流程制造-大型钢铁企业复杂供应链计划案例

行业特点

1. 强原材料依赖与供应链风险：铁矿石对外依存度超80%，焦煤进口持续增长，特种钢所需镍、钴、钼及优质废钢亦高度依赖进口，供应链易受地缘政治与贸易政策影响。
2. 采购周期长且金融属性突出：原料采购提前期长达数周，企业需维持高库存保障生产，同时广泛应用期货工具对冲价格波动，采购管理兼具“生产保障”与“金融操作”双重属性。
3. 界面衔接效率决定生产成本与质量：工序间等待时间（界面时长）直接导致能耗增加（重复加热）、生产周期拉长及产品质量风险，是衡量生产组织水平的关键指标。
4. 工艺路径复杂且高度定制化：特种钢生产路径依成分与性能要求千差万别，涉及多种精炼工艺（如AOD、VOD）及反复的热处理流程，排产灵活性要求极高。
5. 产品换型复杂且规则严苛：须遵循“成分兼容性”原则，频繁换型需设计“过渡计划”并全流程调整工艺参数，涉及设备清理与参数验证，工作量巨大。
6. 生产组合规则精密：“炉次-浇次-辊次”的组合需满足钢种兼容、成分过渡与辊形匹配等复杂规则，不合理组合将导致过渡料浪费与产能损失。
7. 工艺不确定性串联放大：原料波动、冶金反应不均、设备状态变化等不确定性在串联流程中传递并放大，系统刚性导致容错性低，易引发批量质量事故。
8. 全流程追溯要求严格：高端特种钢需满足“合一性”与“全程追溯”要求，从原料到成品的全环节批次、工艺参数必须精确绑定，限制生产柔性。

计划难点

• 多源数据整合困难：销售、生产、采购、库存数据分散于多系统，人工整合海量数据耗时易错，计划基础数据质量难以保证。
• 复杂约束难以全局统筹：人工经验无法同时优化设备能力、工艺路径、物料匹配与订单交期等多重约束，计划常存在“先天缺陷”。
• 异常响应迟缓，计划韧性不足：紧急订单、设备故障等异常频发，人工调整牵一发而动全身，再排周期长，计划员疲于“救火”。
• 局部优化与全局目标冲突：工序级优化（如轧机利用率）往往牺牲全局利益（如在制品库存、能效），且缺乏量化手段评估不同方案的综合效益。
• 知识依赖个人，难以沉淀传承：优秀排程逻辑存在于“老师傅”经验中，未形成企业标准数字资产，面临人员流失即体系失效的风险。

典型痛点

某特种钢企业作为高端轴承钢生产基地，产品系列复杂、应用领域高端，在缺乏APS系统支持下，其计划排程面临双重困境：

1. 响应与优化之困：计划体系脆弱，任何异常均引发连锁反应，调整耗时且影响难以评估；同时无法实现组批与资源优化，导致生产效率低、余材库存高。

2. 协同与传承之困：各部门信息孤立、计划版本不一，协同效率低下；排程知识高度依赖个体经验，难以固化、传承，企业运营稳定性受制于人。

解决方案

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