1、鋼鐵企業信息化建設產銷一體化系統技術方案 Broner Metals Solutions2007年 12月目錄1產銷一體化解決方案綜述21.1系統設計目標21.2關鍵業務及解決3物料問題3坯料設計問題6訂單跟蹤問題8有限產能問題10其它需求221.3系統總體構架和流程24綜合銷售計劃系統流程25生產計劃系統流程251.4系統集成方案26Broner 銷售訂單的概念27關于生成計劃的生產訂單271.5軟件平臺概述28銷售和營運計劃：需求管理、業務優化和訂單談判 (ON-ATP)29全局生產計劃：物料計劃 (MP)、生產計劃 (PP) 和訂單談判 (ON-CTP)31生產排程優化：Broner 冶

2、鑄軋一體化作業計劃32實時的執行系統：熱區控制中心 (MSCC)342產銷一體化軟件系統設計362.1物料計劃（MP）模塊36物料計劃和生產計劃基礎36MP 主要功能40MP的匹配和凈需求生成功能概述40物料計劃 MP 的關鍵特性41物料計劃處理的流程42物料計劃：物料匹配和凈需求生成的過程44MP 物料計劃效益462.2生產計劃（PP）模塊46PP 主要功能48生產計劃的基本技術49生產資源 (機組) 的產能模型53計劃窗口和時間欄56工序和工序間的時間參數57產能計劃流程61鎖定的工作64加急計劃階段(Expedite Phase) F165Partition 計劃 可選67倒排計劃階段(

3、Backward Planning Phase)69順排遲交訂單的計劃階段(Forward Plan Late Orders)69PP生產計劃效益712.3需求管理 (Demand Modeller)72多層次/多維度的產品和市場結構73多層次的計劃周期73銷售歷史74銷售預測742.4業務優化：銷售和營運計劃 (中長期計劃)75“What-if “ 決策支持76業務優化模塊（BOP）的特點77目標函數77約束建模77業務優化模塊的輸出782.5交貨期管理 ：訂單談判（ON-ATP 和 ON-CTP）79訂單錄入服務器 (Order Entry Server)79訂單談判 ON-ATP 模塊簡

4、介80訂單談判 ON-CTP 模塊簡介82銷售訂單本管理（Order Book Manager）863項目實施923.1實施策略923.2項目資源和責任: Broner933.3項目資源和責任: 鋼鐵企業944培訓和技術支持964.1培訓和知識轉移96課堂培訓課程96培訓客戶的業務骨干 (培訓師)97在客戶單位的產品培訓97客戶卓越培訓客戶成功程序974.2系統使用培訓974.3技術支持98技術支持體制98軟件維護服務 (SMS)985IT 基礎設施的要求1015.1系統服務器總體構架1015.2APS 服務器的規格要求1015.3Oracle 數據庫服務器建議1025.4客戶端 PC 規格1

5、035.5客戶機/服務器網絡103遠程與 Broner的連接1045.6第三方軟件的需求104RDBMS104附件一104百睿（Broner）公司介紹104技術方案總結105實施方案總結107預期的效益107附件二108訂單類型108附件三 實施案例109冶金行業業績109寶山鋼鐵股份有限公司111太鋼新煉鋼計劃和調度系統117巴西 COSIPA130加拿大的 Dofasco1351 產銷一體化解決方案綜述1.1 系統設計目標為了獲得最大的經濟效益，通過第一期第一步的實施完畢，產銷一體化系統將可以上線運行。以后各實施周期的任務是為了逐漸完善太鋼產銷一體化系統，將企業的生產和銷售以及信息化程度達

6、到一個新的高度，以求信息服務與企業在國際鋼鐵行業中的位置相匹配。項目第一期：· 通過靈活的材料分配，和提高訂單的生產計劃安排來降低庫存水平和原材料，在制品和成品的資金占用。 · 通過快速的材料和產能的分配，減少訂單的評審時間 (從收到訂單到釋放到車間生產的時間)。· 更好地考慮工廠的約束和目前的訂單?。∣rder Book）來進一步提高生產計劃的履行率。· 更好地考慮工廠的約束和目前的訂單薄來縮減制造提前期。· 通過自動的計劃過程來縮短制定生產計劃所用的時間。· 通過更好的基于工廠的約束和目前的訂單薄的計劃來提高銷售訂單的按時完成率。

7、· 通過自動的材料分配和產能分配來縮短訂單的處理時間。· 通過自動的數據收集，快速的計劃重排 (針對車間的生產波動) 進一步提高銷售訂單的跟蹤能力。 · 通過更好的材料和產能的分配，更好的生產計劃幫助太鋼的訂單交期管理從按月交貨向按周交貨過渡。· 在訂單錄入時實時確認訂單的交期是否可行。項目第二期：· 通過產品組合和銷售/市場決策能力的提升來提高盈利能力。· 通過自動的材料分配和產能分配來更進一步地縮短訂單的處理時間。1.2 關鍵業務及解決1.2.1 物料問題1.2.1.1 物料匹配問題SAP 以 MRP 為基礎的計劃方式在處理鋼鐵行

8、業的產品結構和物料匹配方面有一些困難。鋼鐵行業的客戶訂單對許多冶煉屬性和規格屬性存在特殊需求，SAP 在處理此類的特殊需求時需要對 BOM 表作出更改才能實現精確的匹配，然而客戶的需求有其不確定性，使得SAP缺乏一個穩定和持久的解決辦法。SAP 的 BOM 一般是事先按照一定的特性和分組的規格組距來定義的，下圖的例子假設有一個物料號 A356 的硅含量的范圍為 0-10單位。某個銷售訂單現在訂購 A356 的產品 1000 噸，但是該訂單現在有特殊要求，它要求的硅含量是 0-5。目前庫存記錄顯示的 A356 的庫存量是 1200 噸，但是這批庫存材料的硅含量是 8 個單位。MRP 在自動運行的

9、時候會認為這批庫存是可以滿足該訂單的需求的，因此不會再生成相應的生產訂單，然而實際上這批材料是不符合銷售訂單的要求的。SAP 或許能夠通過下面的辦法解決某個特殊訂單的問題，然而該方法的缺陷使 SAP 沒有一個穩定和持久的解決辦法。方法 1，對客戶可能的特殊要求進行預測，盡可能事先將 BOM 定義的非常詳盡，該方法有如下的問題：a. 冶金行業的特征屬性是非常多的，窮舉法會導致涉及的特征屬性大大增加，它們的組合則呈現爆炸式增長；b. 每個屬性的組距越小，則組合的結果越多，也呈現爆炸式增長；因此事先定義的方法是不可行的。方法2，在接到客戶訂單后，對 BOM 的結構進行更改，如上例中的 A356 細化

10、定義為 A3561，對應硅的范圍為 0-5，A3562，對應硅的范圍為 610，然后再運行 MRP。然而該方法的問題是：a. 不能保持一個穩定的 BOM 結構，BOM 是整個 SAP 的基礎，頻繁地更改 BOM 是不合理的，并且是危險的；b. 根據每個銷售訂單對 BOM 進行更改是依賴于計劃員的決定的，因為特殊需求不可預測，所以不能自動實現，而這樣的更改可能引起其它模塊的問題而變得非常復雜。頻繁的更改 BOM 不是一個好的辦法。1.2.1.2 產品號+屬性匹配解決物料的精確匹配問題Broner 的物料計劃模塊通過產品結構 (類似于 BOM) 屬性匹配的方式提供一個穩定的精確匹配的解決方案。首先

11、，Broner 的計劃系統也會建立產品的層次結構，其概念和 SAP 的 BOM 一致，銷售訂單 SO#100接入后，系統分兩步確定符合它的要求的材料：a. 查找產品 H 的產品結構，系統會發現材料上的產品號 (等于 SAP 的物料號) 為 H，G，B，A，K 的材料是候選的材料；b. 系統會根據銷售訂單的屬性表，逐個對比材料的屬性值是否在銷售訂單要求的范圍之內。只有這兩步都符合的材料才能分配給該銷售訂單。銷售訂單的屬性表是可以自由定義的，所以任何客戶的特殊需求都可以轉換為銷售訂單的一個屬性，這樣產品結構 (BOM) 在不發生更改的情況下，就能支持任意的特殊要求。在上例中，材料鋼卷 786944

12、3 的產品編號為 B，并且它的厚度為 15 mm，在銷售訂單要求的1030 mm 之間，系統才能把它分配到該銷售訂單。1.2.2 坯料設計問題1.2.2.1 坯料設計問題SAP 的 MRP 會層層匯總物料的需求，并逐層對庫存材料進行量的匹配。太鋼也將該問題稱為 “要料設計” 的問題。如下圖所示，MRP 先對銷售訂單 SO1，SO2，SO3和SO4進行合并，并沖減相應庫存，從而生成計劃生產訂單 PO1，PO2和PO3，再對 PO1，PO2和PO3 進行合并，沖減相應庫存再生成 PO4和PO5，最后生成 PO6。而 SAP 的合并和沖減庫存是只是基于量的方式，在銷售訂單和生產訂單之間，生產訂單和生

13、產訂單之間是不存在直接的關聯關系的，所以由于精確匹配的問題的存在，會導致對前工序要料的不準確，而不準確的原因卻消失在這一合并的過程中。因此它的物料計劃會表現成：對最終的成品的生產訂單大部分是準確，對熱軋的中間品的生產訂單就出現一些不準確，對板坯，鋼坯的生產訂單最不準確。鋼鐵的生產過程是比較不穩定的，特別是煉鋼廠有其不穩定的根源，這個是生產工藝固有的，因此是系統必須解決的。然而 SAP 的 MRP 一般不能實現天天重跑來修訂計劃，所以它會表現成：月初，剛剛跑完 MRP，生產訂單的信息是比較準確的，隨著生產的進行，它的生產訂單的信息就變得不符合生產的實際了。1.2.2.2 全程的材料規格設計解決坯

14、料設計問題坯料設計問題中量的問題主要由精確的匹配來解決。規格問題由 MP 的凈需求工藝路線生成部分解決。在下例中，MP 精確地計算出凈需求 （在工廠沒有材料滿足該訂單的情況下），MP 會生成從煉鋼廠生產的虛擬板坯，包括它和具體規格，和未來的工藝路線，以及各工序的具體規格。1.2.3 訂單跟蹤問題1.2.3.1 銷售訂單和生產訂單的跟蹤問題參見 的示意圖，因為 SAP 的合并和沖減庫存是只是基于量的方式，在銷售訂單和生產訂單之間，生產訂單和生產訂單之間是不存在直接的關聯關系的，而且銷售訂單，生產訂單在計劃時和材料也沒有直接的關系，所以生產訂單的狀態和進度是不可跟蹤的，銷售訂單的生產進度也是不可跟

