基于MTO模式的鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)優(yōu)化研究

第 要 市場競爭的加劇給企業(yè)帶來了難得的機遇與嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，對鋼鐵企業(yè)來說，如何對企業(yè)生產(chǎn)計劃系統(tǒng)進(jìn)行管理直接影響著企業(yè)產(chǎn)品訂單交付和企業(yè)收益狀況。訂單計劃問題涉及煉鋼、熱軋等多個工序，每個工序的生產(chǎn)工藝各不相同，且合同訂單的規(guī)模相對較大。因此，按照各工藝環(huán)節(jié)的目標(biāo)及約束，對生產(chǎn)過程進(jìn)行優(yōu)化研究，對企業(yè)縮短交貨期、降低庫存等運作成本及提高客戶滿意度等方面有著非常重要的作用。本研究對提高企業(yè)的快速適應(yīng)市場能力和企業(yè)的利潤有著一定的理論和現(xiàn)實意義。 本文主要以合同的準(zhǔn)時交貨、最小化組爐余材率、最大化熱送熱裝比和工序能力均衡等為目標(biāo)，研究并分析了鋼鐵企業(yè)一體化生產(chǎn)計劃系統(tǒng)的優(yōu)化模型。提出并設(shè)計了基于式的一體化系統(tǒng)優(yōu)化模型，根據(jù)訂單與庫存的匹配，設(shè)備的負(fù)荷等約束建立了庫存匹配優(yōu)化模型和生產(chǎn)能力優(yōu)化模型。運用局部優(yōu)化方法，從五個部分采用多系統(tǒng)協(xié)作方式完成一體化生產(chǎn)計劃的編制，保證了各工序上物流的高效運轉(zhuǎn)及有效銜接，最大化產(chǎn)能的同時充分提高熱裝熱送率，指導(dǎo)實際生產(chǎn)的優(yōu)化運行。 關(guān)鍵詞：鋼鐵企業(yè) 一體化生產(chǎn)計劃系統(tǒng) 生產(chǎn)系統(tǒng)優(yōu)化 第 he of As to of in of is of is it is to up on to in of to on to of of is on to on in An of a of in of of In to of of is by of on TO on 第 錄 摘 要.一章 緒論.究背景及研究意義. 研究背景. 研究目的及意義.內(nèi)外研究現(xiàn)狀. 國外研究現(xiàn)狀. 國內(nèi)研究現(xiàn)狀.文的研究內(nèi)容及研究方法. 研究內(nèi)容. 論文的研究方法. 論文的技術(shù)路線.二章 相關(guān)理論概述及現(xiàn)狀分析.鐵行業(yè)現(xiàn)狀分析. 鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)工藝流程及其特點. 鋼鐵企業(yè)的營運能力分析. 鋼鐵企業(yè)信息系統(tǒng)建設(shè)分析.產(chǎn)系統(tǒng)相關(guān)理論分析. 現(xiàn)代生產(chǎn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及類型. 生產(chǎn)計劃系統(tǒng)的概念及分類. 一體化生產(chǎn)計劃系統(tǒng)的優(yōu)化方法. 訂單生產(chǎn)模式的分類及特點. . .三章 系統(tǒng)優(yōu)化模型的分析與構(gòu)建.體化生產(chǎn)計劃系統(tǒng)優(yōu)化模型分析. 一體化生產(chǎn)過程描述. 優(yōu)化模型分析. 鋼鐵企業(yè)一體化生產(chǎn)計劃編制流程. 庫存匹配模型. 生產(chǎn)能力模型. 章小結(jié).四章 一體化生產(chǎn)計劃系統(tǒng)編制流程設(shè)計.統(tǒng)編制體系的問題分析.統(tǒng)編制體系的建立.體化生產(chǎn)體系信息傳遞模型.體化生產(chǎn)計劃編制流程.章小結(jié).五章 總結(jié)與展望.文總結(jié).來展望.考文獻(xiàn). 謝.讀碩士學(xué)位期間研究成果.漢科技大學(xué) 碩士學(xué)位論文 第1頁 第一章 緒論 究背景及研究意義 究背景 隨著世界鋼鐵工業(yè)進(jìn)入快速發(fā)展階段，我國鋼鐵企業(yè)也取得了前所未有的發(fā)展，連續(xù)十年名列世界第一鋼鐵產(chǎn)量大國。但隨著國內(nèi)外市場環(huán)境的變化，我國鋼鐵產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中的不足之處也逐漸呈現(xiàn)出來：產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不合理、市場集中度低、企業(yè)平均規(guī)模小、數(shù)量多、產(chǎn)量分散，供給大于有效需求，導(dǎo)致了產(chǎn)業(yè)布局分散、效益差、成本高規(guī)模小的局面1。 