维普资讯 http://www.cqvip.com 炼钢ＭＥＳ计划调度一体化黄辉。等 炼钢ＭＥＳ计划调度一体化 ｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ｍ ＥＳ Ｐｌａｎｎｉｎｇ ａｎｄ Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ ｆｏｒ Ｓｔｅｅｌ Ｍａｋｉｎｇ 萄 耨 马天放 邪象霖 转天佑 （东北大学自动化研究中心，辽宁沈阳１１０００４） 摘要：阐述了计划层、执行层到控制层一体化，时间到空间一体化，时间和空间综合一体化，即计划调度“三个一体化”理念。针对炼钢 ＭＥＳ计划调度的复杂性，提出了基于数据、知识、模型和人机协调的四维一体技术和方法。进而分析＿ｒ一体化计划与调度协调框架多代 理技术、基于区间多目标决策的工序组批建模技术、基于资源优化的计划模型协调技术等关键技术，对于实际应用具有一定指导意义。 关键词：炼钢制造执行系统计划调度一体化模型 中图分类号：ＴＰ２７３ 文献标志码：Ａ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｃｏｎｃｅｐｔ ｏｆ“ｔｈｒｅｅ ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎｓ ｏｆ ｐｌａｎｎｉｎｇ ａｎｄ ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ”，ｉ．ｅ．ｔｈｅ ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ ｆｒｏｍ ｐｌａｎ ｌａｙｅｒ，ｅｘｅｃｕｔｉｏｎ ｌａｙｅｒ ｔｏ ｃｏｎｔｒｏｌ ｌａｙｅｒ； ｔｈｅ ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ ｆｒｏｍ ｔｉｍｅ ｔｏ ｓｐａｃｅ；ａｎｄ ｔｈｅ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｉｍｅ ａｎｄ ｓｐａｃｅ，ｉｓ ｅｘｐｏｕｎｄｅｄ．Ａｉｍｉｎｇ ａｔ ｔｈｅ ｃｏｍｐｌｅｘｉｔｙ ｏｆ ＭＥＳ ｐｌａｎｎｉｎｇ ａｎｄ ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ ｏｆ ｓｔｅｅｌ ｍａｋｉｎｇ，ｔｈｅ ｆｏｕｒ—ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ ｍｅｔｈｏｄ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｄａｔａ，ｋｎｏｗｌｅｄｇｅ，ｍｏｄｅｌ，ａｎｄ ｍａｎ— ｍａｃｈｉｎｅ ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ ａｒｅ ｐｒｏｐｏｓｅｄ。Ｔｈｅ ｋｅｙ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｍｕｈｉ—ａｇｅｎｔ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ ｃｏｌｌａｂｏｒａｔｉｖｅ ｆｒａｍｅｗｏｒｋ ｏｆ ｔｈｅ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｐｌａｎｎｉｎｇ ａｎｄ ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ，ｇｒｏｕｐｉｎｇ ｂａｔｃｈ ｍｏｄｅｌｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ ｗｏｒｋｉｎｇ ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｉｎｔｅｒｖａｌ ｍｕｈｉ—ｏｂｊｅｃｔｉｖｅ ｄｅｃｉｓｉｏｎ，ａｎｄ ｐｌａｎ ｍｏｄｅｌ ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ，ａｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅｓｅ ｋｅｙ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ｏｆｆｅｒ ｓｕｐｅｒｖｉｓｅｄ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅ ｔｏ ｐｒａｃｔｉｃｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｓｔｅｅｌ ｍａｋｉｎｇ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ ｅｘｅｃｕｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ（ＭＥＳ）Ｐｌａｎｎｉｎｇ ａｎｄ ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ Ｍｏｄｅｌ ０ 引言 耗的指标真正体现在生产控制上。实现从经济指标的 角度，体现企业效益最大、设备使用率最高、各系统间 随着信息技术和现代管理技术的发展，钢铁企业 衔接最密切、资源分配最合理，甚至包括原材料的采集 管理已开始从金字塔模式向扁平化模式转换，适合扁 等达到最合理。ＭＥＳ要解决ＥＲＰ执行过程中遇到的 平化管理模式的综合自动化系统ＣＩＭＳ成为工业自动 瓶颈问题，实现工序的一体化集成，把资源优化和工艺 化高技术的研究热点 。在基于ＢＰＳ／ＭＥＳ／ＰＣＳ三 参数优化连接在一起，把生产层和管理层更好地结合 层结构的钢铁企业综合自动化系统中，ＭＥＳ是关键。 在一起。 ＭＥＳ解决了生产过程中难以处理的生产信息与管理 为了适应协同制造的要求，集成的ＭＥＳ发展成为 信息的综合集成问题，起到将生产过程产生的信息和 协同的ＭＥＳ。２００４年５月ＭＥＳＡ提出了协同的制造 经营管理的信息进行转换、加工和传递的作用，是面向 执行系统Ｃ—ＭＥＳ（ｃｏｌｌａｂｏｒａｔｉｖｅ ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ ｅｘｅｃｕｔｉｏｎ 过程的生产活动与经营活动的桥梁和纽带 。 ｓｙｓｔｅｍｓ）概念，指出将ＭＥＳ的运行功能与改善企业运 炼钢一连铸生产计划与调度系统是炼钢厂制造执 作效益结合起来，增强ＭＥＳ与价值链和企业内其他系 行系统（ＭＥＳ）的重要组成模块，它是炼钢ＭＥＳ的主 统、人的集成能力。。 。可见，以协同为核心的一体化 线。炼钢ＭＥＳ以计划调度为主线，以价值链为核心， 集成已成为ＭＥＳ进一步的发展趋势。 以设备管理、能源管理和质量管理等业务为条件和约 以协同为核心的一体化集成，要实现“三个一体化”， 束。本文主要阐述了协同炼钢ＭＥＳ三个一体化理念， 即从计划层、执行层到控制层的一体化、时间到空间的一 并分析了一体化的关键技术。 体化、时间和空问综合一体化。炼钢ＭＥＳ要实现以计划 ｌ协同炼钢ＭＥＳ三个一体化 调度为主线，以价值链为核心的一体化，同样也要实现以 上三个一体化。协同炼钢ＭＥＳ三个一体化的体系结构如 ＭＥＳ最关键的问题是怎么把企业关心的节能降 图１所示，炼钢ＭＥＳ三个一体化的理念、内部各子系统与 功能模块的协调、集成关系如下所述。 