现代化钢铁企业实施大规模定制的关键质量管理技术研究

现代化钢铁企业实施大规模定制的关键质量管理技术研究

论文摘要

目前钢铁市场已经从原来的卖方市场变为买方市场,对钢铁产品的需求已经转向多样化和更加个性化,这势必造成多品种、小批量成为用户合同的主要特征,已经不能通过传统的大批量生产模式来满足,实现满足用户特殊需求的产品定制化生产越来越成为决定竞争胜负的关键因素。企业迫切需要一种新的生产模式,以相同的低成本和高质量满足用户的个性化需求。当前,选择大规模定制生产模式、将定制化需求转化为规模化生产是现代化钢铁企业的最佳选择。但是,与一般的制造企业不同,钢铁企业是一个半流程化企业,涉及的产线非常多、产品的生产周期长,在如此复杂的环境中实施大规模定制非常困难,需要对原有的业务组织体系、生产组织、制造管理、生产控制等流程进行重新组织和再设计。所以,非常有必要开展相关的生产组织技术、制造管理技术的研究工作。本文针对大规模定制下的关键质量管理技术进行了研究,重点对现有质量设计方法存在的产品模块化不足和静态设计柔性不足两个核心问题进行了探讨。针对产品模块化不足无法有效地将个性化需求转化为共性化产品而大规模生产,本文提出了面向大规模定制的钢铁企业产品模块化技术。介绍了钢铁企业模块化技术的总体思路,提出了以炼钢成分为依据、以聚类分析为手段的模块化产品设计方法,并给出了该方法的详细处理流程。应用结果表明,该方法实现了对现有炼钢钢种的归并,产品的模块化显著提高,应用效果良好。针对现有方法柔性不足无法满足大规模化定制与生产波动大之间的矛盾,本文提出了面向大规模定制的动态质量设计技术。介绍了动态质量设计的原理,提出了实施动态质量设计的系统架构,并重点论述了通过力学性能预报模型和冶金经验模型,根据炼钢工序实际成分动态调整热轧工艺参数的热轧产品动态质量设计方法。应用结果表明,该技术能够及时根据炼钢工序波动进行后工序的调整,不但保持物流的畅通,而且调整后实物产品的性能合格率也有提高。希望通过本次研究能够推动大规模定制在钢铁企业中的深入应用。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 引言
  • 1.1 研究背景
  • 1.2 大规模定制的内涵
  • 1.3 大规模定制在企业中的应用
  • 1.4 钢铁企业实施大规模定制的主要困难
  • 1.4.1 大规模定制的关键技术
  • 1.4.2 钢铁企业实施大规模定制的主要困难
  • 1.5 本文研究内容
  • 第二章 钢铁企业多级质量管理系统
  • 2.1 钢铁企业质量管理体系
  • 2.1.1 钢铁企业质量管理体系概述
  • 2.1.2 面向质量管理的 PDCA 循环模型
  • 2.1.3 宝钢质量管理体系的特征
  • 2.2 钢铁企业质量管理业务流程
  • 2.2.1 钢铁企业质量管理内容演变
  • 2.2.2 现代钢铁企业质量管理活动的业务流程
  • 2.3 钢铁企业多级质量管理系统介绍
  • 2.3.1 基于 MES 的钢铁企业多级质量管理系统构架
  • 2.3.2 MES 主要质量管理功能模块介绍
  • 2.3.3 PCC 及 BPC 质量管理功能模块介绍
  • 2.3.4 数据仓库质量管理功能模块介绍
  • 2.4 本章小结
  • 第三章 面向大规模定制的模块化产品设计技术
  • 3.1 大规模定制模式下现有质量设计方法存在的主要问题
  • 3.1.1 钢铁企业质量设计的处理流程
  • 3.1.2 冶金规范中产品模块化不足问题
  • 3.1.3 静态设计方法柔性不足问题
  • 3.2 面向大规模定制的模块化产品设计技术研究
  • 3.2.1 钢铁企业模块化产品设计思想
  • 3.2.2 用于分类的聚类分析方法介绍
  • 3.2.3 基于聚类分析的钢铁企业模块化产品设计技术
  • 3.2.4 钢铁企业模块化产品设计的主要流程
  • 3.3 实际应用案例
  • 3.4 本章小结
  • 第四章 面向大规模定制的动态质量设计技术
  • 4.1 动态质量设计原理介绍
  • 4.2 钢铁企业动态质量设计的系统架构
  • 4.3 钢铁企业动态质量设计技术的核心技术及处理流程
  • 4.3.1 热轧带钢力学性能模型介绍
  • 4.3.2 热轧带钢力学性能预报模型的建立方法
  • 4.3.3 支持动态质量设计的冶金经验模型
  • 4.3.4 钢铁企业动态质量设计技术的处理流程
  • 4.4 应用案例及效果
  • 4.5 本章小结
  • 第五章 结束语
  • 5.1 研究总结
  • 参考文献
  • 致谢
  • 攻读学位期间发表的论文
  • 相关论文文献

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