本文是一篇生產管理論文，本文結合協同管理模式，對燒結墻材生產流程協同管理系統進行了總體規劃及各工序管理，分析指出了各工序需要協同管理的主要因素及管理方式，實時顯示生產流程畫面、事件記錄信息等，并結合企業生產流程管理進行了初步應用，以更好地指導燒結墻材生產。
第1章 緒論
1.1 課題背景和意義
燒結墻材具有悠久的使用歷史，由于其原材料容易獲得而被廣泛使用，在人類文明的各個階段都可尋到燒結墻材的蹤跡，以現今北京長城、故宮所使用的城墻及地面燒結磚最為典型，可見燒結墻材可經得起風雨歲月的考驗[1-3]。在提倡節約的當代，材料的長壽命即是最大的節約，時至今日，燒結墻材依然是國家建設的重要基礎材料，且不斷在建筑上展現魅力[4]。近年來，我國城市化進程穩中求進，對建筑物數量需求也隨之增加，在建筑材料中約占比70%的墻材關系著其發展進程，隨著國家墻改政策的深入進行，燒結類墻材企業正逐步改善原料及技術裝備等[5, 6]，燒結墻材行業在向著機械化、自動化、信息化方向長足發展。
燒結墻材行業經過多年的技術創新發展，從以單一的黏土為原料發展為以粉煤灰、煤矸石、建筑渣土、淤泥等多種廢渣和頁巖為原料；燒結墻材產品種類也趨于多樣化，從實心磚向多孔磚、空心磚和多孔砌塊、空心砌塊等更節能的品類不斷發展[7]；窯燒形式從土窯、輪窯發展到隧道窯；生產能源也注重節能，余熱發電技術得到成功的推廣應用等。燒結墻材行業技術及產品結構優化均取得一定成果[8]，在提升建筑物質量及壽命、資源再利用、節能減排等方面為社會做出了重大貢獻[9, 10]。
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1.2 燒結墻材生產管理特點
進行管理的前提是要明晰管理對象的特點，通過圖1.1分析可知燒結墻材可分為磚與砌塊兩大類，每一類又因其不同的原料配比與結構差異衍生出多種產品，但其生產過程相同。生產是將原始物料進行物理、化學處理以轉變成預定成品的一系列加工和處理的過程，不同行業有不同的生產工藝路線和生產方式，可將生產過程根據制造企業生產過程中加工對象運動的連續程度分為流程式生產和離散式生產兩大類[20, 21]，其中流程式生產又分為綜合流程式與分解流程式，生產流程示意圖分別如圖1.2和圖1.3所示。

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第2章 燒結墻材生產流程管理分析
2.1 燒結墻材生產流程及主要工藝要求
為了實現生產線各工序之間的聯接，在各單機之間裝設有必要的運輸裝置，使被加工對象在控制系統的指揮下以一定的速度或生產節拍按工藝流程依次地送到各單機上進行加工，完成預定的工藝過程。發達國家和我國少數發達地區部分墻材企業生產線中的全部操作均可自動進行，工藝操作和輔機操作均由控制系統指揮，無需工人參與，而這種自動生產線目前國內墻材行業應用相對較少。大部分企業生產線的部分輔助操作（如給料、卸料等）仍需工人直接參與，屬于半自動生產線形式[36]。本文研究的燒結墻材生產系統為半自動生產線，關注的生產流程（工藝流程或加工流程）是從原料投入到成品燒結磚產出的全過程，即通過破碎機、陳化庫、真空擠出機等設備或庫所按順序連續進行生產加工的過程。
目前墻材生產工藝流程在1.2燒結墻材生產管理特點中介紹的簡要工藝流程基礎上可以再細分為十個主要工序，分別為：（1）原料破碎、（2）混合細碎、（3）加水攪拌、（4）陳化、（5）攪拌擠出、（6）擠出成型、（7）碼坯、（8）干燥、（9）焙燒和（10）卸磚打包，可見圖2.1，下面將結合調研生產現場收集的產品生產工藝及設備資料進行展開介紹，為后續生產系統建模及數據關系梳理奠定基礎。
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2.2 基于Petri網的生產流程建模方法
2.2.1 Petri網概述
為便于企業高效高質量的生產管理，可采用多種生產建模技術。不同的生產建模方法，將直接影響到建模過程及模型分析運用。Petri網簡稱網，由Carl Adam Petri博士最早提出，其作為有理論的系統模型，既有嚴格的數學理論基礎使其可以建立數學模型來描述系統的行為，也有直觀、易懂的圖形表達方式，使得運用Petri網建立的模型簡單明了，易于理解，便于信息的交流。Petri網有豐富的系統描述手段和系統行為分析技術，善于表達系統靜態結構和動態行為，同時可以用關聯矩陣、可達標識圖等來計算、描述推理[45-47]。
研究領域趨向認為Petri網是所有流程定義語言之母，Petri網的應用非常廣泛，例如用于生產系統建模與分析、工作流管理、數據分析、協議驗證、軟件設計等[48]，被很多現代生產企業采用，但國內墻材生產領域應用Petri網建模及分析的不多，本文將選取Petri網建模方法為燒結墻材生產系統建立模型并進行分析。
2.2.2 Petri網及其圖形化表示方法
Petri網系統建模時擁有四個基本元素，分別為庫所（place）、變遷(transition)、弧（arc）、托肯（token）。在燒結墻材生產系統中，庫所表示系統中物料狀態、物料場所、設備容器等，例如燒結墻材生產過程中的破碎機、陳化庫、隧道窯等；變遷表示設備運行、生產加工過程等，如破碎、擠出成型、切坯、碼坯等操作；聯接庫所與變遷的有向弧線表示Petri網的弧，表示庫所和變遷的流關系；托肯又稱令牌，用于描述當前系統中該庫所的資源量，因此當庫所中的托肯數量是變遷激發的條件之一時，可用托肯的變化描述系統的動態變化，變遷動態行為可以用黑點“•”表示[52]。
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第3章 燒結墻材生產系統建模及產能分析 ................................... 21
3.1 生產情況分析 ............................. 21
3.2 燒結墻材生產流程PN模型建立及化簡 ......................... 24
第4章 燒結墻材生產流程中的數據研究 ............................ 31
4.1 生產流程中的數據及數據特征 ........................ 31
4.1.1 數據因素及類型 ........................................ 31
4.1.2 數據來源及形態 ........................... 32
第5章 基于數據的生產流程協同管理系統實現 ............................. 40
5.1 系統需求及協同管理規劃 .................... 40
5.1.1 燒結墻材生產管理需求分析 ............................. 40
5.1.2 基于數據基礎的協同管理規劃 .................................... 41 
第5章 基于數據的生產流程協同管理系統實現
5.1 系統需求及協同管理規劃
5.1.1 燒結墻材生產管理需求分析
在燒結墻材生產中大量數據分布于各個工序環節，在生產流程管理中，每個工序都有自身的管理重點，進行協同管理是基于生產流程全過程管理的視角分析解決問題，進而保證良好的生產流動性。在前文生產流程及物料流、信息流分析的基礎上，各工序關鍵管理數據可細化為如圖5.1所示，此處提到的關鍵數據不僅影響對應工序的完成質量，也影響著后續工序的工藝參數，在生產管理中應重點關注。