自2008年以來，受美國次貸危機的影響，全球經(jīng)濟萎靡，中國鋼鐵產(chǎn)業(yè)也面臨嚴(yán)峻的考驗，不得不進(jìn)行轉(zhuǎn)型變革。其中一些中小型鋼鐵企業(yè)走上了重組整合的道路，被一些大型的鋼鐵企業(yè)并購，淘汰落后產(chǎn)能達(dá)到可持續(xù)發(fā)展。伴隨著鋼鐵交易量的降低，成交價格的下降，國內(nèi)鋼鐵行業(yè)也進(jìn)行了一場瘦身計劃，包括國內(nèi)一些大型的鋼鐵企業(yè)寶鋼、武鋼等均收到重?fù)?，有些中小型企業(yè)入不敷出只能全線停產(chǎn)2。同時，因資源條件影響，國內(nèi)鋼鐵企業(yè)在整個供應(yīng)鏈中話語權(quán)低，討價還價能力較弱，國內(nèi)鋼鐵企業(yè)的發(fā)展受制于國外大型鐵礦企業(yè)，原材料大幅漲價，直接導(dǎo)致國內(nèi)鋼鐵企業(yè)利潤率下降。為了應(yīng)對國際以及國內(nèi)的競爭壓力，國內(nèi)鋼鐵企業(yè)也紛紛開始尋找自己的出路，同時國家也在宏觀政策上對我國鋼鐵產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行規(guī)劃調(diào)整。我國政府為了刺激鋼鐵行業(yè)的健康發(fā)展，自十六大以來，宏觀調(diào)控政策屢屢出臺，如鋼鐵產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策和六項振興計劃，幫助鋼鐵產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型，對鋼鐵產(chǎn)業(yè)及產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)生了很大影響，具有優(yōu)勢的企業(yè)將獲得機會，形成“巨型”企業(yè)1。在政府不斷出臺宏觀政策的情況下，我國鋼鐵企業(yè)應(yīng)怎樣抓住機遇，應(yīng)對危機，提高核心競爭力是本文的出發(fā)點。鋼鐵工業(yè)可以分為分成鋼、生鐵、金屬制品、鐵合金碳素制品、耐火材料、成品鋼材、焦炭、鐵礦石及其加工產(chǎn)品這八大類主導(dǎo)產(chǎn)品。本文考慮到數(shù)據(jù)取材方便鋼產(chǎn)品的直觀性和取材方便，研究的對象僅僅限于鋼這一主導(dǎo)產(chǎn)品。 隨著不斷變化的經(jīng)營環(huán)境和工藝技術(shù)的不斷改進(jìn)，客戶對鋼鐵的需求向多品種，小批量的方向發(fā)展，特別是對交貨期及服務(wù)的要求日趨精確成為現(xiàn)在鋼鐵企業(yè)所面臨的嚴(yán)峻環(huán)境。企業(yè)為了更好的滿足客戶的需求，占有更多的市場份額，必須實現(xiàn)按訂單投料，靈活組織生產(chǎn)，而這與鋼鐵企業(yè)巨大的生產(chǎn)規(guī)模和復(fù)雜的生產(chǎn)流程形成了尖銳的矛盾。訂單計劃即根據(jù)合同池的數(shù)據(jù)信息及交貨期對生產(chǎn)過程中的多個工序進(jìn)行全局控制，不同生產(chǎn)工序的工藝不同，再加上合同規(guī)模較大，為了保證生產(chǎn)的高效運行，就必須建立更加科學(xué)、合理、全面的生產(chǎn)合同計劃，根據(jù)現(xiàn)代生產(chǎn)制造流程的特點，建立符合現(xiàn)代生產(chǎn)管理的生產(chǎn)計劃與調(diào)度系統(tǒng)。 究目的及意義 生產(chǎn)計劃是指在計劃期內(nèi)按照各種工藝約束的限制條件，對資源進(jìn)行分配及安排加工第2頁 武漢科技大學(xué) 碩士學(xué)位論文 任務(wù)順序，用于滿足生產(chǎn)過程的需要。是企業(yè)根據(jù)市場需要和訂單要求的產(chǎn)品而制定的企業(yè)總體計劃，是對企業(yè)總體目標(biāo)的確定和時間進(jìn)度的安排。因此研究如何制定、實施和改進(jìn)生產(chǎn)計劃對提高市場快速應(yīng)對能力和增加企業(yè)利潤有著一定的理論和現(xiàn)實意義。 鋼鐵生產(chǎn)過程是一個半連續(xù)半離散的混合式流程化生產(chǎn)過程，即把我們通常所說的三流（信息流、物質(zhì)流、能量流）進(jìn)行集成化處理3，伴隨著高溫下的化學(xué)變化與物理變化，由不同結(jié)構(gòu)功能的單元工序過程組成的復(fù)雜流程系統(tǒng)。