钢铁行业
钢铁企业面临的主要问题
  现代钢铁工业是个庞大的工业生产系统,包括采矿、选矿、烧结球团、炼铁、炼钢、钢加工等主要生产部门,还包括大量的辅助生产部门,如焦化、耐火材料、炭素、机修、动力、运输等。钢铁工业生产的主要流程见下图:
  企业庞大,管理难度大,产品制造过程稳定程度较低、复杂程度较高,钢铁行业的产品需要各种属性来进行描述,如钢种、炉号、规格、定尺、化学成分及各种物理属性,如表面光洁度、硬度等。属性还涉及了钢铁冶金行业的工艺流程和质量标准。因此,钢铁行业的产品数据管理的复杂程度远远超过传统制造业,所需的信息化产品也远远复杂于其它行业。
  技术落后,一些钢铁企业还运行着“高龄”设备,产品处于中低档水平;劳动生产率低,只相当于美国的七分之一;生产成本高,我国企业的吨钢耗能比发达国家水平高出三成,近年来原燃料持续涨价将进一步加大钢铁企业的成本压力。
  业务流程与沟通机制落后,传统的运营管理是职能驱动而不是流程驱动,管理职能条块分割,岗位设置繁复,管理层次多、幅度大,造成管理过程协调多、汇报多、效率低,缺乏结合流程进行清晰合理的职责和权力的界定,没有建立快速畅通的各类信息的汇总与处理体系,内部的绩效考核体系也不够完善。
  财务管理水平低,财务管理停留于日常结算业务,资金流、物流、信息流没有集成,财务管理的核心作用未能有效发挥,财务人员忙于日常大量、琐碎的核算业务,难以参与管理和企业的经营状况分析。决策层不能适时掌握财务状况,尤其财务数据口径不一,业务系统数据、帐面与实际存在差异。
信息分散,标准不统一,企业知识无法共享,无法得到全面、适时、准确的生产、销售、存货、费用以及客户的信息,同时信息传递滞后使管理人员不能及时掌握生产经营状况,为决策、协调带来一系列障碍。
  缺乏市场导向,对市场和客户分析,特别是市场价格变动反应速度和准确度低,用户服务多停留在质量异议处理上,交货期难以有效保证,缺乏对市场的快速反应能力;对市场定位、客户群和供销渠道的分析和研究不够,资源投入不能实现最大增值。


钢铁行业对信息化的需求
  钢铁企业的经营从以运作产品为主已逐步过渡到以运营资本为主的阶段,企业的管理已经开始转变为数字的管理,企业管理数字化、计算机化、信息化已经成为资本运作不可替代的手段。通过以计算机数字技术为核心,网络通讯技术为手段,精确的数学模型为基础,实现物资流、资金流、信息流高效准确地运转,从而对钢铁生产经营活动实现全过程、全系统的最优控制,使企业获取最大的经济效益和社会效益。
  对数据的真实性、及时性、完整性和智能性要求较高,作为一个的复杂的大系统,钢铁企业高效组织生产的关键是必须及时掌握能准确反映生产过程的工艺信息、质量信息、成本信息、产量信息及市场需求信息,只有正确的信息才能正确指导生产,否则,将导致生产不能正常进行。因此,钢铁企业对数据的真实性要求较高。
同时,钢铁企业是一个连续性作业要求较高的企业,为实现生产优化、工艺优化和质量优化目标,钢铁企业对生产过程的在线控制要求相当高,它要求相关数据能及时追赶递,相关的部门和人员能需要迅速做出反应,因而对数据的及时性要求较高。
  钢铁企业是一个各工序密切相关的繁杂生产系统,影响产品最终指标的诸多因素相互牵制,从这些牵制中还可以找出一些规律,钢铁企业迫切需要在对产品数据完整进行分析的基础上,回归出一些模型,并把模型置于生产现场进行不断地自学习、自适应,从而有并行地指导生产。这一特点决定了钢铁企业对数据的完整性和智能性要求较高。
对数据共享的要求较高,计算机网络发展的最基本目标是数据共享。在钢铁企业对数据共享性的要求必须严格遵循“精简效能、数据统一、职权明确、协同一致”的原则,做到数据出自一处,不重复录入;数据流动畅通,各负其责,数据可控性强,不随意增改。与此同时,把物流、数据流、资金流集成起来,从而把各自独立的信息体构架企业整体的信息仓库。
  存在着较高的多媒体监控信息需求,数据是反映生产过程的主要内容,但工业现场有很多因素是不能简单地用数据进行描述,如现场的状况等,如何实现高水平的生产调度,钢铁企业需要将主要生产过程的情况及时传递到生产控制中心,便于及时做出反映。另外,对生产辅助设施,如综合管网、动力负荷监视等的及时掌握,准确调度也是非常重要的。这也是钢铁企业对设备管理的重要方法和内容。
  但又由于钢铁企业众多,每个企业有不同的信息化基础,所以不能一概而论。
  ● 对于设备自动化水平低、年限长、资金薄弱的钢铁厂,这些钢铁厂大都建设较早,设备老化程度严重,自动化水平低,资金相当薄弱,信息化人才缺乏,基本不具备实施大型信息化系统的条件,这类企业一方面要加强设备基础自动化改造,争取实现基础自动化,如采用plc完成轧机apc及测温、测厚、测宽等轧制线上的工艺操作控制;另一方面可以在企业管理方面引入一些简单的计算机辅助系统,帮助企业实现计算机辅助订单管理、库存管理和财务管理。
  ● 对于设备较先进、设备自动化水平较高的钢铁厂,它们基本实现了主要生产过程的自动控制、处理和数据采集,取得了一些局部成效,这类企业的信息化应采用重点突破的思路,同时继续加强基础信息化建设,着手导入生产管理系统(MES)与企业资源计划(ERP),注重订单生产计划和作业排程的优化管理,显著提升企业的竞争力。
  ● 对于具有成套自动化生产线和较高生产管理水平的钢铁厂,这些钢铁厂已经在信息化方面积累了较多的经验,并且建设有较为完善的基础控制和管理信息系统,可以做到企业级的产销信息一体化管理以及全生产过程的自动控制和数据采集处理,它们需要信息化的进一步改造和逐步完善,开始深化应用,导入供应链管理系统(SCM),企业智能(BI),数据仓库(DW )等系统来帮助企业决策。

