• 专利附录
  • 专利说明
  • 权利要求
  • 类似技术
  • 同族专利
  • 引用文献
  • 法律状态
  • 优先权
    • 专利摘要:
    Gezeigt wird ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bestimmung und Zuordnung der Erzeugungskosten eines Produktes, wobei aus Produkteigenschaften und aus Modellen, welche den Zusammenhang zwischen Produkteigenschaften, Produktionsmitteln und vorgegebenen Kosten für die Produktionsmittel beschreiben, die Erzeugungskosten des Produktes berechnet werden. Das Verfahren bzw. die Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass zumindest für einen Produktionsschritt mittels zumindest eines Prozessmodells aus Produkteigeschaften und Produktionsbedingungen als Eingangsgrößen die durch diesen Produktionsschritt geänderten Produkteigenschaften bestimmt werden und diesen geänderten Produkteigeschaften ein Anteil der in diesem Produktionsschritt für das Produkt angefallenen Erzeugungskosten zugeordnet wird. Dadurch, dass bei dieser Erfindung der Produktionsprozess selbst zumindest teilweise nachgebildet wird, können die einzelnen Produkteigenschaften als unterschiedliche Ergebnisse des Produktionsprozesses getrennt in die Kostenbewertung einfließen.
    公开号:DE102004014756A1
    申请号:DE200410014756
    申请日:2004-03-25
    公开日:2004-12-16
    发明作者:Rudolf Dipl.-Ing. Pichler
    申请人:Voest Alpine Industrienlagenbau GmbH；
    IPC主号:G06Q10-00
    专利说明:
    [0001] DiegegenständlicheErfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung und Zuordnung derErzeugungskosten eines Produktes innerhalb einer Produktklasse,wobei aus Produkteigenschaften und aus Modellen, welche den Zusammenhangzwischen Produkteigenschaften, Produktionsmitteln und vorgegebenerKosten fürdie Produktionsmittel beschreiben, die Erzeugungskosten des Produktesberechnet werden.
    [0002] DieErfindung kann auf verschiedenste Produktionsvorgänge angewendetwerden, ist aber besonders geeignet für solche Produktionsvorgänge, beidenen die Beschaffenheit der Produkte variiert werden kann, wiez.B. Hüttenwerke,die auf den stets gleichen Anlagen Metall zu Produkten mit unterschiedlicherAbmessung, Härte,Zusammensetzung, ... verarbeiten.
    [0003] Heutehat mehr oder minder stark ausgeprägt jedes Hüttenwerk eine Kostenerfassungund Kostenrechnung, auf denen die Zuordnung der Erzeugungskostenzu verkauffähigenEndprodukten beruht. Die Erzeugungskosten werden aber in der Regelals Gesamtsummen ermittelt und mehr oder minder nach heuristischenSchlüsselnauf die erzeugten Produkte aufgeteilt. Die genaue Kostenverursachungdie sich aus den produktspezifischen Anforderungen ergeben, findendabei keine Berücksichtigung.Meist erfolgt die Aufteilung der Kosten nach dem Kostenstellenprinzipimmer basierend auf den Ergebnissen des Vorgängerjahres der Produktion.
    [0004] ImArtikel „ActivityBased Product Cost Calculation of Hot Rolled Steel Plates", Pesonen L., CIM inProcess and Manufacturing Industries, IFAC Workshop, Espoo, Finland,1992, ist ein Verfahren dargestellt, mit welchem die Kosten für ein Produktim Voraus berechnet werden können.Dazu wird aus einem Modell fürdie vorhersehbaren bzw. bestimmbaren Kosten unter Verwendung vonin einer Datenbank gespeicherten Produktdaten ein Kostenanteil bestimmt.Zu diesem Kostenanteil werden mutmaßliche (vom Zufall abhängige Kosten)aus empirischen Statistiken hinzugeschlagen.
    [0005] EineAufgabe der vorliegenden Erfindung besteht nun darin, das Verfahrenso zu verbessern, dass die tatsächlichenProduktionsbedingungen besser berücksichtigt werden.
    [0006] DieAufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 bzw. durch eineVorrichtung gemäß Anspruch9 gelöst.