一體化生產(chǎn)計劃是鋼鐵精細(xì)化生產(chǎn)的重要內(nèi)容，在生產(chǎn)過程中需要 合考慮各種資源的計劃控制，對生產(chǎn)過程中的設(shè)備、物料、資金、人力、技術(shù)等多方面進(jìn)行實時監(jiān)控，優(yōu)化資源配置，最大化企業(yè)利益。 管理模式與計劃調(diào)度的落后一直是制造企業(yè)生產(chǎn)的瓶頸問題，不管是對傳統(tǒng)的生產(chǎn)車間，還是現(xiàn)代計算機集成制造系統(tǒng)，生產(chǎn)系統(tǒng)的的有效運行是所有制造企業(yè)都必須面臨并亟待解決的問題4。若企業(yè)仍采用傳統(tǒng)的管理控制模式，不僅不能發(fā)揮硬件設(shè)備的技術(shù)優(yōu)勢，還會造成經(jīng)濟上的浪費。鋼鐵企業(yè)面臨小批量、多品種、高質(zhì)量、交貨時間短等多樣性特點的大量訂單形勢的客戶需求，在生產(chǎn)過程中，為了優(yōu)化企業(yè)資源配置，最小化生產(chǎn)成本，必須提高各工序之間的連續(xù)性及生產(chǎn)計劃的均衡性，使企業(yè)生產(chǎn)效益最大化。 本課題的研究意義： （1）根據(jù)生產(chǎn)計劃制定各工藝環(huán)節(jié)的生產(chǎn)目標(biāo)及工藝流程約束，運用統(tǒng)一建模思想及反向控制理論，優(yōu)化以訂單為驅(qū)動的一體化生產(chǎn)計劃系統(tǒng)的編制，提高生產(chǎn)管理水平，使其在計劃上能夠做到切實可行。 （2）本課題主要對縮短交貨提前期或推后期，使庫存降到最低，優(yōu)化生產(chǎn)成本，平衡設(shè)備的生產(chǎn)能力進(jìn)行研究，優(yōu)化各工序的生產(chǎn)計劃。在保證各工序物流的高效運轉(zhuǎn)及有效銜接的基礎(chǔ)上，最大化產(chǎn)能的同時充分提高熱裝熱送率，指導(dǎo)實際生產(chǎn)的優(yōu)化運行。 （3）通過對一體化生產(chǎn)系統(tǒng)五個子系統(tǒng)進(jìn)行局部優(yōu)化研究，采用多系統(tǒng)協(xié)同控制的方式編制一體化生產(chǎn)計劃模型體系，對鋼鐵生產(chǎn)過程中編制各工序銜接緊密的一體化生產(chǎn)計劃問題具有一定的理論指導(dǎo)意義。 內(nèi)外研究現(xiàn)狀 在鋼鐵生產(chǎn)過程中，存在著物質(zhì)流的傳遞和能量流的相互轉(zhuǎn)化，各工藝過程之間是一個半連續(xù)的過程，并呈現(xiàn)多階段性，各工序之間有順序約束又銜接緊密，主要工序有煉鋼、連鑄和熱軋。為了實現(xiàn)整個生產(chǎn)過程的集成，做到全局最優(yōu)化管理，這就要求鋼鐵企業(yè)必須從整體出發(fā)，以流程整體最優(yōu)為目標(biāo)5。 外研究現(xiàn)狀 隨著社會的快速發(fā)展和科技的進(jìn)步，越來越多的企業(yè)將先進(jìn)的管理技術(shù)和手段運用到生產(chǎn)管理體系中，也使生產(chǎn)計劃和控制技術(shù)得到了快速的發(fā)展。最早出現(xiàn)的生產(chǎn)過程管理方法有經(jīng)濟批量法、訂貨點法、安全庫存法等，但是這些方法并沒有將“獨立需求”和“相武漢科技大學(xué) 碩士學(xué)位論文 第3頁 關(guān)需求”區(qū)分開來，因此未能取得預(yù)期效果6。直到本世紀(jì)六十年代中期，在美國一些以離散型批量生產(chǎn)為生產(chǎn)方式的企業(yè)內(nèi)部，在原有傳統(tǒng)方法的基礎(chǔ)上，提出了一種將“獨立需求”和“相關(guān)需求”進(jìn)行了區(qū)分，基于無線約束的物料需求計劃，簡稱種計劃方法使相關(guān)需求的生產(chǎn)計劃管理問題得到了較好的解決7，把企業(yè)在無計劃狀態(tài)下的物料積壓和缺貨情況降到了最低，大大減少了無效成本的產(chǎn)生。準(zhǔn)時制生產(chǎn)（n 由日本的豐田公司基于多品種、小批量、高質(zhì)量、低能耗的獨特生產(chǎn)模式提出的，以通過“零庫存”來實現(xiàn)“消除一切浪費”為核心8，與物料生產(chǎn)的推動式生產(chǎn)計劃與控制系統(tǒng)不同，它是一個推動式的生產(chǎn)方式，基本思想是根據(jù)企業(yè)的生產(chǎn)需求，在一定的時間內(nèi)生產(chǎn)需要的產(chǎn)品，它的目標(biāo)就是縮短生產(chǎn)過程，使整個系統(tǒng)的物流處于平衡、迅速的狀態(tài)，提高資源的利用效率9。準(zhǔn)時制生產(chǎn)模式于1961年開始在豐田公司推廣，經(jīng)過十幾年的不斷完善與發(fā)展，豐田公司在生產(chǎn)經(jīng)營上去得了驕人的業(yè)績，但由于 以在企業(yè)全面推廣和實現(xiàn)較為困難。