修改稿收到日期：２００７～１１—０２。 第一作者黄辉，男，１９７８年生，现为东北大学控制理论与控制工程专 １．１从计划层、执行层到控制层的一体化 业在读博士研究生；主要从事钢铁生产计划与调度方向的研究。 从计划层、执行层到控制层的一体化是指在钢铁 《自动化仪表》第２９卷第２期２００８年２月 ９ 维普资讯 http://www.cqvip.com 炼钢ＭＥＳ计划调度一体化黄辉，等 层 ＼空间 ＼ 炼钢 精炼 连铸 模铸 月计划 、用 全旦Ｈ 质量设计 Ｈ 生产设计 ｈ～ 一 产品规格信息、 ＿ Ｉ 数量、交货期等 ＢＰＳ ● 合同月计划信息 、 效益实绩 周计划 合同计划Ｌ竺 合同周计划信息 效益分析 ｌ Ｉ ｛ Ｉ Ｉ Ｉ 综合指标 、 厂— 日批 Ｉ计划编制ｌ］ 炉次计划信息 广—磊 ］Ｉ计划编制ｌ 厂— ］ Ｉ计划编制ｌ 完成实绩 ｌｌ价值链 折Ｉ最优综合 流程 Ｉ 量计划 生产计划 连铸生产日计划‘ ｌ模铸生产日计划 Ｈ Ｈ．一 最优 ｌ 生产指标 （产量、质量、 工艺指标ｌ 、 ．Ｉ 成本、效益） ＭＥＳ Ｉ计划动态调整ｌ ｌ 计划编制 Ｉ ｊ 优工艺指 ｌ 生产 ｌ 班，，Ｊ、时 作业调度 ｔＩ执行实绩ｒ— 调度作业计划 、计划完成实绩ｌ 作业计划 ｌｌ 转炉作业指令 ｌ 精炼作业指令 卜 连铸ｔＩ乍 ＿Ｔ— 业指令 ｌ 工艺 工艺 Ｉ指标 约束 ｌ最优 实绩 条件 ｌ工艺 指标 ｌ下发转炉执行ｌ Ｉ下发精炼执行Ｉ ｌ下发连铸执行Ｉ ｌ下发模铸执行Ｉ ＰＣＳ 分，秒生产 讨蔫 麓 相ｌ ｌ生产萋蓦管理Ｈ生产 管理Ｈ生产瑟管理Ｈ生产篓 理ｌ …… 图ｌ 协同炼钢ＭＥＳ三个一体化体系结构 Ｆｉｇ．１ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ ｏｆ ｔｈｒｅｅ ｃｏｌｌａｂｏｒａｔｉｖｅ ＭＥＳ ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎｓ ｆｏｒ ｓｔｅｅｌ ｍａｋｉｎｇ 企业综合自动化系统的ＢＰＳ／ＭＥＳ／ＰＣＳ三层体系结构 产指标是否满意，并分析原因，做出相应的调整。 下，以计划调度为主线的炼钢制造执行系统ＭＥＳ与钢 由此可见，炼钢ＭＥＳ起着将从生产过程中产生的 铁企业经营计划系统ＢＰＳ及炼钢厂过程控制系统ＰＣＳ 信息和从经营计划管理活动中产生的信息，以及生产 协调集成的问题。 管理活动中产生的信息进行转换、加工、传递的作用， 炼钢ＭＥＳ采用以生产综合指标为目标的生产过 是生产活动与管理活动信息协调、集成的重要桥梁和 程优化运行、优化控制和优化管理技术，从而实现对能 纽带。通过炼钢ＭＥＳ将钢铁企业经营计划系统ＢＰＳ 耗、物耗、设备的实时控制，降低生产过程动态成本，提 与炼钢厂过程控制系统ＰＣＳ协调、集成在一起，使钢 高设备的运转率。炼钢ＭＥＳ是实现生产过程优化运 铁企业上层经营管理部门制定的中长期生产计划、综 行与管理的技术核心系统，通过对信息流的有效控制， 合生产指标能够通过炼钢ＭＥＳ贯彻到炼钢厂的日常 实现对炼钢厂物流、信息流、价值流的闭环控制。 生产之中，而对于炼钢厂每天的生产运行状况，通过炼 一方面，炼钢ＭＥＳ与钢铁企业ＢＰＳ相互协调、渗 钢ＭＥＳ上层经营管理部门也能了解和获得必要的信 透，根据钢铁公司经营计划ＢＰＳ系统下达的合同计 息。总之，以计划调度为主线的炼钢ＭＥＳ是从计划 划，通过批量计划、日生产计划的编制及生产调度过程 层、执行层到控制层实现一体化的关键所在。 组织生产，对炼钢厂的生产过程数据信息加以采集、过 １．２从时间到空间的一体化 滤、传递和加工处理，传递给炼钢ＭＥＳ的计划、调度等 时间层次上的一体化指的是对于钢铁企业制定的 系统，并及时呈报给上层ＢＰＳ作为下次制订合同生产 中长期生产计划在不同时间尺度上进行分解、细化的 计划的依据。 