鋼鐵冶煉中精益生產(chǎn)管理的運用,生產(chǎn)管理論文

鋼鐵冶煉中精益生產(chǎn)管理的運用,生產(chǎn)管理論文摘要：面對鋼鐵行業(yè)高成本、微利潤的經(jīng)濟(jì)形勢,企業(yè)競爭日益加劇,降低成本成為各鋼企共同追求的目的。在煉鋼工序生產(chǎn)經(jīng)過中,利用精益生產(chǎn)管理理念,去除眾多制約因素影響。從建立生產(chǎn)時刻表、優(yōu)化工藝道路和產(chǎn)品專線化生產(chǎn)、借助鋼包管理系統(tǒng)和煉鋼MES系統(tǒng)方面進(jìn)行生產(chǎn)組織,圍繞降本增效開展各項工作,保證產(chǎn)線高質(zhì)量、高效率、低成本地穩(wěn)定運行。本文關(guān)鍵詞語：降成本;精益生產(chǎn);生產(chǎn)管理;煉鋼MES系統(tǒng);Abstract：Inthefaceofhighcostandmicroprofiteconomicsituationinironandsteelindustry,thecompetitionofenterprisesisintensifiedandthereductionofthecosthasbecomethecommongoalforthesteelmakingcompanies.Inthesteelmakingproductionprocess,theleanproductionmanagementconceptisusedtocleartheinfluenceofmanyconstraintfactors.Throughtheestablishmentoftheproductionschedule,theoptimizationofprocessroutesandproductdedicatedproduction,andthehelpofladlemanagementsystemandMESsystemforsteelmakingproductionorganizationetc,variousworkswerefocusedonthecostdecreasingandbenefitincreasingtoensurethestableoperationoftheproductionlineofhighquality,highefficiencyandlowcost.Keyword：reducingcosts;leanproduction;productionmanagement;MESsystemforsteelmaking;在競爭劇烈的市場環(huán)境下,高效率低成本生產(chǎn)、提高產(chǎn)品質(zhì)量和客戶滿意度成為鋼鐵企業(yè)提高競爭力的重要手段。為了順應(yīng)形勢,煉鋼區(qū)域通過優(yōu)化生產(chǎn)組織,降低工序成本,精準(zhǔn)化煉鋼經(jīng)過,減少煉鋼經(jīng)過的損耗及能耗,提高煉鋼精益生產(chǎn)水平,實現(xiàn)煉鋼的經(jīng)濟(jì)型生產(chǎn)[1-4]。1、生產(chǎn)工藝大概情況遷鋼煉鋼作業(yè)部分為一、二煉鋼兩條產(chǎn)線,一煉鋼產(chǎn)線有3座210t轉(zhuǎn)爐,5座精煉站(LF爐、吹氬站、CAS精煉站各1臺,單工位RH精煉站1臺,雙工位RH精煉站1臺),雙流板坯連鑄機(jī)2臺,八流方坯連鑄機(jī)2臺。二煉鋼產(chǎn)線有2座210t轉(zhuǎn)爐,4座精煉站(雙工位LF爐、雙工位CAS精煉站各1臺,RH精煉站2臺),雙流板坯連鑄機(jī)2臺。圖1和圖2所示分別為一、二煉鋼產(chǎn)線工藝圖。2、工藝布置現(xiàn)在狀況一煉鋼產(chǎn)線工藝流程復(fù)雜,主要具體表現(xiàn)出在工序穿插多,精煉工藝途徑多且不同鋼種的精煉處理周期長短不一。除此之外,澆鑄鋼種多樣、廠房平面布置復(fù)雜,轉(zhuǎn)爐煉鋼跨和精煉跨單跨布置且精煉站1號RH、1號LF、2號RH集中精煉跨北側(cè);出鋼跨和鋼水接收跨單跨布置,鋼水進(jìn)站和上鑄機(jī)存在天車運行沖突,帶來一定的生產(chǎn)組織難度。由于轉(zhuǎn)爐平均冶煉周期大于鑄機(jī)平均澆鑄周期,造成爐機(jī)不匹配,限制了鑄機(jī)產(chǎn)能的提升。隨著最近幾年新品種開發(fā)、市場拓展以及市場的急劇變化,品種構(gòu)造多樣化越來越明顯,生產(chǎn)品種包括各級別管線鋼、集裝箱用鋼、高強(qiáng)鋼、汽車構(gòu)造鋼、鍋爐與壓力容器鋼等多個系列熱軋品種及冷軋汽車板、家電板、鍍錫板以及電工鋼等。