    [0007] AlsProdukt wird hier einerseits ein einzelnes bestimmtes Produkt odereine Produktklasse, die aus mehreren gleichen Produkten besteht,bezeichnet.
    [0008] UnterProdukteigenschaften versteht man jeweils für den Rohstoff, etwaige Zwischenprodukte undEndprodukte beispielsweise die Abmessungen, Masse oder Dichte, spezifischeWärme,Härte,Temperatur, bei Hüttenwerkeninsbesondere die Zunderschichtdicke, Temperaturabhängigkeitder Zunderbildung, Zeitabhängigkeitder Zunderbildung, Temperaturabhängigkeitder Härte,Ausbringungsverluste, Schrottverluste, Bearbeitungszugaben, usw.
    [0009] Produktionsbedingungensind jene Größen, welchedie Produktionsanlage beschreiben (Anlagenbedingungen) und Bedingungen,denen das Produkt währendder Produktion ausgesetzt ist, z.B. die Umgebungstemperatur. Anlagenbedingungensind etwa die Leistungsaufnahme der Anlage (Energieverbrauch), derWirkungsgrad, die Produktionszeit, bei Hüttenwerken insbesondere dieWalzkraft in einem Walzgerüst.
    [0010] Produktionsmittelsind Energie (Strom), Rohstoffe für die Produkte, Produktionsanlagen,Produktionshallen, Personal. Kosten für die Produktionsmittel sindEnergiekosten, Kosten fürRohstoffe, Anschaffungs-, Instandhaltungs- und Reparaturkosten für Produktionsanlagen,Miete fürProduktionshallen, Personalkosten und Ähnliches.
    [0011] Dadurch,dass bei dieser Erfindung der Produktionsprozess selbst zumindestteilweise nachgebildet wird, könnendie einzelnen Produkteigenschaften als unterschiedliche Ergebnissedes Produktionsprozesses getrennt in die Kostenbewertung einfließen. Wirdetwa die Zunderbildung in einem Prozessmodell nachgebildet, so kanndie Produkteigenschaft „Zunderschichtdicke" berechnet werdenund dieser ein entsprechender Anteil an den Produktionskosten zugeordnetwerden. Wenn nun die Produktionsbedingungen geändert werden, kann dies einenEinfluss auf die Zunderschichtdicke und damit auf den Kostenanteilder Zunderschicht an den Kosten für das Produkt haben. Auf dieseWeise kann aufgezeigt werden, welche Reduzierung des Anteils anden Gesamtkosten zu erreichen sind, wenn bestimmte Produktionsbedingungenoder Produkteigenschaften geändertwerden.
    [0012] EntsprechendeModelle, die den Produktionsprozess nachbilden, sind dem Fachmannauf dem jeweiligen Gebiet bekannt und zudem der Fachliteratur zuentnehmen, sodass auf diese hier nicht weiter eingegangen wird.
    [0013] DasVerfahren kann on-line ausgeführtwerden, indem währendder Produktion Produkteigenschaften und/oder Produktionsbedingungengemessen, die geändertenProduk teigenschaften bestimmt und die Kosten zugeordnet werden.Es werden dabei einerseits die direkt erfassbaren Erzeugungskosten (z.B.Energieverbrauch der Anlage) fürein Produkt erfasst und zugeordnet und andererseits die restlichenErzeugungskosten (z.B. die der Zunderbildung entsprechenden Kosten)aus den gemessenen Erzeugungsparametern berechnet. Dabei werdenetwa in Form eines Computerprogramms, in welches Anlagen- und Prozesssteuerungsalgorithmeneingebunden sind, schritthaltend mit dem Erzeugungsprozess Prozessparametergemessen und mit Hilfe der Anlagen- und Prozesssteuerungsalgorithmenausgewertet.
    [0014] Eskann vorgesehen werden, dass Produktionsbedingungen eines Produktionsschrittes über mehrereProdukte hinweg aufgezeichnet und daraus laufend angepasste Produktionsbedingungenals Eingangsgrößen bestimmtwerden.