过程，即从公司经营计划系统中的合同月计划、周计划 另一方面，钢铁公司ＢＰＳ把制定的综合生产指标下 到炼钢ＭＥＳ的日批量计划的编制、日生产作业计划的 达给炼钢ＭＥＳ，炼钢ＭＥＳ通过生产计划编制、作业计划 生成，再分解到班调度作业计划，并以生产指令形式下 调度等系统将综合生产指标在不同时间尺度上细化、逐 发到炼钢厂过程控制系统以分钟为单位生产执行、监 层分解，并以生产指令形式下达给过程控制系统，转化 控的过程。 为生产运行的工艺指标。生产开始以后，炼钢ＭＥＳ从 具体来说，就是钢铁企业经营计划系统ＢＰＳ对销售 过程控制系统ＰＣＳ采集相关生产实绩数据，计算综合生 部门接收的销售订单、用户合同，通过质量设计、生产设 １０ ＰＲＯＣＥＳＳ ＡＵＴＯＭＡＴＩＯＮ ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴＡＴＩＯＮ Ｖｏ１．２９ Ｎｏ．２ Ｆｅｂｒｕａｒｙ ２ＯＯ８ 维普资讯 http://www.cqvip.com 计，形成生产合同，再通过合同计划的编制，生成炼钢、 精炼、连铸、模铸等各个工序的合同月计划，再分解到合 同周计划，下发给炼钢ＭＥＳ。炼钢ＭＥＳ接收到合同周 计划后，根据设备的定检修计划、设备的生产能力、板坯 库存信息，并按照生产制造标准和工艺规程，编制日生 产批量计划，即炉次计划、连连浇计划、模铸计划等。将 编制好的连铸、模铸日生产计划根据班组人员情况、设 备产能信息等分解成可执行的班生产计划，进而根据生 产现场设备资源状况进行出钢顺计划的编制，即生成班 作业计划，并以生产指令的形式下达到过程控制系统 ＰＣＳ中进行生产。同时，炼钢ＭＥＳ以分钟为单位监视 着生产现场的运行情况。综上所述就是以计划调度为 主线的炼钢ＭＥＳ从时间层次上的一体化集成。 空间层次上的一体化指的是集成空间中的各工 序。对于炼钢ＭＥＳ来说，就是从炼钢、精炼到连铸、模 铸工序横向衔接，从相对孤立的各工序单独编制计划 转变成炼钢、精炼、连铸、模铸工序生产计划协同编制、 统一调度，从而达到精确平衡物流，实现整个产线产能 的合理发挥和资源的均衡分配，有利于实现生产组织 的最优化。 １．３时间和空间综合一体化 对于炼钢ＭＥＳ系统内部来说，综合考虑时间的 月、周、日生产计划和炼钢、精炼、连铸模铸工序生产 计划的协调编制，即实现时间、空间综合一体化的集 成。时间和空间的综合一体化更多的是体现在以计 划调度为主线的炼钢ＭＥＳ与外部系统的协调和集成 上。 在横向上，即空间工序轴上，以计划调度为主线 的炼钢ＭＥＳ与前工序炼铁ＭＥＳ、后工序的热轧ＭＥＳ 进行着信息上的沟通与交互、功能上的协调与集成。 炼铁ＭＥＳ与炼钢ＭＥＳ、热轧ＭＥＳ以及冷轧厂ＭＥＳ等 共同组成钢铁企业的制造执行系统（ＭＥＳ）。炼钢 ＭＥＳ与炼铁ＭＥＳ进行着以铁水供需为主的信息交 互，以便炼铁厂的高炉作业计划以及铁水调度能与 之协调。炼钢ＭＥＳ与热轧ＭＥＳ进行着以板坯供需 为主的信息交互，以便协调编制炼钢。连铸。热轧一体 化生产计划。 在纵向上，即时间轴上，从钢铁企业ＢＰＳ层中长 期生产经营计划、合同计划，到炼钢厂炼钢、连铸、模铸 的月、周、日生产计划，调度作业计划的逐层分解，再到 以生产指令形式下发至炼钢厂ＰＣＳ层进行生产，以及 生产过程中发生异常时的动态调度，更加凸显了以计 划调度为主线的炼钢ＭＥＳ在ＢＰＳ／ＭＥＳ／ＰＣＳ三层结构 的钢铁企业综合自动化系统中的桥梁和纽带作用。因 《自动化仪表》第２９卷第２期２００８年２月 炼钢ＭＥＳ计划调度一体化黄辉，等 此，炼钢ＭＥＳ时间、空间综合一体化就是在钢铁企业 综合自动化系统的ＢＰＳ／ＭＥＳ／ＰＣＳ三层结构体系下， 炼钢ＭＥＳ与公司上层经营计划系统ＢＰＳ、下层炼铁 厂、炼钢厂、热轧厂等各个分厂过程控制系统ＰＣＳ，以 及横向上与炼铁ＭＥＳ、热轧ＭＥＳ、冷轧ＭＥＳ等系统的 综合一体化集成。 ２一体化的关键技术 钢铁生产过程兼有连续和断续的性质，它有别于 石油、化工的连续生产过程，也不同于机械行业的离散 制造过程。钢铁企业的生产是复杂的，整个生产经历 了复杂的物理变化和化学变化，并且为了满足大批量 生产充分利用机组能力的要求，每个工序都有其自身 的特殊处理工艺约束。其具体特点是：①产品品种众 多；②工艺约束复杂；③生产路径复杂、设备众多。 正是钢铁企业的这些特点，决定了系统的复杂性。 由于炼钢、连铸生产中许多相互冲突的目标与约束的 存在，钢铁企业的计划与调度问题一直是钢铁企业有 效管理的难点。由于问题的目标与约束规模较大，一 些研究只能处理一些理论问题，难以解决实际问题。 针对复杂性，提出了基于数据、知识、模型和人机协调 的四维一体化技术和方法。 ２．１一体化计划与调度协调框架多代理技术 针对实际钢铁企业计划与调度问题的特点，结合 多代理技术研究一种全新的钢铁生产一体化计划与调 度协调框架，如图２所示。 炼钢 炼钢 连铸 连铸 计划智能体调度智能体调度智能体计划智能体 约 构造类智能体斩构类智能体 图２整体协调框架的构建 Ｆｉｇ．２ Ｅｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｏｖｅｒａｌｌ ｃｏｌｌａｂｏｒａｔｉｖｅ ｆｒａｍｅｗｏｒｋ 在这一框架中，工艺过程、工艺规程、现场仿真与 现场人员的信息相互协调，以制定柔性的一体化计划 与调度方案。整个框架中，工业过程计划或调度代理 解决局域优化问题；工艺规程代理在区域范围内协调 局域间的冲突约束；现场仿真代理对计划与调度结果 进行模拟，并反馈评价信息；最后，现场工作人员通过 用户友好的人机接口，依据评价信息，对计划与调度进 行改进，以达到全局最优状态。针对这种复杂性，我们 １ １ 维普资讯 http://www.cqvip.com 炼钢ＭＥＳ计划调度一体化黄辉。等 的区间和模糊特性。为此，拟基于区间多目标决策进 行炼钢生产一体化计划核心模型的研究，其核心是计 划区间和模糊信息的表达与描述。 ２．３基于资源优化的计划模型协调技术 一提出了基于多智能体整体解决方案的内容如下： ①代理类型的确定以及不同代理类型的设计 单个智能体可以分为理性智能体、反应型智能体、 混合型智能体三类。每种智能体都有各自的特点。炼 钢一连铸每个工序都有各自的目标，而且在生产中是相 互制约、相互矛盾的。那么在钢铁生产一体化计划与 调度协调框架中，应该如何确定智能体的类型以及划 分智能体将是一个主要问题。根据智能体的特点及钢 体化计划主要完成的是多工序的资源优化任 务，很多计划目标要求基于资源优化为目的。例如基 于设备负荷考虑的流向要求、基于工序生产能力考虑 的精炼炉数、模铸各锭型生产要求与基于设备利用率 考虑的中间包浇铸炉次数最大化、连浇计划最大化和 ＲＨ、ＬＦ精炼产能最大化的要求等。 ２．４炼钢一连铸一体化调度计划混合模型技术 铁生产特点，可以采用以下划分类别来划分智能体：构 造类、析构类、评估类、工序类、约束类、协调类、表示类 等。 ②代理间协调机制的设计 多智能体系统（ＭＡＳ）可以被定义为：由多个问题 解决者（智能体）组成的松散的网络，其中的主体相互 作用从而解决单个主体由于能力或知识上的不足而无 法解决的问题。ＭＡＳ的最主要的挑战是如何让所有 主体在高度不确定的环境中协调一致地工作。因此， 协调是多主体系统的核心问题。ＭＡＳ中协调的具体 实现方案有各种各样，可以大致分为组织型协调、契约 型协调、多主体规划型协调、社会制度型协调、谈判型 协调等几类。 