后來美國麻省理工學(xué)院（據(jù)其對結(jié)其成功的經(jīng)驗，于1990年提出了一個以“徹底消除浪費”為核心內(nèi)涵的全新概念：精益生產(chǎn)模式0。 70年代末期，稱它是一種企業(yè)在生產(chǎn)過程中用于安排人力及物料調(diào)度的生產(chǎn)計劃方法11。他認(rèn)為企業(yè)在生產(chǎn)過程中最重要的是要找出控制這個生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)度的關(guān)鍵資源也稱為瓶頸環(huán)節(jié)，將其看做是整個生產(chǎn)系統(tǒng)管理和控制的重點，使該關(guān)鍵環(huán)節(jié)滿負(fù)荷工作，達(dá)到最大的輸出量，不至于影響生產(chǎn)的進(jìn)度，使企業(yè)的生產(chǎn)周期最短化，最小化在制品庫存。最優(yōu)化生產(chǎn)技術(shù)的應(yīng)用在通用汽車公司、通用電氣公司等取得了明顯的經(jīng)濟效益，也逐漸被業(yè)界和理論界所接受。以色列的. 基礎(chǔ)上提出了約束理論（以解決瓶頸約束改進(jìn)生產(chǎn)產(chǎn)量，提高整個企業(yè)的生產(chǎn)效率。 為了不斷的提升企業(yè)競爭力及市場占有率，企業(yè)在以上的生產(chǎn)計劃與控制技術(shù)基礎(chǔ)上，依然在不斷的追求效率更高、更完善的管理模式。1977年， 出了制造資源計劃系統(tǒng)12（I），實現(xiàn)了財務(wù)、市場營銷計劃和生產(chǎn)計劃的有效整合，使企業(yè)生產(chǎn)過程中的各種資源得到統(tǒng)一的計劃和控制。 1990年，美國的 是一套在供應(yīng)鏈與互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上，通過信息共享和互相信息交流來提高企業(yè)各部門之間合作的系統(tǒng)。該系統(tǒng)集成了精益化生產(chǎn)、同步工程和快捷制造的思想，實現(xiàn)了對企業(yè)資源計劃及整個供應(yīng)鏈資源的有效管理，體現(xiàn)了事前計劃和事后控制的思想。 內(nèi)研究現(xiàn)狀 有關(guān)生產(chǎn)計劃和控制體系的研究，在國內(nèi)研究方面，許多學(xué)者在原有相關(guān)研究的基礎(chǔ)第4頁 武漢科技大學(xué) 碩士學(xué)位論文 上，提出了不同的基于集成化思想的生產(chǎn)計劃與控制模式：集成模式；集成模式等。其中具有代表性的有：秦志敏教授在上海交通大學(xué)現(xiàn)了論的集成化研究13；西北工業(yè)大學(xué)機電工程學(xué)院博士研究生王軍強等分別對4；李權(quán)兵等在其基礎(chǔ)上對5等等。 由于生產(chǎn)過程中一體化計劃編制的重要性，國內(nèi)學(xué)者對一體化計劃方法進(jìn)行了大量的研究工作。唐洪華、田乃媛等以唐鋼薄板坯連鑄連軋流程為研究對象，運用物流管制理論建立了物流仿真系統(tǒng)，并編制了科學(xué)的生產(chǎn)調(diào)度作業(yè)計劃16；孫福權(quán)、鄭秉霖等采用混合算法的思想對一體化管理的生產(chǎn)計劃編制匹配問題進(jìn)行研究17；賀東風(fēng)根據(jù)對薄板坯連鑄連軋流程連續(xù)化程度的研究，找出其主要的影響因素并進(jìn)行了分析18；許劍等運用并行策略方法開發(fā)了武鋼9；李耀華等對鋼鐵企業(yè)的一體化生產(chǎn)計劃編制問題的五個子系統(tǒng)進(jìn)行局部優(yōu)化研究，給出其一體化生產(chǎn)計劃的編制流程20；唐立新等對編制一體化生產(chǎn)計劃時各工序需滿足的約束進(jìn)行了分析21；馬天牧等通過應(yīng)用模型控制和參數(shù)控制的兩環(huán)控制策略的方法，解決了一體化批量計劃問題22。這些方法研究為實際應(yīng)用打下了良好的基礎(chǔ)并取得了一定的成果，然后在考慮鐵水進(jìn)廠節(jié)奏等因素對生產(chǎn)計劃存在影響等方面仍有局限。 鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)計劃與調(diào)度相關(guān)理論與方法的研究已相對成熟，如鄭秉霖等敘述了一體化管理在鋼鐵企業(yè)管理中的地位，進(jìn)而綜述了鋼鐵生產(chǎn)工序管理和生產(chǎn)計劃理論方法發(fā)展趨勢17；馬躍等以特鋼為研究對象，在用多層遞階計劃和動態(tài)實時調(diào)度策略，針對企業(yè)的上層管理和下層執(zhí)行之間的關(guān)系，構(gòu)建了立了適合特鋼企業(yè)經(jīng)營管理與生產(chǎn)制造一體化的信息系統(tǒng)23；蔡洋等對基于用立了其體系結(jié)構(gòu)模型24；劉曉冰等在綜合考慮生產(chǎn)過程的復(fù)雜性、工藝約束限制、成本管理與計劃管理等要素的相互協(xié)作的基礎(chǔ)上，建立了縱橫交叉的集成化生產(chǎn)計劃管理模型25。 