摘要: 基于鋼鐵生產(chǎn)“大規(guī)模、標(biāo)準(zhǔn)化”的固有本質(zhì)與“多品種、小批量”的市場需求，設(shè)計(jì)合同自動有效分工序段歸并，以實(shí)現(xiàn)原料共享設(shè)計(jì)的解決方案，在鋼鐵生產(chǎn)特點(diǎn)與市場需求找到一個平衡點(diǎn)。方案應(yīng)用后，提升了鋼鐵 企業(yè)生產(chǎn)組織的柔性及敏捷性，同時將生產(chǎn)業(yè)務(wù)專家的經(jīng)驗(yàn)以規(guī)則庫的方式進(jìn)行了整理提取，形成了合同歸并 專業(yè)知識庫。

　　關(guān)鍵詞: 合同歸并; 規(guī)則引擎; 原料共享

　　0 引言

　　從全球鋼鐵行業(yè)現(xiàn)狀來看，鋼鐵行業(yè)面臨嚴(yán)峻的產(chǎn)能過剩形勢。在此前提下，大規(guī)模生產(chǎn)、品種單一的模式不能滿足市場需求。新試品、特殊特性產(chǎn)品等個性化的產(chǎn)品才能夠滿足下游企業(yè)加工要求，提高其產(chǎn)品成材率，從而達(dá)到鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)拓展市場、效益增長的目的。基于規(guī)則引擎的合同歸并生產(chǎn)，通過組批優(yōu)化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)多合同分段共享同一原料，直接達(dá)到減少在庫余材、縮短生產(chǎn)周期、降低生產(chǎn)成本等效果。企業(yè)對于工藝技術(shù)的研究不斷拓展，解決方案及對應(yīng)的信息化系統(tǒng)也隨之提升，合同歸并生產(chǎn)規(guī)則知識庫也在不斷豐富完善。

　　1 方案簡介

　　基于寶信軟件對于冶金加工行業(yè)知識及信息化系統(tǒng)實(shí)施經(jīng)驗(yàn)的積累與提煉，基于規(guī)則引擎的合同歸并生產(chǎn)是基于模塊化設(shè)計(jì)，可集成于企業(yè)制造執(zhí)行系統(tǒng)平臺，也可作為一個獨(dú)立系統(tǒng)與制造執(zhí)行系統(tǒng)實(shí)時聯(lián)動、獨(dú)立實(shí)施。它主要的作用為以寶信研發(fā)的規(guī)則引擎技術(shù)，分析當(dāng)前待生產(chǎn)合同的用料需求，以減少原料投入為原則自動計(jì)算決策，形成不同決策結(jié)果集合，完成全程或部分工序可共用原料的合同歸并推薦，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)優(yōu)化的歸并決策。

　　2 關(guān)鍵技術(shù)說明

　　方案設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)過程中，借助生產(chǎn)業(yè)務(wù)專家 的知識積累，將復(fù)雜的業(yè)務(wù)需求結(jié)構(gòu)化、邏輯化， 并使用規(guī)則引擎軟件實(shí)現(xiàn)基于規(guī)則的復(fù)雜業(yè)務(wù)邏輯[1]。

　　規(guī)則語言是基于鋼鐵行業(yè)生產(chǎn)用語，由行業(yè)詞匯建立的業(yè)務(wù)對象模型，是編寫復(fù)雜業(yè)務(wù)規(guī)則的基礎(chǔ)。對象模型既能被鋼鐵生產(chǎn)業(yè)務(wù)人員理解掌握，又能和底層數(shù)據(jù)之間建立對應(yīng)關(guān)系。以規(guī)則引擎實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)決策，從應(yīng)用程序代碼中分離，提供預(yù)定義的語義模塊編寫業(yè)務(wù)決策。接受數(shù)據(jù)輸入、解析業(yè)務(wù)規(guī)則，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)決策[2]。

