项目背景

中钢集团邢台机械轧辊有限公司是世界上产销规模最大、市场占有率最高、研发实力最强的冶金轧辊专业研发制造企业，年产量达18万吨，全球市场占有率超过20%。基于《中国制造2025》国家战略，中钢邢机在2018年进入工厂全面升级阶段，并将投资近100亿元在邢台经济开发区新建工厂。其目标是成为全球首家智能化、数字化轧辊生产企业。

中钢邢机在新工厂规划之初，就已让各设计院提供了几版详细的规划方案。如何从这几版新工厂规划方案中寻优并高效优化新工厂布局、节约设备投资等方面成为了棘手的难题。

 

实施内容

从中钢邢机新工厂的第一阶段规划开始，就采用了西门子数字化工业软件Tecnomatix数字化制造解决方案。在西门子Smart Expert Partner（智慧专家合作伙伴）IPS智参科技的专家顾问帮助下，该客户完成了生产和物流数据的全面收集、新工厂图纸导入到Tecnomatix 2D/3D仿真环境。随后共同实施了工厂物流仿真，高效验证新工厂布局和物流，最终优化了总体方案。
 

通过仿真生产和物流过程，团队有效发现了在静态设计阶段很难发现的几个问题。例如：仿真结果表明，在研究跨区域材料掺量时，生铁和废钢的贮存量为负。通过核对输入数据表，发现生铁废钢的日需求量大于储罐的计划容量。另一个问题是在仿真过程中发现平板车没有按照配料计划返回到等待下一批配料的位置。由于还在熔化周期内，平板车上的材料还没有消耗完，所以无法按时进行下一批的补料。通过仿真数据与输入数据表的比较，洞察了物流配送设计中的误差。最后通过增加一个备用材料板解决了这个问题。其他问题比如吊车与其他吊车及设备移动时的干扰等，都已被准确地检测并纠正。

通过Plant Simulation，团队发现优化工作是方便、有效和直接的。例如，在某钢砂箱面积的研究中，是否增加平板车轨道就成为优化需要考虑的问题。在工厂物流仿真中，通过运行仿真并比较结果，可以很容易地进行验证。增加平板车轨道，可使高架起重机移动距离缩短1600米，每天工作时间缩短27分钟。同样，在铸模交叉等区域，团队提出了一系列的优化方案，并迅速通过仿真完成了相应验证。这些优化既可以使物流更畅通和顺畅，也可以使高价值设备的使用更加高效。在工厂物流仿真项目第一阶段结束时，团队就发现了六个重要的设计缺陷，并提出了两个重要的新工厂布局和物流优化解决方案。

 

项目收益

中钢邢机信息管理总监王敬军在项目结束时总结道:“在Tecnomatix解决方案和IPS智参科技专家顾问的帮助下，我们在较短的时间内以有限的成本完善了新工厂的规划方案。该项目不仅避免了几个重要的设计缺陷，而且通过优化新工厂布局和整体物流，节省了约1亿元的设备投资。”