15、蹤的。因為匹配的問題，要料設計不準確的問題和不可跟蹤的問題，生產上出現的庫存就顯得缺乏計劃，從而導致庫存的問題。1.2.3.2 到件次水平的材料和銷售訂單的匹配Broner 的 MP 建立每件材料和銷售訂單的關系， Broner 的 PP 按照有限產能的方式解決物流平衡和可行的生產日程表，PP 可以計算出每件材料的每個工序的生產日程表。這樣銷售訂單的進度是一目了然的。下圖為銷售訂單進度跟蹤的典型報表。檢查銷售訂單交付情況計劃的最好的辦法是畫一個“臺階示意圖”。臺階示意圖是生產量和預定的交付日期的一個表格形狀的表示方法。這些數據可以很容易地從生產計劃系統的數據表中獲得。臺階圖對角線下方為提前交貨

16、，對角線為正好按時交貨，對角線上方為遲交。提前或遲交的天數為對應合同到對角線的距離。臺階示意圖突出了那些計劃不能按時交貨的產品組；顯示交付日期計劃地太早或者太晚。該示意圖也很好的表現了訂單登記情況和工廠為了滿足訂單需求的生產能力的總體概況。查看訂單的方式可配置，匯總或看到每個單獨的銷售訂單工作單、銷售訂單上的交期工作單、銷售訂單的計劃完成日期說明：對角線上正好按時交貨，履行客戶指定的交貨期。對角線以下的，提早完成生產，對角線以上的為遲交的訂單，它們到對角線的距離即為提早或滯后的天數1.2.4 有限產能問題1.2.4.1 有限產能計劃問題MRP 傳統上就是一個無限產能的計劃，它不能根據工廠的產能

17、約束和負載的高低來編排生產的日程表。如下圖所示，每個生產訂單的日程是根據一個靜態的提前期倒推的。這導致工廠的生產計劃的編定必須由計劃員手工完成，這又會導致：a. 整個工藝路線上，各個分廠生產上缺乏足夠的諧調，尤其缺乏中期的生產安排的諧調；b. 計劃員人工排產是不可能有很長的展望期的，導致生產計劃短期化，對未來的生產缺乏預見性和透明性。c. 由于產能消耗的不透明，在接入新訂單時不可能預估新訂單的交期。1.2.4.2 生產計劃 PP 建立優化的全局的有限產能的生產計劃生產計劃模塊(PP)是一個基于約束的有限能力供應鏈計劃模型，它根據工廠中各機組的可用情況和用戶選擇的參數，為訂單分配生產能力。典型情

18、況下，生產計劃模塊是為計劃期間的全部客戶定單和預測訂單進行中短期計劃，并提供工廠供應鏈各個資源的能力使用情況。生產計劃模塊的目的是實現自動地計劃生產活動。它使用和產能相關的信息，工廠的負荷，生產的約束條件和制造戰略以便為每個生產中心生成一個可行的產能計劃，并且為每個工作單生成每個生產工序的計劃開工日期。生產計劃模塊的處理流程和輸出結果是通過調整計劃模塊的參數和規則的選擇加以控制的。計劃調度員利用模塊的參數，比如計劃時間欄模板和資源的可用性，來控制生產計劃。排產規則則用來控制一些排產的因素，比如訂單的優先級和產品分組。生產計劃模塊也能生成一些報表比如產能的消耗情況，機組的資源利用率，發生延遲的訂

19、單和庫存水平等等。1.2.4.2.1 有限產能計劃如下圖，實體柱壯所示，PP 不會將超出產能約束的任務排到某一天，而會自動地將負載均衡地分布到機組地可用的時間段。1.2.4.2.2 靈活的排產策略PP 還提供了靈活的配置手段以實現各種排產的策略。PP 支持 JIT 方式的排產，即倒排的方式，材料在趕得上交期的情況下，最晚時刻才生產。好處是庫存最小化，缺點是產線可能開工不足。PP 也支持順排的方式排產，即材料在機組一有產能時就排產，好處是機組的產能利用率高，缺點是庫存高因為材料是在第一時間生產出來的。PP 也支持兩者的折中排產，如 Partition 的方式，系統先進行順排，用戶可以定義一個訂單

20、完成允許的天數，比如 7 天，順排訂單完成的日期在交期提前的7天之內，系統就順排，如果提得太早，超出了 7 天，系統把它的完成日期設為提前7天的地方再倒排。這樣既可以獲得較高的機組利用率，也可以避免太高的庫存。1.2.4.2.3 分組計劃以下以分組計劃 (Partition Planning) 進行產能優先分配的舉例說明：某個工廠所有的訂單可以分為 5 類，每類可以給予一個優先級，優先級的次序是可以配置的，該例中，優先級的次序為 Partition 1 最高，Partition 5 優先級最低。以下為產線示意圖：系統先排出 Partition 1 的訂單所需要的產能，其經過的產線為黃顏色的部分

21、：該組訂單排完后的產能狀況如下圖：系統再排出 Partition 2 的訂單所需要的產能，其經過的產線為黃顏色的部分：該組訂單排完后的產能狀況如下圖：系統再排出 Partition 3 的訂單所需要的產能，其經過的產線為青顏色的部分：該組訂單排完后的產能狀況如下圖：系統再排出 Partition 4 的訂單所需要的產能，其經過的產線為紫顏色的部分：該組訂單排完后的產能狀況如下圖：系統最后排出 Partition 5 的訂單所需要的產能，其經過的產線為桃紅顏色的部分：該組訂單排完后的產能狀況如下圖：關鍵的地方是要平衡好前面公用的機組的產品生產的組合，以防止后端重要產線的斷料。1.2.4.2.4