為知足客戶不同的質(zhì)量需求,不同品種鋼根據(jù)質(zhì)量計劃設(shè)計不同的工藝道路,LF工藝、RH工藝、CAS工藝、LF-RH雙聯(lián)工藝等多工藝并存,使生產(chǎn)的柔性和靈敏性降低。當(dāng)前隨著汽車板及鍍錫板產(chǎn)量大幅增加,RH生產(chǎn)壓力大,精煉工序成為工藝道路瓶頸,限制了產(chǎn)能的發(fā)揮。圖1一煉鋼產(chǎn)線工藝Fig.1Firststeelmakingprocess圖2二煉鋼產(chǎn)線工藝Fig.2Secondsteelmakingprocess遷鋼產(chǎn)品多品種、多規(guī)格,小批量訂單越來越多,最小的合同只要十幾噸,而煉鋼一爐鋼至少出210t鑄坯。同時,客戶對合同按期交貨要求越來越高,公司整個生產(chǎn)體系的生產(chǎn)組織難度都大幅增加。生產(chǎn)中布置小訂單澆次計劃時,需要挑選幾十條甚至上千條生產(chǎn)訂單,才能組成一個澆次,生產(chǎn)調(diào)度在接到生產(chǎn)作業(yè)計劃后,需在生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)中組成澆次,結(jié)合產(chǎn)量任務(wù)和檢修布置進(jìn)行排產(chǎn),信息化排產(chǎn)支撐缺乏,煉鋼生產(chǎn)計劃編制難度大[5]。3、精益生產(chǎn)研究3.1、建立生產(chǎn)時刻表以煉鋼、精煉、連鑄各工序標(biāo)準(zhǔn)時間為基準(zhǔn),建立像列車時刻表一樣的生產(chǎn)時刻表(圖3),實現(xiàn)了生產(chǎn)經(jīng)過的動態(tài)、精準(zhǔn)控制[6]。通過構(gòu)建每一道工序的控制計劃(標(biāo)準(zhǔn)化操作),包括經(jīng)過的特性、控制方式方法及反響計劃,運用甘特圖進(jìn)行排產(chǎn),以鑄機(jī)為中心,將鋼水當(dāng)作列車、工序當(dāng)作站點,精準(zhǔn)控制時間、溫度及產(chǎn)量3條主線,根據(jù)列車時刻表的形式組織澆次生產(chǎn),進(jìn)而優(yōu)化生產(chǎn)組織,提高經(jīng)過控制,到達(dá)生產(chǎn)組織的精細(xì)化,最終獲得高品質(zhì)鋼。列車時刻表的組織方式是運用調(diào)度甘特圖系統(tǒng),根據(jù)設(shè)定的轉(zhuǎn)爐冶煉周期、精煉處理周期、連鑄澆鑄周期、傳擱時間(天車吊運柔性時間)進(jìn)行排產(chǎn),各工序根據(jù)調(diào)度甘特圖的排產(chǎn)信息,提早了解工序生產(chǎn)布置,有針對性地開展生產(chǎn)準(zhǔn)備工作。與以往的組織方式相比,這種組織方式具有計劃性強(qiáng)、計劃提早量充分、工序周期控制規(guī)范、約束性高的特點,同時對全系統(tǒng)的生產(chǎn)組織、工藝技術(shù)操作、設(shè)備運行與協(xié)調(diào)統(tǒng)一提出了更高層次要求。圖3生產(chǎn)時刻表Fig.3Productiontimetable列車時刻表是將生產(chǎn)管理與質(zhì)量管理相結(jié)合的平臺。通過列車時刻表的施行,確保各工序生產(chǎn)經(jīng)過中質(zhì)量、時間命中率,實現(xiàn)工序間的精到準(zhǔn)確銜接。通過列車時刻表組織生產(chǎn),工序周期及吊運時間進(jìn)一步縮短,工序周期平均控制在5min以內(nèi),吊運時間也得到了合理的縮短。3.2、優(yōu)化工藝道路為了進(jìn)一步降低工序成本,施行短流程煉鋼,部分鋼種開發(fā)出RH單聯(lián)工藝,改變傳統(tǒng)冶煉品種鋼必須采用LF+RH雙聯(lián)工藝的生產(chǎn)組織形式,實現(xiàn)以BOF-RH-CCM工藝道路組織的生產(chǎn)形式,充分利用RH精煉爐所具有的冶金功能替代LF+RH雙精煉爐或LF精煉爐的冶金功能,既保證產(chǎn)品質(zhì)量,又能夠有效降低煉鋼工序生產(chǎn)成本。RH單聯(lián)工藝的開發(fā)施行以來,已成功冶煉部分低級別管線鋼及大梁鋼,產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。通過精簡工藝道路,不經(jīng)過LF處理,減少了經(jīng)過能耗和原材料消耗,降低了鋼種生產(chǎn)工序成本。根據(jù)遷鋼生產(chǎn)工藝及產(chǎn)品特點,本著工序匹配、資源優(yōu)先、質(zhì)量優(yōu)先原則進(jìn)行專線化生產(chǎn)。