煉鋼大宗物料實時成本核算系統開發與應用

左康君

(安陽鋼鐵股份有限公司)

煉鋼大宗物料實時成本核算系統開發與應用

左康君

(安陽鋼鐵股份有限公司)

介紹了煉鋼廠大宗物料實時成本核算系統的結構、特點和功能，采用該系統實現大宗物料成本分工序、按班組、爐號進行實時量化核算，大幅度地降低了轉爐煉鋼成本，為進一步探索低成本模式下的生產結構提供了技術支撐。

煉鋼 大宗原材料 成本核算

0 前言

煉鋼大宗物料是影響煉鋼成本的主要因素，占整個煉鋼廠生產成本的90％以上，煉鋼物料種類繁雜、計量方式各不相同，造成實際計量數據與采集數據誤差不一致，標準成本計算復雜，程序轉化困難。只能按月來獲得平均成本，統計的準確性受人為因素干擾大，提供的決策信息滯后，嚴重影響煉鋼廠成本的管理和降低。因而開發研制煉鋼大宗物料實時成本核算系統，實現大宗物料的實時、定量、統計分析、考核，強化成本的動態管理和動態考核，真實記錄大宗物料在線成本并且實現將其數據按要求通過網絡服務器進行網頁動態發布、數據共享、報表打印等功能，從而為企業精細化成本核算，強化成本的動態管理和動態考核，深化成本控制提供了有力支持。

1 開發背景

安鋼第二煉鋼廠設備比較陳舊，自動化程度不高，生產節奏快。過程控制系統不完善，雖然做過一些信息化方面的工作，但是，由于煉鋼工藝的復雜性、相關性、人為因素干擾等原因，成本控制滯后，缺乏對煉鋼生產成本在線指導，加之連年高難起點再降成本，因此，開發一套煉鋼廠大宗物料成本的動態實時核算系統已成燃眉之急。

2 系統設計

2.1 系統架構

大宗物料實時成本核算系統結構采用三層 C/S與 B/S相結合的模式，數據采用集中存儲和備份，同時對已有核心建設的各系統進行一體化整合。客戶端一部分數據通過物流跟蹤系統自動生成。一部分數據通過 EXCEL服務器圖形界面人工錄入。其結構框架如圖1所示。

圖1 系統結構框架示意圖

應用服務器一臺負責成本數據的計算和存儲，操作系統選用M icrosoftW indowS2003企業版，應用服務器軟件選用中間件用microsoft V isual Studio2005的 C#為開發平臺，自主開發成本核心計算模塊。M icrosoft公司產品的開放性，能夠保障系統的兼容性，便于以后系統的升級和擴展。

數據庫服務器有兩臺服務器組成，設置冗余，互為熱備份，操作系統選用M icrosoftW indowS2003企業版，數據庫采用M icrosoft SQL SERVER2000企業版和勤哲 EXECL服務器 8.5版，成功實現不同服務器數據互用和互通，實現數據并行處理，設置兩臺服務器每天定時備份，定期將數據轉存其它存儲設備，對企業數據實行雙重保護。選擇M icrosoft SQL SERVER2000企業版數據庫，是因為它可靠性高，具備故障恢復、持續運行能力等優點。

實時數據庫采用 Proficy H isto rian實時數據庫。該系統具有與現場 W INCC、OPC直接連接，通過OPC方式對 DCS實現數據采集，數據采集準確、高可靠性、靈活性、可擴張性。

2.2 系統功能

大宗物料實時成本核算系統包括：生產消耗數據采集、標準成本、成本計算、在線多變量修正模型、權限控制、EXECL服務器動態數據管理六大模塊。其系統的功能流程如圖2所示。

圖2 系統功能流程

生產消耗數據采集模塊實現生產數據的實時采集。標準成本模塊主要完成工序標準成本的設置。成本計算模塊根據不同鋼種計算出每爐的工序成本。在線多變量修正模型模塊主要功能完成不同鋼種、不同價格口徑、多物料、法定稱與工藝稱的誤差修正。權限控制模塊是系統管理員通過權限控制對使用該系統的用戶以及使用權限進行管理。EXECL服務器動態數據管理模塊主要功能是管理分鋼種、分價格標準成本、稱差標準系數的補償、物料折合系數、實現在線多變量誤差自修正。其中，生產消耗數據采集、標準成本、成本計算、在線多變量修正模型模塊為系統的核心功能。