尽管协调和协作并不一定要求主体间的通信，但 是通信在大多数情况下都是必需的，并且有助于协调 和协作的实现。主体通信需要共同的语言、对所交换 知识的共同的认识以及交换上述信息的能力。现在常 用的主体语言有ＫＱＭＬ（ｋｎｏｗｌｅｄｇｅ ｑｕｅｒｙ ａｎｄ ｍａｎｉｐｕ－ ｌａｔｉｏｎ ｌａｎｇｕａｇｅ）和ＦＩＰＡ ＡＣＬ（ａｇｅｎｔ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｌａｎ— 根据调度专家多年积累的调度经验，采用专家系 统的技术来实现调度计划的编制工作。从优化的思想 来看，可基于数学模型建立调度模型。通过多阶段、并 行机的设备指派技术，使设备上的冲突最小。进而应 用多阶段、并行机的设备冲突解消技术，建立一个复杂 的多目标调度优化模型，解消设备冲突，进行时间优 化，达到提高生产效率的目标。 针对多模式、多路径、多设备、多扰动下的生产调 度问题，拟研究基于“知识、模型、数据、人机交互”的 炼钢．连铸智能调度混合模型，使该模型能够适应钢铁 企业多模式下的生产调度。研究基于数学模型和知识 模型的炼钢．连铸一体化调度计划混合建模技术；基于 数学模型和知识模型的炼钢．连铸一体化调度计划混 合模型求解技术。 ２．５炼钢一连铸生产多扰动动态调度技术 动态调度的扰动多种多样，可分为时间类扰动、改 钢类扰动、温度类扰动、浇铸异常类扰动、设备故障类 ｕａｇｅ）两种。ｇ ２．２基于区间多目标决策的工序组批建模技术 炼钢生产一体化计划的主要特征是多工序、多阶 段、多目标、多约束、多模糊信息和强“耦合”的大规模 复杂问题。多工序包括转炉、精炼、连铸机和模铸线 扰动及其它扰动。而在每个具体扰动中，都包括具体 的扰动情况，对不同扰动的处理方法也是各不相同。 动态调度要跟踪各个生产状态下的时间、温度、钢种以 及铸机的浇铸状况、设备运行状况等各种信息。根据 生产过程中所跟踪的信息，并结合扰动产生状态环境 的不同，动态调度自动对扰动信息分类，针对相应的类 型产生多种多样的调整方法。 等；多阶段包括炼钢、精炼和浇铸；多目标包括流向量、 炼钢炉数、精炼炉数、连铸炉数等；多约束包括炉次部 分主要是钢级和宽度等，连铸部分主要是异钢种连浇 规程和中间包寿命等，模铸部分主要是锭型和众多工 研究炼钢．连铸生产的多扰动动态识别技术、炼 钢．连铸生产的多扰动动态调度模型、炼钢一连铸生产 的多扰动动态调度模型求解算法，基于事件驱动的炼 钢．连铸一体化生产重调度架构与核心模型研究。 艺约束等；区间信息包括区间目标，主要是流向量、炼 钢炉数、精炼炉数、连铸炉数等，区间参数主要是生产 合同板坯浇铸宽度、生产合同板坯的钢级、中间包最大 炉数等；强“耦合”主要是指流向量、炼钢炉数、精炼炉 数、连铸炉数等多目标交织在一起，难以分解。 综上所述，区间问题是计划信息突出特征。目前 计划工序模型多是基于精确数学描述进行模型研究 的，因此，只适用于理论问题，难以描述问题相关信息 １ ２ ３ 结束语 炼钢ＭＥＳ以计划调度为主线，以价值链为核心， 阐述协同炼钢ＭＥＳ三个一体化理念，并分析一体化的 （下转第１６页） ＰＲＯＣＥＳＳ ＡＵＴＯＭＡＴＩＯＮ ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴＡＴＩＯＮ Ｖｏ１．２９ Ｎｏ．２ Ｆｅｂｒｕａｒｙ ２００８ 维普资讯 http://www.cqvip.com 宝信制造业执行系统ＢＭ２中的高级计划排程魏震 行确定，一般情况可以将其起始值设置为１５。 公司的ＳｔｅｅｌＰｌａｎｎｅｒ英国Ｂｒｏｎｅｒ Ｍｅｔａｌｓ Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ公司的 Ｂｒｏｎｅｒ ＰＰＳ等。其中不少在国内已经有实施的案例。 