    [0015] Dieskann vor allem fürjene Produktionsbedingungen angewendet werden, die Ereignisse berücksichtigen,die nicht bei jedem Produkt auftreten, wie etwa ein Bandstau ineiner Walzanlage, der mittels einer Bandstaurate Eingang in daserfindunsgemäße Verfahrenfindet. Füreine Produktklasse, die aus gleichartigen Produkten besteht, wirdlaufend aufgezeichnet, ob bei einem Produktionsschritt bei einembestimmten Produkt ein Bandstau auftritt. Aus der Menge des biszu einem bestimmten Zeitpunkt erzeugten Produkte einer Produktklasseund der Anzahl der dabei aufgetretenen Bandstaus kann immer eineaktualisierte Bandstaurate bestimmt werden. Diese wird etwa sinken,wenn im Vergleich zur Vergangenheit relativ weniger Bandstaus auftreten.
    [0016] Daserfindungsgemäße Zuordnungsverfahrenkann auch off-line verwendet werden, indem die Ermittlung und Zuordnungder relevanten Kosten basierend auf einer Simulation des ErzeugungsprozessesProduktweise erfolgt. Dabei werden Produkteigenschaften und/oderProduktionsbedingungen durch Simulation berechnet, wobei gegebenenfalls vorhandeneMesswerte als Produkteigenschaften und/oder Produktionsbedingungenverwendet werden. So könnenetwa Messwerte aus ähnlichenAnlagen hierzu verwendet werden. Auch das offline-Verfahren wirdvorteilhaft als Computerprogramm implemeniert.
    [0017] Vorallem bei der online-Ausführungist es von Vorteil, wenn in der Produktionsanlagensteuerung eingebundeneProzessmodelle verwendet werden. Da zur Steuerung der Produktionsanlagensowieso Modelle bzw. Algorithmen vorhanden sind, um Anlagen undProzesse zu steuern, könnendiese Modelle bzw. Algorithmen auch für die Zwecke des erfindungsgemäßen Verfahrensverwendet werden. In der Regel sind diese Modelle bzw. Algorithmenebenfalls als Computerprogramme implementiert.
    [0018] Daserfindungsgemäße Verfahrenkann für zumindesteinen der folgenden Vorgängeallein oder in Kombination mit anderen dieser Vorgänge verwendetwerden: Eisenerzeugung, Stahlerzeugung, Stranggiessen, Erwärmung, Warmwalzen,Kaltwalzen, Veredelung, Lagerung und Transport. Beispielsweise kannein gesamter metallurgischer Erzeugungsprozess von der Stahlerzeugungbis zur Lagerung und zum Transport eines gewalzten Produkts bewertetwerden.
    [0019] DasVerfahren wird in der Regel mittels eines Computerprogramms implementiertund durchgeführt.Dabei kann das dem erfindungsgemäßen Verfahrenzugrunde liegende Computerprogramm auf Automatisierungseinrichtungeninstalliert werden, welche die Steuerung und/oder Regelung der Anlage bzw.der Produktionsprozesses durchführt.
    [0020] DasComputerprogramm kann aber auch auf Automatisierungseinrichtungeninstalliert werden, mit welcher die Produktionsplanung und -steuerungder Anlage bzw. des Produktionsprozesses durchgeführt wird.
    [0021] Vorteilhaftist auch, wenn die Ergebnisse des Zuordnungsprozesses für das Anlagenpersonal,das Betriebsleitungspersonal sowie das Werk- und Investitionsmanagementvisualisiert – etwaauf Anzeigeeinrichtungen währenddes Produktionsvorganges – unddokumentiert werden.
    [0022] Mitdem erfindungsgemäßen Programmwerden nicht nur die Gesamtkosten des Endprodukts, welche alle Produktionsschritteumfasst, oder die Kosten des Produktes in den einzelnen Produktionsschrittenermittelt, sondern fürjeden Produktionsschritt die Teilkosten, die bestimmten Produkteigenschaftenoder Produktionsbedingungen zuordenbar sind. Es werden somit nichtnur die Gesamtkosten, sondern auch die Kostenstruktur berechnet.
    [0023] BestimmteProduktionsbedingungen, insbesondere Anlagenbedingungen, können auchbeim erfindungsgemäßen Verfahrenpauschal bewertet werden, da hierfür eine Zuordnung zu einem bestimmten Produktkeinen Sinn macht, wie etwa bei den Personalkosten oder den Kostenfür dieInstandhaltung der Anlage.
