進行提煉和總結。

1 存在的問題

河鋼集團唐鋼公司二鋼軋廠連鑄作業區6#連鑄機為六流方坯連鑄機，主要生產180方斷面的20MnK、Q345B、Q420B等系列，而Q345B、Q420B系列改規格頻繁，體現在連鑄作業區就是改定尺，過去改定尺的方式都是以爐為界，而為了滿足客戶訂單的需求量，生產安排都以只多不少的原則來安排生產，例如：鋼種Q345B、定尺3.0m的訂單需求量為1.5爐的鋼水量，因為生產過程中以爐為界，只能安排2爐鋼水來提供足夠的量，滿足客戶需求。對于多出的0.5爐鋼水量生產的產品，只能滯留等待下一個同類規格的訂單或者降低價格進行網上拍賣，滯后了資金流的同時提高了生產成本。

2 改進措施

2.1 對生產室的生產計劃下達方式進行了變革

在鋼鐵企業的生產過程中，鐵礦石在高爐內冶煉完成后，經過魚雷罐或者鐵水罐等其他方式運輸到轉爐，轉爐對鐵水進行冶煉，冶煉完成后成為鋼水，經過轉爐→精煉→連鑄→軋線，生產制造出線材、板材、棒材等。生產科根據客戶的各種材的訂單數量，計算出相應的各個規格鑄坯數量，并下達到連鑄作業區生產不同長度規格的鑄坯。重點由之前的按“爐”下達生產計劃變更為按“根數”下生產計劃，生產計劃根據客戶訂單精確到根數，生產計劃完成精細化變革。

2.2 對生產室的排產方式進行了變革

在同一澆次根據定尺進行排產，首先要依據從大定尺到小定尺的順序進行排產，其次在同一爐鋼水進行多次改規格時，崗位操作壓力急劇增加，出現的誤操作的概率更大，為了避免類似情況，計劃量小于鋼包鋼水重量50%的小批量生產規格，生產計劃不能挨著排產，如發生這種現象可以將一個計劃向前或者向后進行插隊排產，保證每個計劃都能夠正常安排生產。

2.3 建立了連鑄智能化生產模型

模型過程主要包括如下：接收訂單后，生產科計算出所需要的鋼水爐數和各個規格的鑄坯數量，將鋼種的爐數向轉爐下達生產計劃，轉爐根據生產計劃生產鋼種的對應爐數。將規格下達到連鑄，連鑄按照鑄坯規格逐個生產。生產過程中，調度向連鑄下達生產計劃，生產計劃包括定尺以及根數，例如：3.0m120根。連鑄按照調度下達的計劃生產對應的鑄坯，當一個計劃定尺的鑄坯數量生產完成時，此時連鑄確認查看本爐鋼水是否澆完，如果本爐鋼水正好澆完，則生產下一個調度下達的計劃，如果本爐鋼水沒有澆完，則需要插入虛擬爐號作為單獨批次號，實現在本爐鋼水內生產第二個規格鑄坯。根據變革后連鑄生產的管理機制和建立的生產模型，建立連鑄智能化生產平臺，來實施和運轉整個控制流程，保證整個生產模型的順利進行。

2.4 建立了連鑄智能化生產平臺

（1）創建連鑄調度計劃下達系統。中間包開澆前生產調度通過該系統下達生產計劃，將本澆次的生產計劃逐個輸入到系統，本澆次的生產計劃逐個錄入系統完畢后，系統將數據共享到連鑄端口，連鑄根據計劃進行生產，生產中的計劃顯示紅色背景，右上角紅底數字顯示生產中計劃的剩余數量，調度可以用來判斷鋼水與計劃的匹配情況，判斷是否需要插入虛擬爐號，方便配合連鑄按計劃生產。通過“連鑄調度計劃下達系統”實現了調度端口輸入個輸出，是整個模型運行的關鍵部分。

圖1 連鑄調度計劃下達系統

（2）創建連鑄坯料記錄系統。根據連鑄端口需要達到的功能項目，創建了“連鑄坯料記錄系統（圖2）”，本系統是整個系統最重要的部分，可以實現多個重要功能，包括生產計劃的切換、插入虛擬爐號時機的判定、批次鑄坯的錄入等，完成整個模型循環運轉的核心部分。利用本連鑄坯料記錄系統，連鑄將鑄坯生產的實際情況進行輸入和輸出，調度、精整接收連鑄生產實際情況，通過相應的動作來配合協調連鑄的精確供坯生產。

圖2 連鑄坯料記錄系統

（3）創建了連鑄坯跟蹤系統。精整與連鑄工藝監督工查看連鑄坯跟蹤系統，精整用來核對坯子根數，跟蹤出坯區域計數情況，大幅減少了電話溝通頻次。連鑄工藝監督工用來確認三操按根數供坯的生產信息，確保生產與計劃一致。

3 效果

以某生產計劃為例，如果按照之前的按爐送坯制度，生產本次計劃需要7爐鋼，而且會產生大量的待售品，大約重量為：（3.2m*20+3.35m*12+3.4m*2）*3*0.252t/m=83.916t。變革后只需要6爐鋼，除了最后一爐鋼會產生待售品外，過程中完全不會產生待售品。為了減少最后一爐鋼的影響，連鑄通過優化計劃，最后一爐的計劃固定為幾個需求量最大的定尺，極大程度的消除了待售品。通過統計，唐鋼二鋼軋廠在變革前的鑄坯待售品率為10%，變革后的鑄坯待售品率為3%，年創效在200萬元以上。

圖3 變革前后連鑄生產對比圖（一個小藍框代表一爐鋼）

4 結論

通過連鑄智能化生產平臺，實現了小批量多規格小方坯的精細化生產，消除了滯銷品、待售品，產量直接對接客戶，推廣應用面大，可以優化企業的生產成本和生產效率。本論文所述的由河鋼唐鋼二鋼軋廠連鑄智能化生產平臺，是河鋼唐鋼完全擁有知識產權的高水平企業生產管理軟件，該智能管理系統投入后取得了良好的管理效果。