文的研究內(nèi)容及研究方法 究內(nèi)容 （1）本文通過對鋼鐵行業(yè)的生產(chǎn)系統(tǒng)現(xiàn)狀，及鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)工藝流程特點的分析，提出建設(shè)一體化系統(tǒng)的必要性。根據(jù)生產(chǎn)計劃制定各工藝環(huán)節(jié)的生產(chǎn)目標(biāo)及工藝流程約束，運用統(tǒng)一建模思想及反向控制理論，建立以訂單為驅(qū)動的一體化生產(chǎn)計劃系統(tǒng)優(yōu)化模型。 （2）主要對企業(yè)的訂單排產(chǎn)計劃進(jìn)行了研究，建立庫存匹配優(yōu)化模型和生產(chǎn)能力優(yōu)化模型。主要從縮短交貨提前期或推后期，使庫存降到最低，優(yōu)化生產(chǎn)成本，平衡設(shè)備的生產(chǎn)能力，最大化生產(chǎn)的利用效率，按照工序的先后順序進(jìn)行排產(chǎn)。保證各工序上物流的武漢科技大學(xué) 碩士學(xué)位論文 第5頁 高效運轉(zhuǎn)及有效銜接，最大化產(chǎn)能的同時充分提高熱裝熱送率，指導(dǎo)實際生產(chǎn)的優(yōu)化運行。 （3）在建立生產(chǎn)系統(tǒng)優(yōu)化模型的基礎(chǔ)之上，通過對一體化生產(chǎn)系統(tǒng)五個子系統(tǒng)進(jìn)行局部優(yōu)化研究，采用多系統(tǒng)協(xié)同控制的方式完成了一體化生產(chǎn)計劃模型體系的編制，解決了鋼鐵生產(chǎn)過程中各工序銜接緊密的一體化生產(chǎn)計劃的編制問題。 文的研究方法 本課題研究方法主要有兩種：文獻(xiàn)資料法，理論研究與實際應(yīng)用相結(jié)合的方法。 （1） 文獻(xiàn)資料法：通過對國內(nèi)外的參考文獻(xiàn)的搜集、整理、分析、綜合，概括性掌握鋼鐵企業(yè)一體化生產(chǎn)系統(tǒng)的基本理論和研究現(xiàn)狀，并借鑒其相關(guān)研究方法。 （2） 理論研究與實際應(yīng)用相結(jié)合：本文分析了鋼鐵行業(yè)的生產(chǎn)系統(tǒng)現(xiàn)狀，及鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)工藝流程及特點，企業(yè)營運能力及信息系統(tǒng)建設(shè)情況，提出建設(shè)一體化系統(tǒng)的必要性。根據(jù)生產(chǎn)計劃制定各工藝環(huán)節(jié)的生產(chǎn)目標(biāo)及工藝流程約束，運用統(tǒng)一建模思想及反向控制理論，建立以訂單為驅(qū)動的一體化生產(chǎn)計劃系統(tǒng)優(yōu)化模型。 文的技術(shù)路線 論文在總體研究計劃的指導(dǎo)下有序的展開，第6頁 武漢科技大學(xué) 碩士學(xué)位論文 文的技術(shù)路線 武漢科技大學(xué) 碩士學(xué)位論文 第7頁 第二章 相關(guān)理論概述及現(xiàn)狀分析 鐵行業(yè)現(xiàn)狀分析 在國內(nèi)政策利好的刺激下，鋼材市場需求有所放量，市場庫存和鋼廠庫存消化加速，但隨著生產(chǎn)成本的上升，企業(yè)的盈利空間壓縮，行業(yè)的整體盈利水平仍然偏低?！笆晃濉逼陂g，粗鋼產(chǎn)量年均增幅將達(dá)到12%左右，但行業(yè)總體盈利水平仍然偏低，甚至低于全國工業(yè)行業(yè)的平均利潤水平。 雖然我國鋼鐵產(chǎn)業(yè)的快速增長有力地支持了我國國民經(jīng)濟的快速、健康發(fā)展，但產(chǎn)業(yè)內(nèi)部存在著嚴(yán)重的問題，最大問題就是產(chǎn)能過剩，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不合理，特別是針對粗鋼產(chǎn)品。隨著總量的增加，更加劇了國內(nèi)市場供需不平衡的矛盾，導(dǎo)致市場價格降低，企業(yè)經(jīng)濟效益也隨之下滑。由于大量存在低水平、落后的產(chǎn)能，加上盲目的重復(fù)建設(shè)，導(dǎo)致嚴(yán)重的產(chǎn)品同質(zhì)化現(xiàn)象，特殊鋼材稀缺、普通鋼材比例又過高，產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)嚴(yán)重失調(diào)。