A企业宽厚板厂精整区域中钢板堆垛方法的优化研究

发布时间：2020-03-30 11:51

【摘要】：企业A是国内大型钢铁制造企业,生产涵盖了热轧、冷轧、宽厚板、钢管等产品,由于各个产品的生产工艺不同,因此每个产品都有一个独立的生产厂,本文所讨论的宽厚板就是其中一个生产厂。随着国内新建宽厚板产线不断上马,面对国内及国外企业激烈的竞争,企业A宽厚板厂将视角转向内部不断挖潜,其中精整区域是宽厚板厂中的一个最大的且非常重要的生产区域,精整区域的主要作用是将轧机产出的钢板通过切割、热处理等工艺将在制品加工成成品、并交于用户。但由于精整区域物流复杂,国内外各宽厚板生产厂都致力于优化精整区域堆场的堆垛方法,尽可能减少堆场中的倒垛量,以期望加快生产物流、缩短制造周期、提高产线作业效率。企业A宽厚板厂精整区域主要分中间库及成品库,中间库主要用于堆放各类加工过程中的钢板,成品库主要堆放质量合格、待发货的钢板,目前在中间库及成品中存在垛位利用率不高,堆场堆垛能力浪费的情况。同时由于堆垛原则不明确,在各堆场内存在大量不同属性钢板的混堆,造成在生产作业时的大量倒垛,使行车产生频繁的无效作业,经分析部分行车近1/3的作业量浪费在倒垛工作上,频繁的倒垛使各产线的生产物流节奏放缓,造成整体制造周期拉长,合同不能按节点完成。论文在研究了中间库及成品库目前垛位的规划情况,通过对历史数据的分析,重新规划了堆场内垛位的布局,使库区内垛位增加近18%,垛位使用效率得到显著提高。论文通过对中间库、成品库的堆垛过程进行跟踪分析,分别对制造周期、合同订单结构,影响精整区域中间库及成品堆垛的关键因素进行了分析及总结,参考了其他宽厚板厂板坯堆垛的方法、造船厂钢板堆垛的方法以及集装箱港口堆放集装箱的方法,找到了造成精整区域堆场倒垛原因高的根本原因在于钢板堆垛的随意性大,没有固定的规则可寻。论文通过结合企业A宽厚板厂精整区域自身的特点,借鉴及利用了其他类似企业中的生产经验,在现有堆垛情况评价的基础上,运用运筹学方法,建立了计算堆垛时倒垛量最小的目标模型,并基于启发式算法原理,建立了数学模型优化求解的启发式规则,对模型进行了寻优,得出钢板在中间库及成品库中不同的堆垛优化方案。通过现场实施及跟踪验证后,中间库堆场钢板的倒垛量减少15%左右,成品库堆场钢板的倒垛量减少13%左右,精整区域行车用于倒垛发生的作业时间减少近13%,倒垛量的减少直接提高了精整区域的生产物流节奏,加快了产线作业效率,使生产线整体能力得到释放,形成了良性循环。
【图文】：

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上海交通大学工程硕士学位论文第二章 A 企业宽厚板厂精整区域钢板倒垛原因分析库区内增大倒垛量以优先生产关注度高的产品，这样无疑就增加了其他产品的制造周期，并且随着这个循环周而复始，钢板在中间库内的制造周期会越积越长。这里的分析可以看到，产品在中间库中的倒垛量是随着产品数量的增加而增加的。

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图 2-3 2014 年 1-9 月非热处理钢板精整域制造周期Fig.2-3 The period of manufacture in finishing area of non-heat treatment products
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TG335.51;F426.31

【参考文献】