　　業(yè)務(wù)對象模型由鋼鐵生產(chǎn)業(yè)務(wù)人員進(jìn)行專業(yè)設(shè)計(jì)，由軟件工程師實(shí)現(xiàn)軟件建模，業(yè)務(wù)要素為規(guī)則語言中以“詞匯”展示的建模要素。業(yè)務(wù)對象模型建立后，業(yè)務(wù)單元可在模型基礎(chǔ)上，使用規(guī)則語言自定義業(yè)務(wù)邏輯。基于規(guī)則引擎的合同歸并規(guī)則引擎使用了規(guī)則語言、決策表、決策樹三種不同形式的業(yè)務(wù)規(guī)則，通過規(guī)則流建立連接，形成復(fù)合業(yè)務(wù)規(guī)則集合。

　　3 方案架構(gòu)及應(yīng)用功能

　　3. 1 方案架構(gòu)

　　基于規(guī)則引擎的合同歸并生產(chǎn)解決方案的關(guān) 鍵功能為規(guī)則引擎應(yīng)用及與制造執(zhí)行系統(tǒng)的互聯(lián) 互通，總體架構(gòu)依據(jù)這兩個核心內(nèi)容設(shè)計(jì)，主要包 括: 待歸并合同管理、業(yè)務(wù)模型管理、規(guī)則庫管理、規(guī)則部署發(fā)布、業(yè)務(wù)規(guī)則應(yīng)用、接口及集成管理。

　　3. 2 待歸并合同管理

　　待歸并合同管理主要功能為篩選需要且可以歸并投料的合同。

　　( 1) 歸并條件設(shè)定

　　以合同生產(chǎn)組織的關(guān)鍵要素為基礎(chǔ)，提供條件設(shè)定。系統(tǒng)依據(jù)設(shè)定歸并要素條件，條件區(qū)分合同類、設(shè)備工藝類。合同狀態(tài)、合同性質(zhì)、欠交貨量、交貨日期等內(nèi)容為合同類篩選條件，可歸并生產(chǎn)工序、具備分切能力工序、可集批生產(chǎn)作業(yè)碼為設(shè)備工藝類篩選條件。

　　( 2) 歸并申請接收

　　若系統(tǒng)集成與制造執(zhí)行系統(tǒng)，則通過應(yīng)用界面接收生產(chǎn)業(yè)務(wù)人員的歸并申請; 若為獨(dú)立子系統(tǒng)，則通過接口集成模塊接收生產(chǎn)業(yè)務(wù)人員的歸并申請。

　　( 3) 待歸并合同管理

　　以歸并條件設(shè)定，確定需要?dú)w并后合并投料的合同集，并通過設(shè)備工藝細(xì)化篩選合同集中具備歸并條件的合同，形成最終發(fā)送規(guī)則引擎計(jì)算的待歸并合同集。

　　3. 3 業(yè)務(wù)模型管理

　　業(yè)務(wù)模型管理，主要實(shí)現(xiàn)功能為規(guī)則語言定義。預(yù)定義類似自然語言的語義，以便業(yè)務(wù)人員可以使用基于鋼鐵行業(yè)的詞匯建立業(yè)務(wù)規(guī)則。例如合金牌號，直接定義為“牌號”; 鋼制品實(shí)際厚度，直接定義為“厚度”等。

　　業(yè)務(wù)模型管理中，將與合同歸并相關(guān)的幾十種業(yè)務(wù)要素，直接以上述自然語言定義的方式，設(shè)置于業(yè)務(wù)模型中。

　　3. 4 規(guī)則庫管理

　　規(guī)則庫支持規(guī)則語言、決策表、決策樹三種不同形式的業(yè)務(wù)規(guī)則表示，以規(guī)則流建立連接，形成滿足生產(chǎn)歸并復(fù)雜業(yè)務(wù)需求的規(guī)則集合。

　　( 1) 規(guī)則語言

　　為各種可以直接用自然語言描述的歸并條件，以業(yè)務(wù)模型定義的規(guī)則要素為基礎(chǔ)，可以直接使用要素，輔助以各種邏輯計(jì)算條件，如“大于”、“小于等于”、“是”等設(shè)定。

　　( 2) 規(guī)則樹

　　將規(guī)則語言以條件方式集成為規(guī)則樹，條件包括“或者”、“并且”及數(shù)學(xué)計(jì)算等，支持以直接數(shù)學(xué)符號“( ) ”等定義層次關(guān)系。實(shí)例如下:

　　’合同 A’的 合 同 號 不 是’合同 B’的 合 同 號

　　并 且 ’合同 A’的 作 業(yè) 種 類 是 ’合同 B’的 作 業(yè) 種 類并 且 ( ( ( ’合同 A’的 訂 貨 寬 度 - ’合同 B’的 訂 貨 寬

　　度 ) 小 于 等 于 50

　　并 且 ( ’合 同 A’ 的 訂 貨 寬 度 - ’ 合 同 B’ 的 訂 貨 寬 度大 于 等 于 0)

　　或 者 ( ( ’合同 B’的 訂 貨 寬 度 - ’合同 A’的 訂 貨 寬度 ) 小 于 等 于 50)

　　并 且 ( ’合 同 B’ 的 訂 貨 寬 度 - ’ 合 同 A’ 的 訂 貨 寬度 ) 大 于 等 于 0) )

　　……

　　并 且 ’合同 A’的 決 策 號 不 是 " "

　　并 且 ’合同 B’的 決 策 號 不 是 " "

　　并 且 ’合同 A’的 決 策 號 是 ’合同 B’的 決 策 號

　　( 3) 決策表

　　規(guī)則語言、規(guī)則樹能夠滿足相對簡單的業(yè)務(wù)規(guī)則庫設(shè)置。對于合同條件歸并共享原料的業(yè)務(wù)場景來說，尚不能滿足需求，方案設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了決策表，以決策表將復(fù)雜的工藝約束，業(yè)務(wù)規(guī)則結(jié)構(gòu)化描述。

　　3. 5 規(guī)則部署發(fā)布

　　規(guī)則庫定義完成，規(guī)則服務(wù)設(shè)定“決策表 + 業(yè)務(wù)規(guī)則”組成的規(guī)則流，并發(fā)布部署。部署完成的規(guī)則流示意如表 1 所示。即以決策表中“大類、鋼種牌號、某工藝要求、訂貨要求 1、訂貨要求 2、訂貨要求 3”為組合關(guān)鍵鍵值，每 1 個組合執(zhí)行 1 個特定的決策號。

　　業(yè)務(wù)規(guī)則

　　預(yù) 定 義

　　指 定’合同 B’為 一 個 合 同 來 自 ( in ) ’待歸并合同

　　集合’;

　　指 定’合同 A’為 一 個 合 同 來 自 ( in ) ’待歸并合同

　　集合’;

　　如 果

　　’合同 A’的 合 同 號 不 是’合同 B’的 合 同 號

　　并 且’合同 A’的 作 業(yè) 種 類 是’合同 B’的 作 業(yè) 種 類并 且 ( ( ( ’合同 A’的 訂 貨 寬 度 - ’合同 B’的 訂 貨

　　寬 度 ) 小 于 等 于 50

　　并 且 ( ’合同 A’的 訂 貨 寬 度 - ’合同 B’的 訂 貨 寬度 大 于 等 于 0 )

　　或 者 ( ( ’合同 B’的 訂 貨 寬 度 - ’合同 A’的 訂 貨

　　寬 度 ) 小 于 等 于 50 )

　　并 且 ( ’合同 B’的 訂 貨 寬 度 - ’合同 A’的 訂 貨 寬度 ) 大 于 等 于 0 ) )

　　……

　　并 且 ’合同 A’的 決 策 號 不 是 " "

　　并 且’合同 B’的 決 策 號 不 是 " "

　　并 且’合同 A’的 決 策 號 是’合同 B’的 決 策 號那 么

　　’組批者’對’合同 A’，’合同 B’合 同 進(jìn) 行 組 批;

　　3. 6 業(yè)務(wù)規(guī)則應(yīng)用

　　實(shí)際應(yīng)用方法為: 以待歸并合同集為輸入?yún)?shù)調(diào)用規(guī)則流，執(zhí)行規(guī)則決策，形成歸并推薦。合同歸并為目的的規(guī)則引擎計(jì)算中設(shè)定了算法 A 及算法 B。