    [0024] DieErfindung wird anhand des Beispiels der Produktion eines Warmbandesaus einer Bramme nähererläutert:für dieProduktion eines Warmbandes wird ein offline-Verfahren vorgestellt,das folgende allgemeine Eingangsgrößen benötigt: Produkteigenschaften: Brammendicke,Brammenbreite, Brammenlänge, Eingangstemperaturder Bramme (in den Erwärmofen), Austrittstemperaturder Bramme (aus dem Erwärmofen), Dichteder Bramme (kg/m3), spezifische Wärme derBramme (J/kg/K); Brammendicke, Brammenbreite, Brammentemperatur, Härte desReferenzmaterials fürdie Bramme (N/mm2) und Temperaturkoeffizientder Härte. Anlagenbedingungen: Abschreibungszeitraum der Anlage (inJahren); Betriebszeit pro Jahr, Zeit für Hauptwartung, Anzahlder wöchentlichenWartungszeiten. Kosten der Produktionsmittel: Kosten der Bramme, Energiekostenfür elektrischeEnergie (EUR/GJ), Schrottpreis (EUR/t), Personalkostenbezogen auf die Produktionsmenge (Tonnen/Jahr).
    [0025] Für die einzelnenProduktionsschritte Vorwärmen(reheating furnace), Vorwalzen (roughing mill), Fertigwalzen (finishingmill) werden die folgenden Eingangsgrößen benötigt:
    [0026] Unddaraus lassen sich fürdie einzelnen Produktionsschritte die folgenden Kosten berechnen:
    [0027] Dieoben genannten Parameter sind nur beispielhaft für die Erfindung anzusehen;es können selbstverständlich Parameterweggelassen und/oder hinzugefügtwerden.
    [0028] Mitder gegenständlichenErfindung ist eine Erfassung bzw. Berechnung und Zuordnung allerrelevanten Erzeugungskosten nach dem Verursacherprinzip basierendauf den Produkteigenschaften, den Erzeugungsbedingungen und denAnlagenbedingungen fürjedes einzelne erzeugte Produkt bzw. für eine Klasse von Endproduktenmöglich.
    [0029] DasErgebnis dieses Zuordnungsprozesses ist die genaue und objektiveZuordnung der Erzeugungskosten fürjedes erzeugte Produkt bzw. Produktklasse, welche vom Betreiberbenutzt werden kann, um das Produktspektrum zu optimieren, einen fairenProduktpreis zu ermitteln sowie vorhandene Mittel zur Kostensenkungoptimal einsetzen zu können.
    权利要求:
    Claims (11)
    [1] Verfahren zur Bestimmung und Zuordnung der Erzeugungskosteneines Produktes, wobei aus Produkteigenschaften und aus Modellen,welche den Zusammenhang zwischen Produkteigenschaften, Produktionsmittelnund vorgegebener Kosten fürdie Produktionsmittel beschreiben, die Erzeugungskosten des Produktesberechnet werden, dadurch gekennzeichnet, dass zumindestfür einenProduktionsschritt mittels zumindest eines Prozessmodells aus Produkteigenschaftenund Produktionsbedingungen als Eingangsgrößen die durch diesen ProduktionsschrittgeändertenProdukteigenschaften bestimmt werden und diesen geändertenProdukteigenschaften ein Anteil der in diesem Produktionsschritt für das Produktangefallenen Erzeugungskosten zugeordnet wird.
    [2] Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass währendder Produktion Produkteigenschaften und/oder Produktionsbedingungengemessen, die geändertenProdukteigenschaften bestimmt und die Kosten zugeordnet werden.
    [3] Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,dass Produktionsbedingungen eines Produktionsschrittes über mehrereProdukte hinweg aufgezeichnet und daraus laufend angepasste Produktionsbedingungenals Eingangsgrößen bestimmtwerden.
    [4] Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,dass Produkteigenschaften und/oder Produktionsbedingungen durchSimulation berechnet werden.
    [5] Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,dass vorhandene Messwerte als Produkteigenschaften und/oder Produktionsbedingungenverwendet werden.
    [6] Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,dass in der Produktionsanlagensteuerung eingebundene Prozessmodelleverwendet werden.
    [7] Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,dass es fürzumindest einen der folgenden Vorgänge verwendet wird: Eisenerzeugung,Stahlerzeugung, Stranggiessen, Erwärmung, Warmwalzen, Kaltwalzen,Veredelung, Lagerung und Transport.