一煉鋼產(chǎn)線主要是精煉-連鑄工序的專線化生產(chǎn)(表1),二煉鋼產(chǎn)線是轉(zhuǎn)爐-精煉-鑄機(jī)專線化生產(chǎn)(表2),通過專線化生產(chǎn),提升產(chǎn)品質(zhì)量。表1一煉鋼產(chǎn)線專線化生產(chǎn)Table1Specializedproductionoffirststeelmakingproductionline表2二煉鋼產(chǎn)線專線化生產(chǎn)Table2Specializedproductionofsecondsteelmakingproductionline在專線化生產(chǎn)經(jīng)過中,集中優(yōu)勢資源,發(fā)揮高配置設(shè)備功能,實現(xiàn)質(zhì)量的穩(wěn)定和提高。同時要求工序之間空間布置上緊湊,時間關(guān)系上知足連續(xù)生產(chǎn),物流上提高速度,減少溫度損失。3.3、借助鋼包管理系統(tǒng)和煉鋼MES系統(tǒng)進(jìn)行生產(chǎn)組織鋼包在煉鋼生產(chǎn)經(jīng)過中,承當(dāng)著裝載和運輸鋼水的重要任務(wù),與鋼水溫度的控制、工序銜接有著密切的關(guān)系。通過應(yīng)用鋼包管理系統(tǒng)(圖4),對350t大天車高效運行,提高鐵包、鋼包周轉(zhuǎn)效率,減少鋼包周轉(zhuǎn)數(shù)量,優(yōu)化鋼包熱狀態(tài),降低轉(zhuǎn)爐出鋼溫度以及保持連鑄機(jī)恒拉速澆注都有重要意義[7-10]。圖4鋼包管理系統(tǒng)Fig.4ManagementsystemforladleMES系統(tǒng)(圖5)是煉鋼生產(chǎn)的重要組成部分,它根據(jù)外部供給(主要是煉鐵鐵水等)的狀況和交付(供熱軋合格鑄坯)的需求,控制轉(zhuǎn)爐冶煉、精煉和連鑄作業(yè)工序的生產(chǎn)節(jié)拍,使工序間的物流傳遞知足生產(chǎn)工藝要求,確保生產(chǎn)的順利進(jìn)行[11-12]。遷鋼依托MES系統(tǒng)實現(xiàn)了生產(chǎn)系統(tǒng)的統(tǒng)一管理,其內(nèi)容包括作業(yè)計劃、生產(chǎn)調(diào)度、質(zhì)量管理、數(shù)據(jù)管理及分析等。通過使用MES系統(tǒng)后,生產(chǎn)排程效率大幅提高,執(zhí)行力隨之提高,同時也提升了管理水平。圖5MES系統(tǒng)Fig.5MESsystem4、結(jié)束語根據(jù)精益生產(chǎn)管理理念,對煉鋼工藝流、時間流、物質(zhì)流及信息流進(jìn)行深切進(jìn)入研究,通過建立生產(chǎn)時刻表、優(yōu)化工藝道路、實現(xiàn)專線化生產(chǎn)、借助鋼包管理系統(tǒng)和煉鋼MES系統(tǒng)方面進(jìn)行生產(chǎn)組織,解決了限制性環(huán)節(jié),去除眾多制約因素影響,各項指標(biāo)得到了較大提升,降低了成本,提高了生產(chǎn)效率,保證產(chǎn)線高質(zhì)量、高效率、低成本的穩(wěn)定運行。以下為參考文獻(xiàn)：[1]王建偉.遷鋼公司施行精益生產(chǎn)的方案設(shè)計[D].沈陽:東北大學(xué),2020.[2]謝悅悅,張敏,鄭磊.精益生產(chǎn)管理提升鋼鐵企業(yè)競爭力[J].標(biāo)準(zhǔn)科學(xué),2020(5):82.[3]張世和,黃建華.精益生產(chǎn)管理討論[J].經(jīng)濟(jì)師,2018(10):18.[4]姜勇俊.通過精益生產(chǎn)管理來提高生產(chǎn)效率的對策[J].管理世界,2021(6):90.[5]孫爭取.新形勢下高水平生產(chǎn)組織形式的實踐與應(yīng)用[J].金屬世界,2020(3):48.[6]吳若綺.按列車時刻表組織生產(chǎn)[J].企業(yè)管理,2020(9):83.[7]蔡峻,汪紅兵,徐安軍,等.鋼包一體化管理系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用[J].冶金自動化,2020,38(4):30.[8]馮凱,賀東風(fēng),徐安軍,等.基于鋼包運行穩(wěn)定性的煉鋼廠生產(chǎn)計劃優(yōu)化[J].東北大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版,2021,36(11):1619.[9]楊光,徐安軍,賀東風(fēng).高爐-轉(zhuǎn)爐區(qū)段鐵