摘要:基于鋼鐵生產(chǎn)“大規(guī)模、標準化”的固有本質(zhì)與“多品種、小批量”的市場需求，設(shè)計合同自動有效分工序段歸并，以實現(xiàn)原料共享設(shè)計的解決方案，在鋼鐵生產(chǎn)特點與市場需求找到一個平衡點。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)驗以規(guī)則庫的方式進行了整理提取，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

　　引言

　　從全球鋼鐵行業(yè)現(xiàn)狀來看，鋼鐵行業(yè)面臨嚴峻的產(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)，實現(xiàn)多合同分段共享同一原料，直接達到減少在庫余材、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)實施經(jīng)驗的積累與提煉，基于規(guī)則引擎的合同歸并生產(chǎn)是基于模塊化設(shè)計，可集成于企業(yè)制造執(zhí)行系統(tǒng)平臺，也可作為一個獨立系統(tǒng)與制造執(zhí)行系統(tǒng)實時聯(lián)動、獨立實施。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)計及實現(xiàn)過程中，借助生產(chǎn)業(yè)務(wù)專家的知識積累，將復雜的業(yè)務(wù)需求結(jié)構(gòu)化、邏輯化，并使用規(guī)則引擎軟件實現(xiàn)基于規(guī)則的復雜業(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)人員進行專業(yè)設(shè)計，由軟件工程師實現(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，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，確定需要歸并后合并投料的合同集，并通過設(shè)備工藝細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)學計算等，支持以直接數(shù)學符號“()”等定義層次關(guān)系。實例如下:’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)計實現(xiàn)了決策表，以決策表將復雜的工藝約束，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’合同進行組批.

　　3.6業(yè)務(wù)規(guī)則應(yīng)用

　　實際應(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行業(yè)務(wù)規(guī)則計算，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。業(yè)務(wù)規(guī)則應(yīng)用方法如圖1所示。

　　

　　4應(yīng)用實例及效果

　　本系統(tǒng)在冷軋不銹鋼加工企業(yè)進行了項目實踐，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制消庫，造成現(xiàn)貨產(chǎn)出的情況。

　　(3)縮短生產(chǎn)周期實現(xiàn)集批生產(chǎn)，減少切換次數(shù)，實現(xiàn)快進快出的原則。

　　(4)降低生產(chǎn)成本實現(xiàn)組批生產(chǎn)，一次生產(chǎn)多種產(chǎn)出，減少原料投入、減少機組輔助用材、減少能源消耗等生產(chǎn)制造直接成本，達到生產(chǎn)成本降低的目的。

　　(5)實現(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)實現(xiàn)了實時聯(lián)動無縫集成，實現(xiàn)了全程過對歸并合同及生產(chǎn)過程的細化跟蹤與實時管控。整體提升了該業(yè)務(wù)的執(zhí)行效率，實現(xiàn)了精準管理。

　　5總結(jié)

　　基于規(guī)則引擎的合同歸并方案的實現(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)通過實施實踐配合方案優(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)增效目標實現(xiàn)。

　　參考文獻:

　　[1]王李軍，陶明亮，張曙，等.面向業(yè)務(wù)規(guī)則引擎研究[J].計算機工程，2007，33(24):52.

　　[2]閆歡，張宜生，李德群.規(guī)則引擎在制造企業(yè)MES中的研究與應(yīng)用[J]，計算機工程，2007，33(7):210.