《钢铁行业高级计划排程系统(APS)规范》 行业标准编制说明-背景和原则

《钢铁行业高级计划排程系统(APS)规范》

行业标准编制说明

. 工作简况

1.1 任务来源

依据《工业和信息化部 2016 年第四批行业标准制修订计划》(工

信厅科〔2016〕214 号)的要求,冶金工业规划研究院组织协调于 2018 年前完成《钢铁行业高级计划排程系统(APS)规范》(计划号: 2016-1681T-YB)行业标准的制定工作。本标准由中国钢铁工业协会提出并归口。

1.2 参编单位及分工

本标准由工信部科技司提出,原材料工业司主管,江苏金恒信息科技股份有限公司、云南昆钢电子信息科技有限公司、常熟市龙腾特种钢有限公司、宁波钢铁有限公司、北京企划云天软件技术有限公司、山信软件股份有限公司、天津融和互联高新技术股份有限公司、冶金工业规划研究院等共同起草。其中,江苏金恒信息科技股份有限公司作为标准主要起草和组织协调单位,参与前期研究、调研和标准的编制、修改、技术数据验证以及标准推广等工作。

1.3 编制过程

本标准为首次制定。本标准制定分准备、起草、征求意见稿、报批稿的形成等主要阶段。

准备阶段:


2016 12 月至 2017 5 月,正式启动标准制定工作,进入制订准备和调研阶段。

2017  6 月,冶金工业规划研究院在北京召开《钢铁行业高级计划排程系统(APS)规范》行业标准编制组成立暨第一次工作会议。 由江苏金恒信息科技有限公司、常熟市龙腾特种钢有限公司、天津融 互联高新技术股份有限公司、冶金工业规划研究院等共同组成的标 编制工作组相关专家出席了会议。会议讨论了标准制定的基本原则、主要内容和结构框架并形成意见。

2017 6 月-2018 3 月,钢铁行业高级计划排程系统(APS 功能构件、信息交换与接口、测试方法等内容确定,进行标准草案的起草;

2018  4 月,召开工作组第二次专项研讨会,对钢铁行业高级计划排程系统(APS)的术语和定义、功能构件、信息交换与接口、测试方法、草案初稿进行研讨;

2018 月至 2018 5 月,进一步完善草案,补充了标准的规范性引用文件、术语和定义,并对第二次专项研讨会中探讨的内容加以完善修改,形成标准讨论稿;

2018 5 月,将标准讨论稿通过邮件形式发送至编制工作组各成员,两周时间返回修改意见。意见主要反映了钢铁行业高级计划排程系统(APS)的功能构件、测试方法等具体内容的相关问题。

2018 6 月,根据工作组成员返回的意见修改了标准相关内容, 进一步修改完善标准讨论稿,形成标准征求意见稿。


. 标准编制的背景、必要性和原则

2.1 背景


国际金融危机让世界重新认识到,以制造业为核心的实体经济才是保持国家竞争力和经济健康发展的基础,美国、德国、英国、法国、日本等发达国家纷纷实施“再工业化”战略,中国也于 2015 年提出“中国制造 2025”战略规划,着力推进制造强国建设。钢铁工业是国民经济的重要组成部分,智能制造是制造业实现转型升级的关键所在,大力发展钢铁智能制造,建设钢铁强国,是落实制造强国战略的重要举措。因此,必须把握变革趋势和时间窗口,充分利用新一代信息技术,落实两化深度融合,推动钢铁工业智能升级,努力抢占新一轮产业竞争制高点。

大规模定制是实现钢铁智能制造的重要组成部分,制定具有柔性的生产计划是钢铁企业实现大规模定制的核心和关键。大规模定制是指能够以大规模生产的成本实现产品多样化、个性化的定制,这对企业生产计划的编制工作提出了更高的要求。生产计划问题是钢铁企业生产管理的核心与难点。目前,国内大多数钢铁企业已经实施了 ERP MES 信息化系统,构建了信息化五级架构体系,但在信息化建设过程中,生产计划和生产调度问题始终没有得到很好地解决。

APS 系统(高级计划与排程,Advanced Planning and Scheduling 着眼于生产计划与调度领域,是以约束理论为基础,以数学规划为问题分析工具,以约束满足技术为求解方法,以常驻内存方式进行运算的一整套人工智能优化方法。APS 可有效解决钢铁企业生产运营中的


订单计划、生产组批、作业计划、物流计划等关键业务环节的优化计算,是企业提高运营效率、实现资源高效利用的重要手段。

在上述背景下,冶金工业规划研究院组织钢铁行业智能排产领域的技术研究、产品开发、系统集成、钢铁企业用户等单位,共同编制钢铁行业高级计划排程系统(APS)规范。

2.2 必要性

APS 高级计划排程系统主要解决“在有限产能条件下,交期产能精确预测、工序生产与物料供应最优详细计划”的问题,是企业实施JIT 精益制造系统的最有效工具,是智能制造的核心功能之一。

随着钢铁市场多品种、小批量的需求趋势不断强烈,钢铁企业对生产柔性提出越来越高的要求,在计划层面尤其是炼钢、轧钢计划的编排上提出更高的要求。钢铁生产过程是流程型和离散型相混合的生产模式,钢铁行业涉及到炼铁,炼钢、轧钢等过程,涉及繁多复杂的特殊工艺, 其排程系统也就与其它行业的排程系统不同,不仅要考虑资源的利用率、生产周期等问题还要考虑钢铁行业特殊的工艺要求和设备状态,例如进行轧钢时,轧辊只有在运行一定的时间,达到最佳状态时才能使轧的板材更薄,而再继续运行一段时间,轧辊的状态又会有所变化,所以在排轧钢计划时,要充分考虑每道工序的特殊工艺要求和设备运行特点,由此可见钢铁行业的计划排程管理具有很高的行业特殊性。

因此,提出钢铁行业高级计划排程管理标准对于钢铁行业实现智能排产柔性制造具有重要的意义。


2.3 原则

本标准编写格式及内容符合 GB/T 1.1-2009《标准化工作导则第 1部分:标准的结构和编写》的要求和规定。在标准制定过程中遵循了以下几个原则:

1) 遵循“统一性、协调性、适用性、一致性、规范性”的原则 ,尽可能使该标准与原有普遍使用的标准兼容;

2) 坚持先进性与实用性相结合、统一性与灵活性相结合、可靠性与经济性相结合的原则,尽可能使标准满足多目标要求;

3) 系统分析国内外现行相关的国际标准、国家标准、行业标准、企业标准,以及分析钢铁行业智能排产的要求与内容,在充分调研和用户交流基础上开展标准编制工作,尽可能使该标准符合实际现状和满足未来应用需求。