    [8] Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,dass die Ergebnisse des Zuordnungsprozesses einem Automatisierungssystemzur Steuerung der Produktionsplanung und -steuerung zugeführt werden.
    [9] Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einemder Ansprüche1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Mittel vorgesehen ist,mit welchem zumindest füreinen Produktionsschritt mittels zumindest eines Prozessmodellsaus Produkteigenschaften und Produktionsbedingungen als Eingangsgrößen diedurch diesen Produktionsschritt geänderten Produkteigenschaftenbestimmbar sind und diesen geändertenProdukteigenschaften ein Anteil der in diesem Produktionsschrittfür dasProdukt angefallenen Kosten zuordenbar ist.
    [10] Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,dass dieses Mittel eine Automatisierungseinrichtung ist, mit welcherdie Anlage bzw. der Produktionsprozess steuer- oder regelbar ist.
    [11] Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet,dass dieses Mittel eine Automatisierungseinrichtung ist, mit welcherdie Produktionsplanung und -steuerung der Anlage bzw. des Produktionsprozessesdurchführbarist.
    类似技术:
    公开号 | 公开日 | 专利标题
    US3253438A|1966-05-31|Automatic strip gauge control for a rolling mill
    Lee et al.1996|Primary production scheduling at steelmaking industries
    Abdullah2003|Lean manufacturing tools and techniques in the process industry with a focus on steel
    US6225609B1|2001-05-01|Coiling temperature control method and system
    JP2535318B2|1996-09-18|Method and device for manufacturing coiled plate or veneer
    KR100807310B1|2008-02-28|강 스트립 및 강 시트의 제조 방법 및 설비
    CN100382903C|2008-04-23|热轧条形宽扁钢的轧制工艺
    US20050125091A1|2005-06-09|Computer-aided method for determing desired values for controlling elements of profile and surface evenness
    US9732396B2|2017-08-15|Method for operating a continuous annealing line for the processing of a rolled good
    CN101653786B|2011-04-13|一种提高热轧宽度控制精度的方法
    JP4383493B2|2009-12-16|７８０ＭＰａ以上のＴＳを持つハイテン出荷鋼板の材質情報提供方法及び材質情報利用方法
    CN101983111B|2015-08-05|厚钢板的材质保证系统及其设备
    CN100363514C|2008-01-23|中薄板坯连铸连轧钢坯加热炉小交叉出钢控制方法
    CN102886385B|2015-04-08|用于轧辊的与相对运动相关的磨损度的测定方法
    Kerkkänen2007|Determining semi-finished products to be stocked when changing the MTS-MTO policy: Case of a steel mill
    KR0179420B1|1999-02-18|후판코일, 코일형태의 박판 또는 불연속 후판의 제조방법 및 이에 사용되는 장치
    CN101428301B|2012-11-28|卷取温度控制装置及控制方法
    US20070006625A1|2007-01-11|Method and control device for operating a mill train for metal strip
    Sinha et al.1995|Strategic and operational management with optimization at Tata Steel
    Ginzburg2009|Flat-rolled steel processes: advanced technologies
    CN101221416B|2010-12-15|热轧过程在线计算板带温度的有限元方法
    MXPA01007250A|2003-06-06|METHOD AND DEVICE FOR CONTROLLING PLANEITY OF METAL PLATE.
    Pittner et al.2010|A useful control model for tandem hot metal strip rolling
    US8145346B2|2012-03-27|Method for monitoring a physical state of a hot-rolled sheet while controlling a rolling train for reverse rolling the hot-rolled sheet
    KR101133452B1|2012-04-09|강 재료로 된 박판 슬래브 및/또는 후판 슬래브를 열연스트립으로 압연하는 방법
    同族专利:
    公开号 | 公开日
    AT500373A2|2005-12-15|
    CN1573769A|2005-02-02|
    AT500373B1|2007-04-15|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    2004-12-16| OP8| Request for examination as to paragraph 44 patent law|
    2009-10-29| 8127| New person/name/address of the applicant|Owner name: SIEMENS VAI METALS TECHNOLOGIES GMBH & CO., LI, AT |
    2010-03-18| 8131| Rejection|
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    [返回顶部]