生產管理論文參考

在生產各個工序需要管理的重點因素不同，例如原料配比供料需要管理原料粒度及成分配比等，但如圖5.1所示含水率在多個工序中均被列為管理指標，是重要的工藝參數，各工序含水率管理參考數據為：破碎時原料含水率不大于10%；陳化時混合料含水率趨近成型水分約為17%（不同配方一般均在14%-18%）；加水攪拌時第一道攪拌加入成型水分的80%-90%，擠出成型前加水攪拌至成型含水率；干燥結束后的干坯含水率約為6%等。主要通過加水攪拌的方式增加含水率，加水攪拌時也有相應操作規程：加水攪拌的過程希望每一顆物料都能接觸到水，并令它們充分混勻，因此在向攪拌機進料的輸送皮帶下落物料的位置噴灑水，或者在攪拌刀將物料翻起而上的四周噴灑水最為合理，加水均勻且防塵。加水位置、加水是否均勻、攪拌刀是否完好、加料是否埋沒攪拌葉片頂端等均會影響同批物料含水率的一致性，在進行含水率數據檢測時應同時監管。
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第6章 總結與展望
6.1 總結
燒結墻材行業近年來正逐步向著符合國家與時俱進的產業政策、擁有現代化生產方式的方向以適度規模發展，已擺脫幾十年前高能耗、落后鄉鎮群體性產業的概念，具有節能減排、可持續發展的前景。燒結墻材生產流程數據分析與研究，是促進燒結墻材企業信息化的必要手段，有利于保障所有必要的資源(人員、設備、物料)在生產線上可用，本文針對燒結墻材生產流程協同管理進行了數據分析與研究，現總結如下：
（1）分析驗證了燒結墻材生產線各工序之間均為串聯連接，每一工序都是前一工序的繼承和發展，詳細分析了燒結墻材生產系統的工藝流程及要求，計算了項目合作企業燒結多孔磚生產線主要工序設備的實際生產能力，及以日產量為單位產量時的生產節拍。
（2）建立了燒結墻材生產流程Petri網模型，用圖形及數學表達式分析了燒結墻材生產系統的系統特性，構建了生產流程中較為透明化的物料流和信息流，進行了項目合作企業燒結多孔磚生產線的產能分析并應用賦時庫所Petri網分析得到了最大生產率代數式。
（3）研究了燒結墻材生產流程中數據的來源、類型及形態，基于數據實體及其屬性建立了數據實體-聯系模型，分析了影響生產流程效率、處理問題質量的數據因素，梳理了數據關聯關系并進行了數據管理規劃。
（4）結合協同管理模式，對燒結墻材生產流程協同管理系統進行了總體規劃及各工序管理，分析指出了各工序需要協同管理的主要因素及管理方式，實時顯示生產流程畫面、事件記錄信息等，并結合企業生產流程管理進行了初步應用，以更好地指導燒結墻材生產。
參考文獻（略）