2.2.1 生產消耗數據采集

煉鋼動態成本系統是跟蹤所有工序的物流，收集所有煉鋼工序的物料消耗信息。數據的收集采用兩種方式，一種通過物流跟蹤系統采集鋼鐵料實時消耗數據、合金采集系統采集合金料實時消耗數據、通過實時數據庫 Proficy H istorian采集散裝料實時消耗數據；二是通過 EXECL服務器客戶端界面動態人工錄入標準成本信息、生產計劃信息、不同價格口徑信息為成本計算提供基礎數據。

自動采集的數據包括鐵水進廠量、鐵水消耗量、各種廢鋼消耗量、大宗原輔料消耗量等，原輔料與采集計量設備的多對一關系的人工確定。廢鋼分類核算。

2.2.2 標準成本

標準成本的確定分計劃價、市場價兩種計算口徑。

1)鋼鐵料標準成本。根據所使用廢鋼結構和種類，以轉爐物料平衡及熱平衡計算為依據，按照轉爐工藝特點，制定出科學合理、符合生產實際的標準成本。

2)合金料標準成本。根據工藝要求按鋼種分類的合金料結構和標準消耗，以市場價和計劃價兩個口徑分別進行制定。在保證鋼水質量的前提下對比得出最低合金成本，確定該鋼種合金結構。各鋼種合金標準消耗依據上年實際鋼種合金消耗結合本年度公司下達計劃消耗，在此目標上達到的降幅空間制定。

3)散狀料標準成本。煉鋼用散狀料是轉爐煉鋼生產所用造渣材料，主要包括石灰、白云石、螢石及其代用品、合成渣料和鎂球等，標準結構的制定方法同合金標準制定。

4)工序成本按照生產工藝主要分為煉鋼、連鑄兩大工序，煉鋼、連鑄成本項目主要包括鋼鐵料、合金料、散裝料等數據。工序的成本種類及對象見表1。

表1 工序的成本種類及對象

2.2.3 成本計算

該模塊功能是將采集到的生產消耗數據，以爐號為線索計算出分鋼種、不同價格口徑單爐成本、鋼種平均成本、工序成本等。成本計算的原則是對品種成本影響較大的成本采用實時計量原則，對品種影響較小的成本如各種廢料采用系數分攤、補償的原則；根據煉鋼、連鑄工藝分段實施成本計算。

1)單爐成本算法。以爐號為線索統計該爐號在煉鋼廠所有工序的成本。通過單爐成本計算即可以在班組內單爐鋼成本差異，也可以在班組間計算成本差異。通過進一步的成本差異分析，進一步提高標準化操作水平，達到降低成本的目的。

2)鋼種平均成本算法。鋼種平均成本計算就是以鋼種為對象，計算分班、分天、分旬、分月的平均成本。計算鋼種平均成本的目的是為了掌握不同鋼種目前的真實成本，為本鋼種成本進一步降低提供決策依據。

3)工序成本算法。工序成本是以工序為對象對消耗和費用進行歸檔和分配。消耗和費用按成本項目劃分，主要包括煉鋼工序和連鑄工序兩大工序，煉鋼工序包括主原料、輔助材料、合金等大宗原材料的在該工序標準噸鋼水成本，連鑄工序的主原料、輔助材料、合金等大宗原材料在連鑄工序的分攤折合標準成本[1]。

式中：Oj——大宗物料標準的在該工序第 j種物料的成本；

Rj——第 j種在該工序不同鋼種生產過程總投入量；

Sj——第 j種物料在該工序的生產投入總量。

連鑄工序的成本 =煉鋼工工序的成本 ×K (4)

式中：K——連鑄工序成本與煉鋼成本的折算系數。2.2.4 在線多變量修正模型

在線多變量誤差修正模型，該模型包括不同鋼種、不同價格、多種物料、稱量等參數誤差修正，利用EXCEL服務器動態管理分鋼種、分價格標準成本、稱差重量系數補償、物料系數折合的技術，實現在線多變量誤差自修正，確保煉鋼過程多物料，按類采集分解的準確性。