22、靈活的批次組織Broner 提供 Campaign和Group 兩種組批的方式，以實現非常靈活的批次組織。鋼鐵業的生產方式幾乎全部是按批次方式進行的，如煉鋼按鋼種，斷面組織批次，熱軋按材料類別組織批次，彩涂線按顏色和花紋組織批次。Campaign 和 Group 的標準是完全按照材料的屬性自由定義的，所以 PP 的組批方式非常的靈活。1.2.5 其它需求1.2.5.1 需求作為產銷一體化的整體計劃系統，太鋼還有如下的需求：a. 基于余材和剩余產能，在接入銷售訂單之前對客戶訂單要求的交期進行校驗；b. 對未來的需求進行預測和分析，并校核產能的實際能力，制定利潤或驗收最大化的銷售計劃；c. 基于銷

23、售計劃，在接入銷售訂單之前對客戶訂單要求的產品進行校驗；1.2.5.2 其它需求的滿足需求描述解決方案基于余材和剩余產能，在接入銷售訂單之前對客戶訂單要求的交期進行校驗；由 Broner 訂單談判 ONCTP 來實現實時地交期校驗。對未來的需求進行預測和分析，并校核產能的實際能力，制定利潤或驗收最大化的銷售計劃；由 Broner 的需求建模模塊 DM實現需求的預測和建模。由 Broner 的業務優化模塊 BOP 實現綜合銷售計劃的制定?；阡N售計劃，在接入銷售訂單之前對客戶訂單要求的產品進行校驗；由 Broner的訂單談判 ONATP 模塊實現對銷售計劃的校核。1.3 系統總體構架和流程系統的

24、架構圖如下：SAP (由接口程序生成計劃生產訂單/參考 PP 結果生成生產訂單)MES L2鋼坯生產訂單鋼材生產訂單鋼坯生產訂單生產實績庫存信息SAP物料計劃 MP生產計劃 PP銷售訂單BOM材料信息MES執行系統庫存管理系統鋼材生產訂單生產實績MES執行系統建立生產訂單和材料匹配關系建議的生產訂單和材料匹配關系，生產日程需求建模DM業務優化BOP訂單談判 ON-ATP訂單談判 ON-CTP銷售歷史銷售詢單銷售詢單詢單應答詢單應答系統集成的流程主要分為兩個部分：第一部分是在綜合銷售計劃的部分，涉及的部分包含三個模塊，需求建模 DM，業務優化 BOP 和 訂單談判 ONATP；第二部分為生產計劃

25、部分，涉及的部分包含三個模塊，物料計劃 MP，生產計劃 PP 和訂單談判 ONCTP。它們的流程簡述如下。1.3.1 綜合銷售計劃系統流程這部分的信息流比較簡單：1. 從 SAP 系統取得銷售歷史數據以作為需求預測的基礎數據；2. 需求建模 DM 模塊建立無約束的需求的預測；3. 業務優化 BOP 模塊根據無約束的需求，工廠的能力約束，產品結構等等約束條件，計算出最優化的產品，市場和客戶的組合，以實現利潤或營收最大化；4. SAP 在錄入銷售訂單前，可以向 Broner 的 ONATP 發詢單查詢客戶訂購的產品有沒有生產配額，即是否預留了產能；5. Broner ON-ATP 實時返回查詢結果

26、給 SAP；收發短信需要接口程序的開發，以實現 SAP 和 Broner 系統的實時通訊。1.3.2 生產計劃系統流程從計劃到執行的流程描述如下：1. SAP 在錄入銷售訂單前，可以向 Broner 的訂單談判 ON-CTP 模塊發出詢單，以校驗客戶的交期是否可以如期達成；2. ON-CTP 實時模擬該訂單的生產過程，根據剩余的材料和剩余的產能計算客戶的交期是否可行，若不可行，ON-CTP 還會計算出最早的可能的交期；3. 銷售訂單在 SAP 系統錄入；4. 銷售訂單信息通過接口由 SAP 系統傳入 Broner 計劃系統；5. 由 SAP 的 BOM / Routing 轉換成計劃系統需要的

27、產品結構和工藝路線；6. 材料的信息由統一的 MES 接口層提供，MES 接口層再和不同的MES通訊，更多的材料信息由 MES 接口層從太鋼的各個制造執行系統和庫存支持系統取得；7. 銷售訂單到材料的匹配在Broner 的計劃系統建立，銷售訂單欠量在各個工序需要的產量在 Broner 的計劃系統計算；8. Broner 計劃系統建立月度的生產進度安排，具體到每天的安排，可以按天滾動運行；9. 針對頭13天或1周的計劃，接口程序按照規格鋼種等條件匯總生成報表，作為建議的生產訂單；10. 建議的生產訂單可以送回 SAP 系統，在SAP系統生成計劃的生產訂單；計劃的生產訂單由計劃員審核通過再下發到各

28、個 MES 系統；11. MES 保存生產訂單和虛擬材料或原材料的匹配關系；建議 MES 從接口程序取得原先匯總到計劃的生產訂單上的材料，以作為掛料的依據；12. 生產執行在太鋼的各個 MES 系統完成；13. MES 收集材料生產出來的實績，確認實際材料到生產訂單的關系；14. MES 把已經下發執行的生產訂單對應的材料，實際的材料信息送回 MP，生產系統下次計算會重新平衡銷售訂單的需求和材料的供應；這里已經下發的生產訂單如果還沒有產出，我們把它們作為有效的供應 (即假定會按時產出)；15. Broner 計劃系統識別的余材可以提供給銷售部門作重點推銷的依據；16. 銷售訂單對材料的關系在

