黃金礦山礦石生產成本精細化管理系統

徐 波 黃武勝

(1.中國礦業大學(北京)資源與安全工程學院;2.中信礦業科技發展有限公司;3.北京科技大學土木與環境工程學院)

黃金礦山為資源型企業，其一切生產經營活動都嚴格受地質資源條件的制約，產品的競爭主要是資源條件的競爭，歸根結底是產品成本的競爭。另外，黃金行業內所有企業生產的都是標準化產品，產品差異較小，企業提高經濟效益的主要途徑就是降低生產成本。因此，對企業成本，尤其是礦石開采過程中所發生的礦石生產成本進行科學有效的管理，是目前黃金礦山備加關注的課題［1］。

雖然礦山企業在加強和改善成本管理方面進行了積極的探索和實踐，并取得了較明顯的成效，但是從總體上看，黃金礦山的成本管理仍具有粗放性、事后性的特點，已不能適應新形勢和新任務的要求。

(1)在成本管理理念上，成本管理觀念與模式落后。傳統成本管理認為成本管理是財務部門及其專職人員實施的管理活動，主要以事后核算、生產成本控制為重點。現代礦山企業需要以系統、全面成本管理為目標，建立決策型與執行型相結合的成本管理模式，實現企業全員和全過程的成本管理［2］。

(2)在成本控制時間上，成本核算周期長，不能為企業經營決策提供實時的成本信息。礦山企業生產復雜，數據量大。在人工操作的情況下，通常以月為單位匯總生產信息、材料供應信息等，在月底粗略核算生產成本。市場瞬息萬變，但是在傳統的成本管理模式下，企業無法及時獲得供決策使用的成本信息［3］。

本研究以山東黃金股份公司焦家金礦為工程背景，提出基于MES(制造執行管理系統)的礦山生產成本管理系統。在該礦信息化建設的大環境下，基于MES的礦山生產成本管理系統的應用和實現，對企業合理計劃、組織和調配生產資源和能源，優化生產成本，進一步提高企業的經濟效益和市場競爭能力具有重要的意義。

1 礦石生產成本的管理流程與業務邏輯

基于MES的礦石生產成本體系的確立使得黃金礦山的成本管理由原來的“先生產、后核算”轉變為“先測算、再生產”，這在成本管理的基礎方法和管理流程上呈現出顯著的不同。其業務流程如圖1所示。

圖1 基于MES平臺的標準作業成本管理流程

由圖1可見，根據成本的管理階段，礦石生產成本經歷了成本預測、實時監控、核算與分析、控制決策，分別對應了計劃、執行、統計與分析等礦山的各個管理環節。因而，黃金礦山的礦石成本計算的精細化、實時化是由PCS、MES和ERP 3個平臺共同完成的，表現出了顯著的多平臺協同特征。與直接生產相關的成本信息伴隨生產活動而產生，采集于各自動化管理平臺，關鍵加工于MES平臺中的成本管理，并由ERP平臺中的賬目管理形成補充分攤與核算。這一多平臺支撐方式如圖2所示。

圖2 礦石生產成本管理的多平臺協同特征

多平臺協同下的礦石成本管理體系充分利用了PCS平臺的自動監控與計量功能、MES平臺的協調生產與資源調配功能、ERP平臺的計劃優與決策等功能，通過不同平臺下的優勢協同，共同完成了信息化框架下的礦石成本管理，為黃金礦山基于MES實現成本的實時精細化管理提供了高效且具有嚴密邏輯性的管理體系。

通過這一管理體系，可以創新性地實現2個層面的成本管理:一是日成本管理的實現，二是基于作業單元實現成本核算。

2 基于MES實現礦石生產成本管理的實時動態化

基于MES平臺實現成本管理的實時動態化，是新技術、新手段下礦石生產成本管理的首要功能。日常成本管理的突出特征是監控性，從管理細度上看，存在即時性、低粒度、作用時間短等特點，因此日成本的管理主要是作業成本管理，指標體系由作業成本金額C、單位作業成本Dw和單位礦石成本Do構成。

指標體系中各成本指標的計算方法:

式中，Dwi為第i作業成本中心的單位作業成本;Qwi為第i作業成本中心的作業量，i=1，2，…，8，分別代表掘進、回采、運輸、提升、充填、支護、通風和排水等8個成本中心的日服務業量;Qo為礦石產量;Cw為人力成本金額;Cm為材料成本金額;Cp為動力成本金額。