他们不仅带来了成熟的产品，更带来了先进的思想和 理念。虽然高级排程在国内还处于起步阶段，但是我 们亦不可忽略现在国内软件供应商在这方面也已经有 ４ ＡＰＳ软件的系统实施方式 ＡＰＳ的实施方式与一般的ＥＲＰ或ＭＥＳ有很大不 同，实施方也将面临前所未有的困难。 我们可以分阶段实施ＡＰＳ，这也是被采用较多的 方式。软件供应商不能期望其用户马上接受ＡＰＳ所 倡导的所有理念。他们首先要做的是以最短的时间和 最低的成本通过软件让用户发现当前生产管理中的问 题，然后试着提出更优的方案，直到最后被完全接受。 大多数情况下，第一步是最困难的。 以ＢＭ２．ＡＰＳ为例，举例说明ＡＰＳ的实施方式： 长足进步，毕竟我们有着国外供应商所没有的本土优 势。 宝信软件作为钢铁行业ＭＥＳ的主要软件供应 商，依托多年来专注与钢铁行业的深厚背景，在国家 “八六三”计划的支持下，与多所高校建立了密切的 合作关系。经过多年的研究和实践，开发出了适应 于我国钢铁企业的ＡＰＳ软件产品模块，已经直接内 嵌于宝信的ＭＥＳ产品中。相信这对于推动ＡＰＳ在中 第一阶段介绍ＡＰＳ整体理念，先推行ＢＭ２． ＡＰＳ．ＴＰＳ。这一阶段能让用户对ＡＰＳ有所了解，并能 看到一些效果。 国钢铁行业的普及，对提升我国钢铁行业信息化的 水平，增强与国际先进企业的竞争力，都具有着重要 的意义。 参考文献 ［１］魏震，何浩然．ＭＥＳ炼钢动态调度系统的研究与应用［Ｃ］∥ ＷＣＩＣＡ ２００６．Ｄａｌｉａｎ Ｃｈｉｎａ：ＩＥＥＥ，２００６：７１６６—７１７０． 第二阶段在第一阶段的基础上，全面推行 ＢＭ２．ＡＰＳ．ＩＰＳ。这一阶段用户已经欣喜地看到ＡＰＳ 所带来的好处，并开始对ＢＭ２．ＡＰＳ．ＯＰＳ产生浓厚的 兴趣。 第三阶段试着先推行无约束条件的计戈０。在这 个阶段，供应商将与用户共同发现当前生产管理方式 的问题，并试图一起去解决。 第四阶段供应商可以着手推行基于约束条件的 计划。在这个阶段需要注意的是，软件供应商可能已 经发现一些用户使用很久并奉为“圣经”的条条框框， ［２］王蔚林．冶金ＭＥＳ中优化排程技术的应用［Ｃ］／／第五届ＭＥＳ （制造执行系统）开发与应用专题研讨会，２００６． ［３］ＣＯＮＧ Ｌ Ｑ，ＢＩ Ｙ Ｊ，ＷＥＩ Ｚ．Ｔｈｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ＭＥＳ ｋｅｙ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ［Ｃ］／／Ｐｒｅｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｓｅｃｏｎｄ Ｂａｏｓｔｅｅｌ Ｂｉｅｎｎｉａｌ Ａｃａｄｅｍｉｃ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ．Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｃｈｉｎａ：Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｓｃｉｅｎｔｉｉｆｃ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌ Ｌｉｔｅｒａｔｕｒｅ Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ Ｈｏｕｓｅ，２００６：２４６—２５０． ［４］高德拉特．目标［Ｍ］．北京：电子工业出版社，１９９９． ［５］陈文明，苏冬平，俞胜平，等．一种炼钢连铸调度计划的综合模 糊评价方法［Ｊ］．控制工程，２００５，１２（６）：５４５—５４８． ［６］庞新富，俞胜平，刘伟，等．