這就要求企業(yè)積極采取措施來應(yīng)對國內(nèi)的現(xiàn)狀。 鐵企業(yè)生產(chǎn)工藝流程及其特點 鋼鐵制造過程是一個復(fù)雜的，多目標(biāo)的，多約束性的生產(chǎn)過程，從原材料的供給開始，逐步形成一個擴張的產(chǎn)品流，中間經(jīng)過多個不同的工序進(jìn)行生產(chǎn)，最終生產(chǎn)出符合客戶訂單要求且屬性多樣的產(chǎn)品。其制造環(huán)節(jié)繁多、工藝繁雜、工藝流程長、物料處理量大，在不同的工藝流程中，不僅是生產(chǎn)出的產(chǎn)品和中間半產(chǎn)品，還有各種返回的中間產(chǎn)物包含其中26。根據(jù)鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)流程的規(guī)范性，其生產(chǎn)過程可以看作是一個混合流程制造過程，提高其經(jīng)濟效益的最好手段是進(jìn)行大批量的生產(chǎn)。隨著客戶日益需求的多樣化，使其對產(chǎn)品的生產(chǎn)要做到多樣性，小批量性，這就要解決產(chǎn)品生產(chǎn)的大批量性與多樣性產(chǎn)品之間的矛盾，這就使在產(chǎn)品規(guī)范生產(chǎn)中必須做好成本的有效管控，在其生產(chǎn)中原材料的成本占到企業(yè)生產(chǎn)成本的比例往往是比較大的，是成本管控的重點所在。其次產(chǎn)品的多樣性也決定了生產(chǎn)中各材料管控的一個繁雜性。 依照鋼鐵企業(yè)管理特點及各生產(chǎn)的工藝特點，其生產(chǎn)工藝流程可分為物理加工和化學(xué)冶煉過程27。在化學(xué)冶煉過程中，物質(zhì)在一定溫度經(jīng)過一定時間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，向高爐中加入合適比例的主材料(如鐵礦石、廢鋼、鐵合金)和輔助材料來形成符合理化性能要求的產(chǎn)品內(nèi)在質(zhì)量。其冶煉主要發(fā)生在兩個環(huán)節(jié)煉鋼和煉鐵。 煉鐵的主要內(nèi)容是將鐵礦石、焦炭、石灰石等按照一定的比例要求，一起送入高爐中進(jìn)行冶煉，然后再將煉鋼所需的原料高爐鐵水送往煉鋼工序；高爐煉鐵的特點是鐵水是按照標(biāo)準(zhǔn)成分進(jìn)行生產(chǎn)的單一產(chǎn)品，這就使其要有固有的工藝特性，且追求的是穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)和低成本，所以此過程屬于典型的連續(xù)流程型生產(chǎn)類型28。煉鋼階段主要是把煉鋼所需的原料（鐵水及廢鋼等）中過多的碳、磷等雜質(zhì)去掉并加入適量的合金成分的過程，該工序決定了鋼鐵產(chǎn)品的理化性能，通常煉鋼過程為連續(xù)生產(chǎn)類型29。物理加工過程就是體現(xiàn)溫第8頁 武漢科技大學(xué) 碩士學(xué)位論文 度、物質(zhì)結(jié)構(gòu)、形變之間的關(guān)系，其通過澆鑄軋鋼及冷軋、退火、固焙、酸洗、修磨及精整等再處理工序來形成產(chǎn)品的外在質(zhì)量，不再需要添加原材料。澆鑄就是將鐵水經(jīng)中間罐連續(xù)注入用冷水冷卻的結(jié)晶器里，凝成坯殼后，從結(jié)晶器以穩(wěn)定的速度拉出，再經(jīng)噴水冷卻，待全部凝固后，切成指定長度的連鑄坯。軋鋼就是將連鑄出來的鋼錠和連鑄坯以熱軋方式在不同的軋鋼機軋制成各類鋼材，最后形成產(chǎn)品。依據(jù)以上生產(chǎn)流程可以看出，化學(xué)冶煉過程中的投入是生產(chǎn)物資的主要投入，是其生產(chǎn)流程的主要特點，因此化學(xué)冶煉過程是生產(chǎn)物資供應(yīng)管理控制的關(guān)鍵。 鐵企業(yè)的營運能力分析 企業(yè)營運能力是指企業(yè)經(jīng)營管理中資金運營的能力。運營能力的高效和有序主要反映財務(wù)競爭力在營運能力上的體現(xiàn)情況，具體表現(xiàn)在：一是企業(yè)平衡資金的能力，提高資金的周轉(zhuǎn)效率，更加有效地利用資金，確定符合企業(yè)生產(chǎn)實際的產(chǎn)成品周轉(zhuǎn)率；二是做好合理、有序的資金運營分配方案，通過充分利用現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，結(jié)合企業(yè)自身和市場動態(tài)信息的財務(wù)狀況來實現(xiàn)。