Сборник трудов конференции Павловские чтения 2010
Подождите немного. Документ загружается.
Секция 3. Трубное производство
350
Рис. 6. Мастер развертывания коммерческого заказа
4. Заказ подката по заданным в коммерческом заказе параметрам
По результатам процесса развертывания коммерческого заказа в автоматизированном режиме
формируется заказ необходимого для производства готовой продукции объема сырья
(горячекатаные рулоны) (рис. 7).
Рис. 7 Формирование заявки на горячекатаные рулоны
Секция 3. Трубное производство
351
Необходимая потребность в подкате рассчитывается исходя из имеющегося плана
производства и наличия подходящего под заказ металла на складах. Заявка на поставку подката в
электронном виде может быть транслирована в систему уровня ERP поставщика.
5.
Планирование производства
Календарное планирование.
На основании данных процесса развертывания коммерческого заказа MES позволяет
сформировать календарный план производства заданного объема коммерческих заказов (рис. 8).
Календарный план формируется в различных разрезах, таких как: выполнение позиций
коммерческих заказов, доступность складских запасов сырья для производства, сортамент, вес
позиции коммерческих заказов, вес произведенной ранее продукции, походящий под требования
коммерческого заказа, месяц производства заданного объема коммерческих заказов.
Рис. 8. Календарный план производства
Точное оперативное планирование.
На основании данных календарного планирования с учетом данных о доступности ключевых
ресурсов для производства, MES формирует планы компаний производства продукции, которые, в
свою очередь разбиваются на лоты, включающие в себя учетные единицы сырья (горячекатаные
рулоны) и полуфабрикатов (штрипсы). Сгруппированные по лотам учетные единицы формируют
входную очередность задачи сырья и полуфабрикатов в технологические агрегаты (рис. 9). К
каждой учетной единице привязывается набор данных с технологическими параметрами единицы
и данными по режимам работы технологического оборудования. Эта информация в
автоматическом режиме передается с уровня MES на уровень АСУ ТП и в контроллеры
технологического оборудования для автоматической настройки этого оборудования.
С учетом расчета производительности технологического оборудования входные
очередности трансформируются в детальный график работы технологического оборудования.
Секция 3. Трубное производство
352
Рис. 9. Входная очередность задачи полуфабрикатов в ТЭСА.
Координация расписания работы технологического оборудования.
Для оптимальной загрузки мощностей каждой единицы основного технологического
оборудования MES позволяет формировать общие планы загрузки агрегатов с указанием
взаимных противоречий в планах (рис. 10).
Рис. 10 Сопоставление производственных планов для агрегата продольной резки и
трубоэлектросварочного стана
Расчет производительности и прогнозирование.
На основании сформированного оперативного плана производства в MES может быть
проведено моделирование процесса производства с учетом уже имеющейся загрузки мощностей,
плановых периодов ремонтов и других простоев технологического оборудования, а также
оставшегося времени на производство заданного объема коммерческих заказов. Моделирование
может быть проведено как в плановом порядке, так и при любом изменении запланированного к
производству сортамента в режиме реального времени.
Секция 3. Трубное производство
353
В качестве результата моделирования MES выдает информацию по достаточности
ресурсов (машинного времени и мощности технологического оборудования, наличия сырья и
материалов для производства) для производства заданного объема коммерческих заказов (рис. 11).
При необходимости, основываясь на данных моделирования специалисты отдела планирования
производства, имеют возможность оперативно изменить (оптимизировать) план производства.
Рис. 11. Расчет производительности.
6. Получение подката – входной контроль качества сырья
Учет производственного цикла непосредственно начинается с поступления сырья от
поставщика. Для ЗАО «Северсталь ТПЗ – Шексна» поставщиком горячекатаных рулонов (в
качестве сырья для производства труб) является ЧерМК ОАО Северсталь.
По сформированной в процессе планирования заявке на горячекатаные рулоны для ЗАО
«Северсталь ТПЗ – Шексна» поставщик производит необходимый металл и отгружает его
автотранспортом. На каждый поставляемый в адрес ЗАО «Северсталь ТПЗ – Шексна» рулон
поставщик формирует сертификат качества продукции, как в бумажном, так и в электронном виде
(рис. 12). Последний, по информационным каналам связи поступает из соответствующих
информационных систем ЧерМК ОАО «Северсталь» в MES трубопрофильного завода.
Поступление электронного сертификата качества на подкат происходит раньше
непосредственного поступления металла в цех. Благодаря этому у работников, ответственных за
приемку металла, есть возможность, при помощи механизмов MES проверить соответствие
планируемого к отгрузке металла требованиям заказа. В случае, если параметры металла
отличаются от заказных система предупреждает оператора и запрещает отражение операции по
приемке металла, для той учетной единицы, электронный сертификат которой не прошел проверку
на соответствие заказа. Для снятия блокировки на отражение учетной операции поставщику
необходимо заменить электронный сертификат на корректный или обоим сторонам необходимо
согласовать, отклонение параметров планируемого к поступлению металла путем составления
акта комиссионной проверки.
Секция 3. Трубное производство
354
Рис. 12 Электронный сертификат качества входящего подката
Благодаря вышеописанному механизму входного контроля качества сырья, снижается риск
поступления металла с отклонениями от заказа и, тем самым повышается качество производства
готовой продукции ТПЗ.