3 系統應用

煉鋼大宗物料實時成本核算系統主要應用于安鋼第二煉鋼廠大宗物料成本的動態實時核算。作為信息化建設總體規劃的一部分，規劃初期已經考慮到與該廠物流跟蹤系統、合金料采集系統、散裝料采集系統、實時數據庫系統、公司 ERP系統等系統接口。

1)具體措施。根據生產工藝要求動態的引入生產計劃、工藝參數、價格參數、原料結構的概念：①建立了分鋼種不同核算口徑、不同爐料結構下的標準消耗與兩種價位(計劃價、市場價)的標準成本體系及計算機快速核算模型；②開發了物料現場采集重量誤差波動的自修正、多類、多價位、多折算口徑、多爐料結構的廢鋼混合計量、分類核算技術，實現了公司考核口徑與廠內部核算口徑的指標對接，數據采集與統計分析一體化應用；③統一了數據來源，統一了各級考核標準；④用 EXECL服務器實現管理、工藝人員與本系統動態管理，能動態實時計算不同類型的成本差異，按班次實現動態調整，反映出工藝要求、價格變動、原料結構改變對成本的影響。

2)目的。從基礎上改變了事后倒推成本管理方式，結束了多套成本統計數據和多種考核標準并存的現象，明確了成本管理的發展方向。做到實時成本與標準成本在線對比，形成邊煉邊核算邊優化的操作模式，達到低成本運行的控制目的。

3)應用前后數據對比分析。煉鋼大宗物料實時成本核算系統自2008年上線以來的成本數據對比分析見表2。

表2 2008年～2010年(上半年)大宗物料成本數據

由表2可以看出，大宗物料成本較2008年以來及2010年均有降低，其中合金料成本比2008、2009年有所升高，原因是成本指標變化，合金成分體系調整。但是利用該系統在線監控合金成本經過不斷優化工藝，2010年的合金成本大幅降低。散裝料成本較2008年有所升高，主要是近兩年石灰和鐵水質量的波動，轉爐化渣效果不好，通過系統監控綜合應用管理手段，2010得到有效控制。大宗物料降本貢獻度由90.23％提高到90.66％。

4 應用效果

煉鋼大宗物料動態在線成本核算技術自2008年12月份投入運行以來，精確地解決煉鋼復雜生產條件下物料的動態、量化、核算與考核的難題，煉鋼成本實現了爐爐精細，班班清晰，為物料結構優化實現日分析、旬總結、月對比提供了堅實的數據依據，全面提升了煉鋼廠生產過程監控水平、生產管理模式；2009年該技術對鋼鐵料成本、合金料成本、散裝料成本貢獻率20％，年創經濟效益為1760萬元，為探索低成本模式下的生產結構提供了強有力的技術支撐。

5 結論

1)通過三層 C/S與B/S相結合的模式，數據采用集中存儲和備份，以及對已有核心建設的各系統進行一體化整合建立了大宗物料實時成本核算系統

2)大宗物料實時成本核算系統實現了煉鋼成本控制爐爐精細，班班清晰。

3)應用大宗物料實時成本核算系統大幅度降低了轉爐煉鋼的成本，為進一步探索低成本模式下的生產結構提供了技術支撐。在鋼鐵行業及相關企業具有推廣意義。

[1]李建中，陳亮.低成本煉鋼動態成本核算系統在重鋼的應用.冶金自動化，2009，33(3)：52-55.

DEVELOPM ENT AND APPL ICAT ION O F ON-L INE COST ACCOUNT ING SYSTEM FOR STEELM AK ING BULKmATER IALS

Zuo Kangjun
(Anyang Iron＆Steel Stock Co.，L td)

This artic le introduces the structure，characteristics and functions of on-line cost accounting system for stee lm aking bu lkmaterials.It realizes on-line quantitative accounting of bulkmaterials in according to p rocess，team and heat num ber，greatly reduces converter steelm aking cost，and p rovides technical support for exp loring the p roduction structure in the low costmode.

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2010—8—30