　　算法 A 主要執(zhí)行決策表，以決策表對待歸并合同進(jìn)行分組，不同分組形成不同的決策號，并將分組結(jié)果以決策號方式賦予待歸并合同。

　　算法 B 在決策表分組完成的情況下，以組為單位對相同決策號合同進(jìn)行業(yè)務(wù)規(guī)則計(jì)算，將待歸并合同集中的合同自動歸并為多個可合并投料生產(chǎn)的大合同。并將計(jì)算結(jié)果返回制造執(zhí)行系統(tǒng)的生產(chǎn)管理模塊，直接改變生產(chǎn)組織單位。

　　0 應(yīng)用實(shí)例及效果

　　本系統(tǒng)在冷軋不銹鋼加工企業(yè)進(jìn)行了項(xiàng)目實(shí)踐，滿足了業(yè)務(wù)對于合理減少工藝切換、縮短生產(chǎn)周期及降低非合同材庫存的實(shí)際需求，并從以下方面帶來了管理提升效果。

　　( 1) 減少庫存積壓

　　減少因小訂量合同原料的單爐要求，造成采

　　4 應(yīng)用實(shí)例及效果

　　本系統(tǒng)在冷軋不銹鋼加工企業(yè)進(jìn)行了項(xiàng)目實(shí)踐，滿足了業(yè)務(wù)對于合理減少工藝切換、縮短生產(chǎn)周期及降低非合同材庫存的實(shí)際需求，并從以下方面帶來了管理提升效果。

　　( 1) 減少庫存積壓

　　減少因小訂量合同原料的單爐要求，造成采購量超過使用量，原料前庫積壓的情況; 減少滿合同退料后的余材，無法匹配其它合同，造成積壓或以現(xiàn)貨形式銷售的情況。

　　( 2) 降低現(xiàn)貨率

　　減少因小合同無法組批生產(chǎn)，單獨(dú)投料后產(chǎn)生現(xiàn)貨的情況、在制余材或成品余材超庫齡強(qiáng)制消庫，造成現(xiàn)貨產(chǎn)出的情況。

　　( 3) 縮短生產(chǎn)周期

　　實(shí)現(xiàn)集批生產(chǎn)，減少切換次數(shù)，實(shí)現(xiàn)快進(jìn)快出的原則。

　　( 4) 降低生產(chǎn)成本

　　實(shí)現(xiàn)組批生產(chǎn)，一次生產(chǎn)多種產(chǎn)出，減少原料投入、減少機(jī)組輔助用材、減少能源消耗等生產(chǎn)制造直接成本，達(dá)到生產(chǎn)成本降低的目的。

　　( 4) 實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)管理，提高控制程度

　　合同歸并業(yè)務(wù)通過系統(tǒng)、科學(xué)的管理，完成了自動化的整體合同資源池遍歷、檢索、篩選、規(guī)則計(jì)算、自動決策，提高了合同的歸并量，提升了歸并的效率。同時因與企業(yè)的制造執(zhí)行系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了實(shí)時聯(lián)動無縫集成，實(shí)現(xiàn)了全程過對歸并合同及生產(chǎn)過程的細(xì)化跟蹤與實(shí)時管控。整體提升了該業(yè)務(wù)的執(zhí)行效率，實(shí)現(xiàn)了精準(zhǔn)管理。

　　5 總結(jié)

　　基于規(guī)則引擎的合同歸并方案的實(shí)現(xiàn)，一定程度上優(yōu)化了鋼鐵加工行業(yè)的生產(chǎn)組織。在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，以規(guī)則引擎完成合同歸并業(yè)務(wù)的知識提煉及業(yè)務(wù)執(zhí)行，符合鋼鐵行業(yè)有規(guī)模化生產(chǎn)向大規(guī)模定制化生產(chǎn)轉(zhuǎn)型的需求，對于企業(yè)研究高性能、小批量、生產(chǎn)組織難度大的鋼鐵加工技術(shù)有一定的推動作用。

　　因此試用效果明顯，將持續(xù)通過實(shí)施實(shí)踐配合方案優(yōu)化及產(chǎn)品研發(fā)，提升產(chǎn)品的技術(shù)水平、增加冶金行業(yè)知識積累，以信息化升級服務(wù)與企業(yè)提質(zhì)增效目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。

　　參考文獻(xiàn):

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