三是增強公司的短期償債能力，管理好流動資產(chǎn)和應(yīng)收賬款，及時收回應(yīng)收賬款，提高資金的變現(xiàn)能力30。 營運能力體現(xiàn)在鋼鐵產(chǎn)業(yè)主要是產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營管理水平，產(chǎn)業(yè)對于金融危機的應(yīng)對能力則是通過管理經(jīng)營水平的高低體現(xiàn)出來的。2009年8月之前表現(xiàn)看，鋼鐵產(chǎn)業(yè)的營運能力指標(biāo)雖受到經(jīng)濟環(huán)境的負(fù)面影響，但并沒有影響到改變其相對穩(wěn)定狀態(tài)，但2010年以來，依照流動資產(chǎn)周轉(zhuǎn)率和應(yīng)收賬款周轉(zhuǎn)率這兩個指標(biāo)的變化情況，可以看出鋼鐵產(chǎn)業(yè)營運能力呈明顯下滑趨勢。 從應(yīng)收賬款周轉(zhuǎn)率的變化反映在鋼鐵產(chǎn)業(yè)的趨勢上看，從2005年開始，保持一直相對穩(wěn)定的整體上升趨勢，透露出鋼鐵的經(jīng)營水平是在不斷提高的。從2009年1月開始，外部經(jīng)濟環(huán)境因素促使應(yīng)收賬款周轉(zhuǎn)率有所下滑，至2010年5月跌至不到2005年數(shù)據(jù)的50%，鐵行業(yè)的應(yīng)收賬款周轉(zhuǎn)率的變化幅度在2009年11月以前與產(chǎn)成品周轉(zhuǎn)率變化幅度一致，保持在21次左右，2010年5月， 鋼鐵產(chǎn)業(yè)流動資產(chǎn)周轉(zhuǎn)率自2005年開始上升，在2009年以來，由于產(chǎn)品的銷售市場風(fēng)險增加，價格波動，使流動資產(chǎn)周轉(zhuǎn)率下降至近幾年最低點31。 武漢科技大學(xué) 碩士學(xué)位論文 第9頁 鐵行業(yè)生產(chǎn)工藝流程圖 00310頁 武漢科技大學(xué) 碩士學(xué)位論文 鐵企業(yè)信息系統(tǒng)建設(shè)分析 在一些發(fā)達(dá)國家，相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，在美國的8000家應(yīng)用企業(yè)中，其中材料費可節(jié)約5%，直接生產(chǎn)人員的勞動生產(chǎn)率可提高5間接人員的勞動生產(chǎn)率可提高20原材料和在制品占用資產(chǎn)可減少20目前，中國也有大量鋼鐵企業(yè)應(yīng)用了2。 內(nèi)鋼鐵企業(yè)信息系統(tǒng)應(yīng)用情況 產(chǎn)系統(tǒng)相關(guān)理論分析 代生產(chǎn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及類型 （1）現(xiàn)代生產(chǎn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 企業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)功能的發(fā)揮由生產(chǎn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式?jīng)Q定，生產(chǎn)系統(tǒng)構(gòu)成要素以及與其有相互關(guān)系的其他要素構(gòu)成生產(chǎn)系統(tǒng)。生產(chǎn)系統(tǒng)的構(gòu)成要素頗多，按作用和性質(zhì)劃分，分為結(jié)構(gòu)化要素和非結(jié)構(gòu)化要素33。 工藝技術(shù)、設(shè)施設(shè)備、設(shè)備產(chǎn)能以及系統(tǒng)集成等要素構(gòu)成了主要的結(jié)構(gòu)化要素，是構(gòu)成生產(chǎn)系統(tǒng)框架的物質(zhì)條件。生產(chǎn)工藝技術(shù)的特點、工藝技術(shù)的水平、生產(chǎn)設(shè)備的技術(shù)性能等是生產(chǎn)技術(shù)的主要內(nèi)容。生產(chǎn)性構(gòu)筑物、機器設(shè)備、裝置以及他們的布局等統(tǒng)稱為生武漢科技大學(xué) 碩士學(xué)位論文 第11頁 產(chǎn)設(shè)施設(shè)備，生產(chǎn)設(shè)備設(shè)施的匹配和性能決定了生產(chǎn)系統(tǒng)的工藝特征和技術(shù)水平。生產(chǎn)系統(tǒng)內(nèi)機器設(shè)備等生產(chǎn)性固定資產(chǎn)的種類、數(shù)量及其關(guān)系、技術(shù)性能決定企業(yè)的生產(chǎn)能力，生產(chǎn)能力則反應(yīng)了生產(chǎn)的可能性。