29、Broner 計劃系統跟蹤；生產訂單的進度在 MES 系統跟蹤；1.4 系統集成方案首先，建議開發一個專門的系統接口層次，以處理：1. 從 SAP 抽取數據，轉換為 Broner 所需的格式；2. 從 Broner 的計劃結果生成計劃生產訂單所需的數據，并且寫回到 SAP 系統，并生成計劃生產訂單；3. 形成一個統一的材料信息層，集成各個 MES 和各個倉庫的材料信息；其次，SAP 的集成技術：1. 可以采用集成的接口平臺；2. 可以采用 SAP BAPI 的接口標準編制接口程序；1.4.1 Broner 銷售訂單的概念Broner 用銷售訂單的實體定義一個確定的產品，確定的數量和確定的交期的

30、一個生產需求。所以一個 Broner 的銷售訂單實體只能有一個產品號，技術上可以對應為 SAP 的一個銷售訂單行。因為 Broner 的銷售訂單實體實質反映的是對成品的一個生產需求，所以如果 SAP 運行頂層的 MPS，則生成的頂層的生產訂單也可以導入 Broner 系統生成對應的 Broner 銷售訂單。1.4.2 關于生成計劃的生產訂單在前面的系統集成流程中，計劃的生產訂單可以預先生成，這樣 SAP 生成生產訂單后，SAP 和各個 MES 的集成接口可以基本保持不變 (優點)。但因為生產訂單是預先生成，所以可能有情景需要對生產訂單進行修訂，然而生產訂單的修訂在 SAP 是不允許的。我們這里

31、也介紹另一個集成的變種，也是 Broner 的國外客戶采用的方式 （COSIPA，Mittal）。主要的目的是供太鋼參考，具體的集成方式和流程還需要在項目初期討論確定。MESL2鋼坯生產訂單鋼材生產訂單鋼坯生產訂單生產實績庫存信息SAP物料計劃 MP生產計劃 PP銷售訂單BOM材料信息MES執行系統庫存管理系統鋼材生產訂單生產實績MES執行系統制定作業計劃并下發建立生產訂單和材料匹配關系建議的生產訂單和材料匹配關系，生產日程需求建模DM業務優化BOP訂單談判 ON-ATP訂單談判 ON-CTP銷售歷史銷售詢單銷售詢單詢單應答詢單應答生產訂單在下發作業計劃時才生成生產訂單返送 SAP該方式和前面

32、的集成方式非常類似，重要的不同在與：計劃的生產訂單不是預先提前生成，而是在 MES 制定了作業計劃，并下發作業計劃時才生成生產訂單，并送回 SAP，如煉鋼的生產訂單是下發澆次計劃時才生成。這種方式的好處是材料和生產訂單的關系是非常確定的，而且在計劃系統， MES 系統和 SAP 系統保持一致，而且作業計劃下發時生產狀況已經非常明確，穩定性非常好。缺點是可能需要更改 MES 和 SAP 的接口。1.5 軟件平臺概述Broner 提供的方案完全可以滿足太鋼產銷一體化計劃系統的需求。 我們建議的解決方案是經過了實踐驗證的，并業已在多家和太鋼差不多規模的鋼鐵企業成功實施。 Broner 可以提供計劃，

33、排程和執行的一體化系統，其體系結構如下，我們按四個層次做進一步的簡述：1.5.1 銷售和營運計劃：需求管理、業務優化和訂單談判 (ON-ATP) Broner 提供的需求管理，業務優化和訂單談判 ONATP 是銷售和營運計劃層次的工具，也稱為綜合產銷計劃或綜合銷售計劃等等。它的主要目的在于幫助太鋼預測市場的需求，確定何種產品和市場的組合能實現最大的利潤，以及在訂單錄入的時候確保接入的訂單最符合綜合產銷計劃。該層次的計劃為長期的計劃，一般計劃的展望期為 13 年，計劃的控制單元為月，公司或計劃員按月和季度評審計劃與實際是否吻合，并決定做出調整與否。該層次的計劃一般覆蓋整個公司所有的生產設施和所有

34、的產品。業務優化模塊綜合使用需求管理模塊的需求預測、供應鏈模型、采購分布模型來生成優化的銷售計劃。模型中涵蓋了整個供應鏈中所有的重要財務和經營要素。用戶可以對不同的經濟環境，市場或營運的策略進行模擬和分析，以最終選擇最具盈利性的產品和市場的組合。業務優化的核心的輸出是綜合銷售計劃，該銷售計劃基于最優的產品和市場的組合，同時也滿足生產制造的約束和限制。組合銷售計劃是客戶訂貨結構優化控制的基礎，訂單談判 ATP 在每個銷售訂單錄入的時候可以校核該銷售訂單是否符合銷售計劃。1.5.2 全局生產計劃：物料計劃 (MP)、生產計劃 (PP) 和訂單談判 (ON-CTP) 全局生產計劃的輸入為太鋼目前整個

35、銷售訂單薄，這一層計劃的目的在于：為所有的銷售訂單確定物料分配和需求，確定所有訂單 (訂單所分配的材料) 的生產日程。計劃可以采用不同的優化的策略，如確保盡可能多的訂單按時完成的同時，提高機組的產能利用率，縮減訂單履行的提前期等等。生產計劃的輸出包含：§ 縱向 所有銷售訂單的供應計劃，到每件材料在每個工序的計劃生產日期；§ 橫向 所有機組在計劃期內的產能負載，可用產能，占用產能和剩余產能的全局的圖景；生產計劃是全局的，它包含太鋼所有的重要的產線。集成的，一體化的計劃能大大提高從煉鋼到下游機組的整體物流的平衡和協調，以提高訂單的按時完成率，生產率，機組的利用率，并且削減庫存水