由式(2)可見，若要實現日成本計算，需要實現作業量的日/班采集、材料消耗的實時采集與日/班核算、動力消耗的日/班采集，以及人員出勤狀況的日/班統計。

3 基于MES實現礦石生產成本的精細化

完成礦石生產成本的實時動態化管理建模后，可以實現礦石生產成本的日成本計算，而由于PCS平臺的實時動態采集功能，以及MES中生產調度與排產的精細化管理，可以實現精確的作業單元成本核算。

3.1 以采場為單元的采礦成本管理

采礦的作業單元是采場，因而成本的精細化管理體現在成本核算細化到采場。在礦石生產成本的多維數據集建設完成后，通過OLAP操作，即可實現以采場為單元的采礦成本管理。

3.2 以掘進工程為單元的掘進成本管理

掘進工程是黃金礦山生產過程中的核心增值流程之一，也是重要的開采準備環節。礦山在制定掘進工程計劃的時候，對其中一些關系到生產的接續性與穩定性的、處于關鍵位置和關鍵地點的、目前特別緊迫的工程，會定義為重點工程，對這些工程的進度、工程量以及工程耗費加以特別管理。

通過以掘進工程為單元進行掘進作業中心的成本管理，可以精確掌握并有效控制工程成本，同時通過對工程的成本進行因素分析和成本預測，可為工程預算工作的精細化改進提供基礎性數據。

3.3 以作業中心為單元的輔助生產作業成本管理

通過對采礦和掘進作業成本的精細化管理，可以對60%以上的礦石生產成本實現控制，其他的生產作業，包括運輸、提升、充填、支護、通風和排水等，由于其作業性質的原因，成本核算到作業中心已經是最末端，因此采用以作業中心為單元的輔助生產作業成本管理。

目前，黃金礦山在進行這類作業的成本控制時，通常采用類比分攤的方法，以采掘總量為基礎，按照一定的比例分攤到各輔助作業上。而基于所建立的多維數據集，針對不同的分析目的，通過選擇不同的切片、切塊參數進行OLAP操作，可以明確各輔助生產作業成本的實際發生狀況，為標準成本的制定提供依據。

3.4 基于GIS的集成化礦石生產成本展示

由前面的分析可知，黃金礦山的礦石生產成本有著豐富的內涵，需要從材料成本、動力成本、人員成本等多個內容，從時間、地點、作業中心等角度實現對成本信息的動態、精細化把握。由此可見，這是一個維度眾多、內容龐雜、層次多級化的信息架構，因而在傳統方式下，管理人員很難全面、實時、直觀地掌握和分析成本動態。

從集成化、系統化的角度出發，將地理信息系統(GIS)技術與成本管理相結合，充分利用GIS技術所具備的強大的空間解譯、完善的拓撲分析、靈活的地圖編輯能力，構建集成化和圖形化的礦石成本動態展示平臺，為礦山的成本管理提供決策支持。展示的模型如圖3所示。

圖3 基于GIS的礦石生產成本動態管理業務模型

4 結論

在MES平臺的支撐下，黃金礦山的成本管理可由原來的粗放、事后性逐步轉變為精細化、實時性，從而使得黃金礦山的成本管理模式方式發生根本性的變革。

從“明晰成本、實時跟蹤、優化控制”這一角度出發，基于對黃金礦山成本的全面系統總結，建立了以標準作業成本為核心的成本管理模式，形成了以標準成本、實際成本和模擬成本為管理階段的黃金礦山成本管理體系。使得車間的生產管理人員可以通過一體化的界面直觀觀測所有正在進行的生產活動，以及此生產活動的成本耗費動態，為礦山的成本管理提供決策支持。

［1］ 何煦春，胡乃聯，李國清.基于數據倉庫的礦山企業決策支持系統研究［J］.中國礦業，2007(4):4-7.

［2］ 李國清，胡乃聯，陳道貴.地質資源數字化建設框架研究［J］.金屬礦山，2010(4):118-123.

［3］ 黃文彥，胡乃聯，王佐成.數據倉庫技術在黃金礦山成本分析中的應用［J］.黃金，2005(5):1-6.