7. Автоматизированный складской учет, ячеистый склад
Принятые от поставщика горячекатаные рулоны, полученные полуфабрикаты (штрипсы) и
готовая продукция (трубы) размещаются на соответствующих складах.
Для оперативного и точного учета наличия металла на складах в MES реализован механизм
электронного склада, с наглядной визуализацией размещения учетных единиц металла в ячейках
склада (рис. 13).
Рис. 13 Электронная карта склада готовой продукции.
Секция 3. Трубное производство
355
Механизм электронных складов используется на всех складах, где может быть размещен
металл (пакеты труб, горячекатаные рулоны, резаный штрипс). Данный механизм позволяет в
режиме реального времени отслеживать перемещение всех учетных единиц металла, что является
основополагающим фактором, гарантирующим отсутствие потерей металла по причине
неоптимального учета. Кроме этого, использование автоматизированного складского учета
позволяет оптимизировать логистические цепочки при подготовке готовой продукции к отгрузке и
при размещении металла на складе с целью повышения емкости склада.
На каждую единицу при изменении ее статуса (переход собственности при приемке от
поставщика, выпуск из производства, пересортировка) клеиться этикетка (рис. 14) с указанием
основных параметров учетной единицы и штрих кода идентифицирующего учетную единицу. Это
позволяет значительно сократить период проведения инвентаризации ТМЦ на складах.
Рис. 14 Этикетка учетной единицы готовой продукции.
8. Задача металла в технологические агрегаты АПР и ТЭСА
Секция 3. Трубное производство
356
На основании сформированной отделом планирования производства входной очередности
задачи металла в технологические агрегаты, металла отгружается со склада хранения и передается
на участки задачи металла в производство.
Функционал MES позволяет задавать метал в производство только на основании входной
очередности (рис. 15). Однако это не является ограничением гибкости производства, так как у
линейных руководителей в смене предусмотрен механизм оперативного перепланирования
производства в связи с нештатными ситуациями. Данный механизм позволяет соблюдать заданные
планы производства, производственный ритм и, как следствие, использовать производственные
мощности оборудования в максимальной степени.
Рис. 15
Входная очередность подачи заготовок в агрегат продольной резки.
9. Обработка металла на основном технологическом оборудовании
В совокупности с формализованными технологическими параметрами (см. п.1) в процессе
формирования заданий на обработку металла в технологических агрегатах MES
рассчитывает следующие наборы данных:
−
Параметры рабочих режимов агрегатов, таких как скорость работы технологического
оборудования, натяжение между клетями станов. Для трубоэлектросварочного агрегата
такими параметрами являются ток и частота сварочной клети, компенсация ступени
конденсаторов и ступеней ВЧ трансформатора. Наборы данных с рассчитанными
параметрами непосредственно перед прокаткой в автоматическом режиме загружаются
из MES в контроллеры технологической автоматики агрегатов.
−
Сменное оборудование. Данная информация является регламентирующей для персонала
задействованного в подготовке производства. На основании этой информации
формируется набор режущей оснастки (рис. 16) агрегата продольной резки и набор
валковой оснастки для завалки становых клетей (рис. 17) трубоэлектросварочного
агрегата.
В процессе обработки металла в агрегатах MES считывает из контроллеров технологической
автоматики фактические значения технологических параметров (рис. 18). Считанные значения
Секция 3. Трубное производство
357
привязываются к конкретной учетной единице продукции. Благодаря этому MES предоставляет
возможность проводить последующий статистический анализ качества производства продукции
при отклонениях по качеству. Так же данная информация является основной при разборе
претензий от потребителей металла и для разработки превентивных мероприятий по
предупреждению проблем, связанных с качеством готовой продукции.
Рис. 16 Расчет сменного набора режущей оснастки для агрегата продольной резки.
Рис. 17 Расчет набора сменной валковой оснастки для трубоэлектросварочного стана.
Секция 3. Трубное производство
358
Рис. 18 Фактические технологические параметры обработки металла на АПР
10. Управление качеством
Для оперативного контроля качества готовой продукции в MES реализован механизм
первичных и встречных актов (рис. 19). Инспектора по контролю качества готовой продукции при
выполнении процедур контроля на любую, несоответствующую заданным параметрам качества,
учетную единицу готовой продукции могу составить первичный акт, который указывает по
какому дефекту продукция актирована. Наличие данного акта не позволяет отгрузить
актированную единицу продукции. Для снятия запрета на отгрузку технологический персонал
должен устранить замечания по качеству, что так же учитывается в MES. Только после этого
единица готовой продукции может быть отгружена.
Секция 3. Трубное производство
359
Рис. 19 Первичный акт контроля качества готовой продукции
Для оперативного проведения испытаний, заданных стандартами на производство продукции,
в MES реализованы механизмы автоматического формирования перечня испытаний и отправки
заявки на испытания в заводскую лаборатория механических испытаний (рис. 20). После
фактического проведения испытаний результаты испытаний в автоматическом режиме
привязываются к учетной единице продукции. Данная информация входит в состав паспорта
качества единицы продукции и на основании этой информации принимается окончательное
решение о годности продукции.
Рис. 20 Каталог заявок на проведение механических испытаний готовой продукции