36、平和縮短制造提前期。在物料計劃和生產計劃中， Broner 系統會自動給銷售訂單匹配最合適的材料， 材料不足，Broner 系統會自動生成凈物料需求，如計劃生產的板坯，外購坯/卷等。Broner 系統完成物料分配之后，針對整個訂單薄執行全局的產能計劃。產能計劃包括了所有的產線，識別出產能的瓶頸，和每個機組的利用率。 該產能計劃也是銷售訂單錄入控制，和計算每個銷售訂單交期的基礎。當銷售訂單錄入時，Broner 訂單談判CTP 系統會計算出可以承諾的交期，因此每個銷售訂單可以按時完成的機會大大提高。 Broner 計劃系統可以和訂單錄入系統和生產管理系統集成使用，以取得最新的庫存信息和最新的訂單信

37、息。在這個階段生成的生產計劃也是優化排程 (作業計劃) 的最主要的輸入數據。生產計劃會計算出每件材料 (每件板坯，鋼卷，鋼板) 在每個機組的計劃生產日期，優化排程 (作業計劃) 模塊在此基礎上制定作業計劃。計劃系統一般是每天都運行的，以生成接下來 4 12 周的滾動的生產計劃。每天，計劃員也可以使用系統進行各種 “what if” 的模擬分析，以評估各種不同的生產和經濟的腳本，或者生成周計劃或月計劃。1.5.3 生產排程優化：Broner 冶鑄軋一體化作業計劃Broner 全系列的作業計劃解決方案可以優化每個機組的生產次序以最小化生產成本。Broner 冶鑄軋一體化作業計劃套件包含了針對連鑄機

38、，冶煉區，熱軋軋機，冷軋和成品線 (如退火線，酸洗線，冷軋軋機，鍍鋅線，精整線等) 專門的專業的作業計劃工具。 Broner 冶鑄軋一體化作業計劃系統和生產計劃也實現計劃和排程的一體化， 所以 Broner 的作業計劃系統和生產計劃充分集成，以平衡生產計劃制定的面向客戶服務的生產優先級和生產管理制定的面向制造生產率/成本的優先級。作業計劃系統每班運行一次，或按照需要就運行 (如處理生產異?；蛱幚碣|量異常)，以生成未來24 48 小時的作業序列。我們在冶煉區包含了獨特的作業計劃和實時監控工具熱區控制中心 (MSCC)。MSCC 提供和 L2 接口使計劃員可以連續的在線監控和協調冶煉和熱軋的作業計

39、劃，實時識別作業計劃的沖突和潛在的沖突，并幫助計劃員實時調度各冶煉機組的作業計劃。在項目的第一期的物料計劃，生產計劃和訂單談判實施，穩定之后，實施優化排程 (作業計劃) 系統可以實現計劃和排程的一體化，即和計劃系統實現無縫的集成。作業計劃的優化可進一步提高第 4 鋼軋總廠的物流同步。當作業計劃實現和生產計劃的一體化，我們才能說作業計劃和生產計劃是匹配一致的，這是 CTP 確定的可承諾的交期的另一關鍵，同時也是確保承諾的交期得以兌現的關鍵。1.5.4 實時的執行系統：熱區控制中心 (MSCC) 我們在冶煉區包含了獨特的作業計劃和實時監控工具熱區控制中心 (MSCC)。MSCC 提供和 L2 接口

40、使計劃員可以連續的在線監控和協調冶煉和熱軋的作業計劃，實時識別作業計劃的沖突和潛在的沖突，并幫助計劃員實時調度各冶煉機組的作業計劃。2 產銷一體化軟件系統設計3.1 對 Broner 軟件平臺做一個概述，從 3.2 開始對各個模塊做一個簡介。2.1 物料計劃（MP）模塊2.1.1 物料計劃和生產計劃基礎生產計劃的編定包含兩個主要的部分：1. 制定材料到銷售訂單的分配關系；材料包括成品材料，半成品的材料。對特定的銷售訂單，若匹配的材料不足以滿足銷售訂單的需求，計算需要從煉鋼廠制造或外購的材料的凈需求。2. 按有限產能的原則，為所有的已匹配了銷售訂單的材料分配生產能力；戰略儲備訂單客戶真實的銷售訂

41、單銷售訂單需求預測訂單材料分配和凈需求生成產品和產品階層結構材料信息工作訂單訂單和材料的匹配關系機組信息 業務規則產能計劃材料的生產日程機組的負載1. 銷售訂單Broner 的系統用銷售訂單來表示一個具體的生產的需求，銷售訂單可以是：· 客戶已經確定的，真實的訂單：客戶已確認了產品、訂貨量、交期；· 戰略儲備訂單（Inventory orders）：生產出來的產品作為庫存，目前是沒有客戶訂單的，但可以配給將來的銷售訂單；· 預測訂單：由于客戶訂單的不足，計劃人員為了確保產能的利用，可以生成預測的訂單；如果客戶的系統對銷售訂單會做一些附加的處理而生成生產訂單，Bro