炼钢连铸动态智能调度系统的研究 与开发［Ｊ］．控制工程，２００５，１２（６）：５５３—５５６． ［７］王秀英，郑秉霖，柴天佑．面向ＭＥＳ的炼钢一连铸协同调度系 统［Ｊ］．控制工程，２００５，１２（６）：５７３—５７６． ［８］马天牧，张蕾，胡国奋，等．冶铸轧一体化批量计划编制新技 术［Ｊ］．控制工程，２００５，１２（６）：５３３—５３６． ［９］李耀华，胡国奋，王伟，等．炼钢一连铸一热轧一体化生产计划编 制方法研究［Ｊ］．控制工程，２００５，１２（６）：５４９—５５２． 但他们中的许多恰恰是制约计划更加合理的因素。试 着让用户改变，但不能强求，否则将带来更坏的后果。 引导用户去自己发现并改变。 第五阶段第六阶段优化。供应商可以着手去解决所有与 克服惰性，不断优化。 用户共同发现和自己发现的问题。 ５结束语 在钢铁行业的ＡＰＳ领域，国外软件供应商是远远 走在前面的，如ｉ２的Ｆａｃｔｏｒｙ Ｐｌａｎｎｅｒ、奥钢联ＡＩＳ系统 ［１Ｏ］汤洪博．钢铁企业ＭＥＳ中的生产计划管理模式［Ｊ］．控制工程， ２００５．１２（６）：５７７—５７９． （上接第１２页） 关键技术，对于ＭＥＳ的深入研究具有一定指导意义。 参考文献 ［１］柴天佑，金以慧，任德祥，等．基于三层结构的流程工业现代 集成制造系统［Ｊ］．控制工程，２００２，９（３）：１—６． ［２］李慧莹，柴天佑．钢铁企业扁平化管理模式下的ＣＩＭＳ体系结 构［Ｊ］．东北大学学报，２００２，２３（８）：７４６—７４９．［３］ＣＨＡＩ Ｔ Ｙ，ＬＩ Ｈ Ｙ，ＹＵ Ｚ Ｙ，ｅｔ １．Ｔａｈｅ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ ｓｙｓ一 Ｂａｒｃｅｌｏｎａ：Ｅｌｓｅｖｉｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｌｔｄ・，２００２・ ［４］柴天佑，郑秉霖，胡毅，等・制造执行系统的研究现状和发展趋 势［Ｊ］・控制工程， Ｏ０５， （６）：５０５—５ Ｏ・ ［５］李慧莹，吴大苟，柴天佑・钢铁企业制造执行系统研究［Ｊ］・冶 金自动化，２００３（５）：３４—３９・ ［６］ＭＥＳＡ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ・Ｃｏｌｌａｂｏｒａｔｉｖｅ ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ ｅｘｐｌａｉｎｅｄ［Ｍ］・ Ｐｉｔｔｓｂｕｒｇｈ：ＭＥＳＡ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｗｈｉｔｅ Ｐ印ｅｒ，２００４． ［７］ＭＥＳＡ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａ１．ＭＥＳＡ’ｓ ｎｅｘｔ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｃｏｌｌａｂｏｒａｔｉｖｅ ＭＥＳ ｔｅｒｎｏｆｉｒｏｎ＆ｓｔｅｅｌ ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅ［Ｃ］／／１５ｔｈ ＩＦＡＣ Ｗｏｒｌｄ Ｃｏｎｇｒｅｓｓ． １ ６ ｍｏｄｅｌ［Ｍ］．Ｐｉｔｔｓｂｕｒｇｈ：ＭＥＳＡＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎｌＷｈｉａｔｅ Ｐａｐｅｒ，２００４． ＰＲＯＣＥＳＳ ＡＵＴＯＭＡＴＩＯＮ ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴＡＴＩＯＮ Ｖｏ１．２９ Ｎｏ．２ Ｆｅｂｒｕａｒｙ ２００８