钢铁行业信息化核心系统建设
  抓住产销一体化核心
  采用信息技术,实现从订货合同到生产计划、到制造作业计划、到制造作业指令、到产品入库出厂发运的信息化,生产与销售连成一个整体,质量设计进入制造,质量控制跟踪全程,计划调度和生产控制有机衔接,这就是产销一体化系统。产销一体化是钢铁行业信息化技术的一大创造,它对钢铁企业的贡献可以与CAD-CAM-CAPP-MRPII对传统制造业的价值相媲美。钢铁企业信息化要获得显著效益,要上台阶上水平,必须打通这条关键路径。打通了这个关键路径,还不算解决了企业信息化的全部问题;打不通这条关键路,还没有解决钢铁企业信息化的根本任务。
  产销一体化系统跨过管理和控制的接合部,覆盖了企业资源理系统中的销售、质量、生产、财务、存货、发运和MES的主要功能;集中的反映了钢铁行业生产经营的特点;被公认为钢铁企业信息化效益的催生婆和钢铁企业信息化的核心任务。
  以MES为突破
  制造执行系统MES重点在炼钢之后,覆盖了能源中心的管理,铁前生产管理,炼钢、连铸、轧制及涂镀等工艺构成的制造过程。它的功能是,按照用户订单,编排、协调由炼钢连铸轧制涂镀组成的工艺路线,并根据质量制定的结果,调整中间产品,使之均衡而经济的生产,最终把订单转化成作业指令。这中间还要采集工序成本数据和能源消耗的数据,提供给上一级的财务管理。MES要管理工序的规程和作业标准;对用户订单做出质量设计,计算新需要的材料并提出申请:基于此,确定铁水需求量和必要的铁水预处理计划;编制冶炼计划、浇铸计划、轧制计划、精整计划、涂镀计划。据这些计划,发生相应的制造命令和取样检化验命令。MES还要收集各工序的生产实绩、收集中间产品库及成品库的库存实际状况。完成炼钢及精炼的成分判定,浇注、轧制和涂镀的质量判定。根据生产实绩和质量判定以及ERP发来的直接指令,对作业计划做出动态调整。为了保证制造的正常运行,还需要对在线运转的工艺设备进行监控。MES向PCS收集生产实绩和检验化验结果。它接受从扩展的ERP来的用户订单;并向它反馈用户订单执行状态。
  从ERM看成果
  企业资源全面管理系统ERM,包括销售管理(含客户管理)、合同管理、质量管理、生产管理、出厂管理、运输管理、采购管理(含供应链管理)、财务管理、设备管理、能源管理、投资项目管理、统计管理、公文管理和办公自动化。它完成企业管理各项任务,其关键任务是接受用户订货、编排生产计划。
  用KMS分析
  建立数据仓库,实施联机分析,进行数据挖掘,完成深度数字化管理,获取更多的信息和知识,这是KMS的任务。

钢铁行业信息化建设难点与重点
钢铁行业的信息化实施要围绕两条线:一条是企业的战略管理与财务管理,另一条线是供应链管理和企业运营管理(核心是生产和设备),同时要紧扣企业生产经营管理的核心业务,抓住关键业务,信息化与流程管理科学化有机结合,以企业财务管理为中心,以市场为导向,打通订货、生产、质量设计和控制、销售构成的关键路径,整合采购、库存、设备、人事各个环节,全面提高企业的市场响应速度和应变能力。
同时钢铁行业的信息化建设有以下几个难点:
  ● 物料属性不完全确定性:从炼铁、炼钢到轧钢如此长的大生产流程中,最初无法确定物料所有的属性值,他将随着工序的变化而产生新增的属性定义,这给物料描述工作带来了困难。
  ● 物料编码的难度,因为钢铁企业的产品繁多,且决定物品的属性、规格等限制条件较多,使钢铁企业很容易产生海量的物料编码,同时造成了查询的繁琐,易重码或者代码太长。
  ● 产销合同转换:如何将面向客户需求的销售订单转换成指导生产的生产订单。
  ● 物料需求计划(LnzP)的准确编制:如何进行反工序提料计算,生成及时、准确的各道工序的物料请求。
  ● 冶炼过程中的动态调整和改判的控制,一炉钢可以产生用于制造成千上万个需求的不同产品。在冶炼的过程中,随时有改判的可能:在炼制过程中由于含碳量等指标目前还不能完全稳定控制,炼出的结果可能不再满足预定的某些用户的需求,但可以满足另几类用户的需求,信息系统需要对于后面的炉内精炼、连铸等一系列的过程都要改判。
  ● 生产实际成本归集:生产过程中主辅材料、能源介质的消耗受计量等因素限制,如何及时准确地反映到产成品物料的实际成本中去。
  ● 系统上线时原基础数据的录入工作,钢铁企业的基础数据十分庞大,同时企业的生产又不能停,所有如何帮助企业近可能短的时间渡过并行期是实施的一个重点。
 
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