42、ner 的銷售訂單也可以從客戶系統的生產訂單轉化而來。2. 材料的分配和凈需求的生成物料計劃將目前已有的材料盡可能匹配給當前銷售訂單。當沒有足夠的材料滿足當前需求時，物料計劃將生成原材料的凈需求，再對其進行產能計劃。物料計劃通過冶金企業內部材料固有的靈活性，實現材料的有效匹配，將有利于提高綜合收得率、產能，并降低成品和在制品庫存，以降低庫存成本。3. 產品和產品階層結構產品和產品階層結構是物料計劃的基礎，類似于 ERP 系統的物料清單。材料到銷售訂單的分配主要基于：· 材料的產品編號和銷售訂單的成品的產品編號是否在同一產品階層上 (類似于產品間的樹性的關系) ；· 屬性值是

43、否匹配鋼鐵行業的產品結構呈現典型的 “V” 型結構。4. 材料信息無論是物料計劃還是生產計劃，材料都是必須的。材料包括成品的材料和半成品的材料(板坯、熱卷等)。材料信息的粒度，建議到件次，即材料具體到每一件板坯，每個熱卷，冷卷和成品。材料的信息要由 MES 系統來提供。5. 工作單在 Broner 系統里，每件材料用一個工作單 (Works_Order) 來表示，一個工作單可以代表一個生產完成的成品材料，一件生產過程中的在制品材料，或計劃要生產的虛擬材料。6. 產能計劃Broner 的生產計劃模塊(PP)是一個基于約束的有限能力供應鏈計劃模型，它根據工廠中各機組的可用情況和用戶選擇的參數，為訂

44、單分配生產能力。在產能計劃中，系統給所有分配了銷售訂單的工作單分配產能，排定生產日程計劃。沒有匹配銷售訂單的工作單 (余材) 則不安排產能，即不計劃對余材做進一步的加工，除非把它分配到了合適的銷售訂單。7. 生成的計劃：材料的生產日程和機組的負載材料的生產日程：每個銷售訂單的每件材料的每個工序的計劃生產日期。機組的負載：在計劃期內，每個時間欄(一個時間欄時產能安排的時間單元，可以定義為周，幾天，一天等) 的產能負載，包括每個時間欄里安排的材料。2.1.2 MP 主要功能物料計劃（MP）是一個基于規則的物料匹配系統，它主要用于有效地將工廠中的庫存材料分配給客戶合同，如果沒有足夠的庫存材料滿足當前

45、合同的需求，MP模塊將生成原料的凈需求，并釋放到排程計劃中。MP的主要功能包括：· 將在制品匹配給客戶合同· 產生新的物料工作單· 對母板坯、鋼卷制成的板、卷進行切割優化· 針對質量問題以及客戶合同變更后的重新匹配· 計算原料的凈需求· 確定剩余庫存，并為降級品提供匹配機會· 產能What-if分析。匹配過程是將合適的庫存材料按照冶金屬性和規格屬性或者預先定義的產品階層圖中的產品代碼匹配給銷售合同。系統實施可以從鋼種（規格）大類中的屬性替代和匹配關系入手，然后進一步將選擇匹配內容擴大到各個冶金或者質量參數。MP模塊可以隨時運

46、行，典型的運行模式是在接受新的合同或合同變更以及諸如報廢、儲存損耗等異常情況下，一天運行一次。2.1.3 MP的匹配和凈需求生成功能概述MP運用以下兩個功能：· MP匹配功能，將接收的新合同與庫存中的板坯、鋼卷進行匹配· 當沒有足夠的庫存材料滿足合同需求時，產生合同對應新的板坯、鋼卷凈需求量。MP每次運行時，具有對庫存材料執行重新匹配的功能。重新匹配過程考慮實際的收得率、質量問題，以及合同的接受、合同取消和合同屬性、合同交貨期的變更等因素。重新匹配過程可能會受到指定合同、庫存材料的鎖定設置的制約，當設置鎖定匹配時，MP不會將鎖定的材料匹配給其他的合同。2.1.4 物料計劃

47、MP 的關鍵特性基于規格分配的材料選擇: 物料計劃為每個銷售訂單選擇合適的材料，諸如寬度、厚度和質量代碼。這將大大簡化產品結構的定義工作，結合使用材料分配規則，實現材料的全程靈活分配。 原材料需求計劃：當接受到新的銷售訂單時，或由于質量問題造成現有銷售訂單材料短缺，物料計劃能夠發現采購新材料的需要，并釋放下達至生產單元。 戰略庫存：通過封鎖生成的庫存材料、已經加工了的材料，能夠顯著縮短銷售訂單的訂交貨周期。物料計劃通過自動分配中間庫存給新到的銷售訂單，并生成凈需求材料以補充中間品庫存，以支持此種生產戰略。 余材的識別：由于最小批量或質量問題會造成工廠中產生多余庫存，物料計劃能夠區分出這些材料不

48、能滿足當前銷售訂單以及預測銷售訂單訂單。這些信息將有助于對多余材料采取進一步的處置，在所需對應材料的銷售訂單未到時，以確保不排入作業計劃。 對質量問題的反應: 很多冶金生產不穩定，將導致生產出來的產品不能滿足潛在客戶的特定需求。物料計劃將優先級低的其他銷售訂單中尋找替代材料或生成凈需求，來解決造成的材料短缺。 模擬分析: 分配處理是非常快捷的，可以針對生產異常做出快速反應，或利用“模擬分析”工具來分析不同的材料分配戰略2.1.5 物料計劃處理的流程銷售訂單描述了對某一最終產品的需求，物料計劃就是采用最有效的方法以滿足銷售訂單需求。工作單代表生產過程中或已生產完畢的某件材料。計劃流程是基于優先級