系統(tǒng)的集成范圍、與外部的聯(lián)系及集成的方向（即生產(chǎn)過程的橫向集成、縱向集成）等構(gòu)成了生產(chǎn)系統(tǒng)集成的條件，體現(xiàn)了企業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式。 非結(jié)構(gòu)化要素主要由人力資源、計劃管理、質(zhì)量管理和有效庫存等構(gòu)成。系統(tǒng)運作的決定要素是人員組織，分為人員的素質(zhì)及組織結(jié)構(gòu)、人事管理制度、勞動定額及定員等。生產(chǎn)計劃的主要組成是由計劃中的計劃的編制和類型和實施控制等方面組成的，系統(tǒng)是不是能順利進(jìn)行是由計劃決定的。生產(chǎn)系統(tǒng)的經(jīng)濟效益的是否有效，庫存控制的方式是否得當(dāng)、庫存系統(tǒng)的類型是否劃分正確是由生產(chǎn)庫存決定的。要使系統(tǒng)正常運行并且保證產(chǎn)品質(zhì)量，質(zhì)量檢驗、控制和質(zhì)量保證體系等內(nèi)容是由質(zhì)量管理決定的。 （2）現(xiàn)代生產(chǎn)系統(tǒng)的類型劃分 對生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)計和運行管理在運行過程中產(chǎn)生影響的因素之一就是生產(chǎn)類型。生產(chǎn)過程的組織的特點的確立其實也是由產(chǎn)品結(jié)構(gòu)劃分的準(zhǔn)確度、設(shè)備的先進(jìn)程度、生產(chǎn)的方法優(yōu)劣、專業(yè)化程度等方面各自的特點確定的。在企業(yè)生產(chǎn)管理中存在一些內(nèi)在的客觀規(guī)律，我們研究生產(chǎn)類型的目的其實就是在生產(chǎn)企業(yè)的活動中找到些表面現(xiàn)象背后的內(nèi)在的一致性。一般來說，生產(chǎn)類型的劃分是由分類標(biāo)準(zhǔn)的不同來決定的34，產(chǎn)類型劃分 產(chǎn)計劃系統(tǒng)的概念及分類 使生產(chǎn)部門協(xié)調(diào)一致、銷售部門與顧客之間就交貨期達(dá)成一致的手段稱之謂生產(chǎn)計劃。我國的經(jīng)濟體制從建國后的計劃經(jīng)濟到現(xiàn)在改革開放后的社會主義市場經(jīng)濟，經(jīng)濟體制的改變從而也導(dǎo)致所有企業(yè)生產(chǎn)計劃和調(diào)度的整體變化。產(chǎn)品的需求根據(jù)市場的需求變第12頁 武漢科技大學(xué) 碩士學(xué)位論文 化在不斷的產(chǎn)生供求之間的各種變化，產(chǎn)品的革新?lián)Q代周期變短，企業(yè)只有通過不斷的開發(fā)新產(chǎn)品才能占有一定的市場份額，生產(chǎn)方式由原來的品種單一、大批量、高庫存向多品種、多功能、小批量低庫存轉(zhuǎn)變；企業(yè)在市場中的地位由附屬品向市場主體轉(zhuǎn)變等。在這種新形勢下，企業(yè)生產(chǎn)計劃除了遵循計劃工作的一般原則外，還要講究策略。 生產(chǎn)計劃管理是企業(yè)的對市場響應(yīng)能力的體現(xiàn)，直接關(guān)系到一個企業(yè)的產(chǎn)品數(shù)量和質(zhì)量以及經(jīng)營業(yè)績，是組成運營管理的不可或缺的一部分。通常把對生產(chǎn)活動的計劃、組織和控制工作一般稱之為企業(yè)生產(chǎn)計劃管理35。生產(chǎn)計劃管理有廣義和狹義之分，廣義的生產(chǎn)計劃管理是指以企業(yè)的整個生產(chǎn)系統(tǒng)為管理對象，包括所有與產(chǎn)品的生產(chǎn)相關(guān)的各個方面工作的管理，從對原輔材料的采購、設(shè)備、人力、資金等管理開始，再對生產(chǎn)工藝、流程以及質(zhì)量的控制等系列管理工作。狹義的生產(chǎn)計劃管理是指以產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝、流程以及質(zhì)量控制為對象進(jìn)行的管理，包括過程組織、產(chǎn)能核定、計劃制定、計劃的執(zhí)行以及生產(chǎn)調(diào)度工作。本文主要涉及狹義上的生產(chǎn)計劃管理。 生產(chǎn)計劃主要分長期、中期、短期三個層次，主要是依據(jù)其在生產(chǎn)經(jīng)營的不同階段所起的作用，以及延續(xù)時間的長短進(jìn)行劃分，這三個層次的生產(chǎn)計劃構(gòu)成了一個完整的生產(chǎn)計劃體系，其間互相聯(lián)系、相互配合。 生產(chǎn)計劃的編制是企業(yè)根據(jù)市場