49、排序的每一個銷售訂單，查找庫存中能夠滿足銷售訂單的工作單或者生成新的凈需求工作單。計劃結果的基本輸出是生成反映銷售訂單和工作單間的鏈接狀況。每次運行物料計劃時，任何前一次運行時已創建的銷售訂單和工作單鏈接，仍會被考慮，這樣，物料計劃運行時，庫存材料已匹配給某一個銷售訂單，在下次物料計劃運行后可能會匹配給另外一份銷售訂單。 主要步驟1.初始化：裝載數據2.實施封鎖3.銷售訂單排序4.選中目前優先級最高的銷售訂單5.確定匹配選項6.分配材料/生成凈需求7.應用質量收得率8.匹配鎖定的工作訂單9.屬性計算10.輸出工作訂單和銷售訂單的匹配關系11.輸出未匹配銷售訂單的工作單1. 物料計劃模型初始化，

50、裝入系統所必須的全部數據；2. 任何被封鎖的銷售訂單和工作單都不進行以下處理步驟。 3. 剩余的銷售訂單按照應用的排序規則進行優先級排序。4. 在銷售訂單排序中，從優先級的最高銷售訂單開始逐份選擇銷售訂單進行分配。5. 當物料計劃提交后，根據選擇的銷售訂單分配開關進行計劃處理。 6. 根據銷售訂單分配開關，工作單進行下列情況之一的處理： · 僅分配工作單 · 僅生成凈需求工作單 · 先分配再生成凈需求 關于分配和凈需求生成的描述見后。當分配和凈需求生產完成后，進行下述處理： 7. 分配新生成的工作單，并要檢查質量收得率。 8. 分配剩余的鎖定工作單，一并處理分配過

51、量的工作單，如果鎖定的工作單果滿足銷售訂單要求則按步驟6.進行分配。9. 屬性值計算（如果有的話） 10. 基于選擇的分配開關，一旦銷售訂單的需求得到滿足或者不再有可供分配的工作單時，將輸出銷售訂單的分配結果以及相應的工作單。繼續從次優先級銷售訂單開始，循環執行上述步驟。 11. 所有的銷售訂單都得到滿足時，輸出未分配掉的工作單。 2.1.6 物料計劃：物料匹配和凈需求生成的過程上節的第六步這里再展開描述。每個銷售訂單是只分配物料，只生成凈需求，還是先分配再生成是由銷售訂單的匹配選項定義的。2.1.6.1 物料分配的步驟當僅僅選擇分配或者先分配后生成凈需求開關時，物料計劃執行材料到銷售訂單的匹

52、配過程，具體步驟如下： 分配材料/生成凈需求分配材料生成凈需求A1 產品階層圖的展開A2 應用選擇標準A3 工作訂單優先級排序A4 按優先級次序選擇工作單A5 檢查合同一致性A6 單重優化A7 生成工藝路線A8 分配到銷售訂單A1 分配給銷售訂單的產品必須是產品階層圖中的產品，符合產品要求的相關工作單進行列表處理。 A2 選擇能夠應用的篩選規則，減少被選擇來分配的工作單個數，以加快模型的處理速度，這是可選項目。 A3 按照所選擇應用的規則進行工作單優先級排序，被鎖定的工作單賦予最高的優先級。A4 選擇優先級最高的工作單。 A5 被選的工作單進行銷售訂單加工路徑一致性檢查，尤其當工作單對應為產品

53、組時，這種檢查是非常必要的（以減少工作單個數直至數量可控）。 如果從工作單列表中選出的工作單是鎖定的，則直接進行A8步驟的處理，如果選出的工作單通過了銷售訂單加工路徑一致性檢查，則進行后續兩個步驟的處理。如果選出的工作單未能通過一致性檢查，直接返回到A4，繼續選擇后續的工作單。 A6 考慮加工工藝限制，檢查規格并進行規格優化。如果允許分割，則在本工序進行分割的處理，如果工作單違反了加工工藝限制，或不能滿足規格限制要求，該工作單將會被剔除，直接返回到A4，繼續選擇后續工作單。 A7 針對僅分配的工作單生成剩余的后續加工路徑，但和凈需求工作單中的路徑生成不同。 A8 工作單分配到當前銷售訂單。 如

54、果銷售訂單還未被滿足，如果列表中還有工作單，則循環繼續從A4開始。 當選擇先分配后生成凈需求時，一旦沒有可以分配的工作單，循環將從主要處理順序的步驟7開始執行。 2.1.6.2 凈需求生成步驟 當銷售訂單的匹配選項為“僅生成凈需求”或“先分配后生成凈需求”時，將從主處理順序的步驟6開始運行凈需求生成的流程。 分配材料/生成凈需求生成凈需求材料分配G1 產品階層圖的展開G2 應用單重優化G3 生成工藝路線G4 分配到銷售訂單G1 用來滿足銷售訂單的產品必須是產品階層圖中的產品。 G2 考慮加工工藝限制，檢查規格并進行規格優化。如果允許切割，則在進行切割的處理。 G3 生成新的工作單的工藝路線。 G4 生成的工作單分配給當前的銷售訂單，從主計劃順序的步驟7繼續開始循環。2.1.7 MP 物料計劃效益物料計劃所實現的主要效益概括如下：· 針對出現質量問題的材料，以及新的、或變化的市場條件，實現快速地再分配。· 區分出未分配材料、多余材料。· 為滿足當前銷售訂單、預測銷售訂單訂單，生成凈需求。· 強化材料的靈活性，最大限度地提高交期表現、降低庫存水平。· 降低庫存。· 保護高優先級客戶，避免產品缺口和其他操作問題。2.2 生產計劃（PP