鋼鐵企業質量分析系統設計

陳鳴旭

（江陰興澄特種鋼鐵有限公司， 江蘇　江陰　214400）

生產實踐·應用技術

鋼鐵企業質量分析系統設計

陳鳴旭

（江陰興澄特種鋼鐵有限公司， 江蘇江陰214400）

詳細介紹鋼鐵企業質量分析系統的功能，從ETL服務器、數據分析服務器、數據倉庫服務器和存儲、Portal應用服務器和WEB服務器、客戶端等方面對系統硬件的設計進行探討，以期為鋼鐵企業質量分析提供更多的支持。

鋼鐵企業質量分析系統

目前，鋼鐵企業面臨著激烈的市場競爭壓力。企業只有不斷提升生產工藝水平、提高產品檔次，才能在競爭中生存。因此，借助信息化技術和現代工具進一步推進和加強質量管理，已成為鋼鐵企業的一個重要的任務。

質量分析與診斷系統可為企業生產過程中的產品質量進行客觀、全面和準確的評價，是為企業生產決策提供方便的輔助決策工具。

1　系統設計

1.1建立質量數據倉庫

購買專業的數據倉庫軟件產品和數據抽取工具，從ERP、MES、檢化驗、數據采集、EMS等系統中收集過程工藝數據和產品檢化驗數據，對采集到的影響質量因素的數據進行全部收集和集中存儲，形成完整的質量數據倉庫，為數據統計、分析、挖掘提供數據基礎和支撐。

1.2實現質量報表系統產制

實現各產線質量日報、月報系統自動產制；實現成品合格率、原鋼種一次合格率等質量指標自動統計；引入業內一流報表展示工具，以圖表化界面展示公司質量管理狀況；實現異常數據鉆取功能，從多維度鉆取分析影響質量的原因。

1.3使用統計學工具分析工藝質量狀況

根據不同鋼種生產過程中的關鍵工藝參數能夠按需求實現質量分析功能，自動生成SPC控制圖，對落在控制線外的點進行分析，自動生成過程能力指數（CPK）等反映過程能力的指標。

1.4實現質量成本在線收集和統計

1.4.1收集內部質量損失

統計改判、降級、判廢的不合格品，按照原鋼種質量成本和改判、降級、判廢后的質量成本之間的差額計算質量損失。對于增加工序的，每增加一道工序其成本計算質量相應增加，從而實現內部質量損失的自動歸集。

1.4.2收集外部質量損失

收集客訴系統質量異議數據，匯總質量異議賠償金額等數據，實現外部質量損失的自動歸集。

2　功能概述

質量分析與診斷層是質量分析與診斷系統的核心部分，主要由三個主體功能構成，如圖1所示。

圖1　質量分析與診斷系統功能結構示意

2.1質量統計（見圖2）

圖2　質量報表工具原理示意圖

1）按照工序切片制作質量日報、月報、年報及各類專用報表。結合產品質量數據集市、生產數據集市、過程質量數據集市等相關數據集市，通過報表工具按照質量日報、周報、月報、年報的統計計算規則對質量數據進行統計，并通過各種圖形報表展示質量數據統計結果。

2）根據鋼種、規格、用途等條件進行質量統計數據的篩選查詢。

3）歸集質量成本數據。按時間、工序、品種、規格等多維切片對質量成本進行統計計算。

2.2質量分析與追溯

1）對合格率、一次合格率、原鋼種一次合格率、廢品率等質量指標按照鋼種、規格、工序、缺陷類別等維度進行分析計算。

2）依據產品質量事故的判斷與評級規則，依托產品質量數據集市、生產數據集市等對產品生產質量情況進行評估，對質量結果進行判讀和評級，將相關的質量事故信息進行展示和通知，支持質量事故歷史趨勢分析。

3）結合數據分析模型，利用系統提供的回歸計算方法對產品質量波動和缺陷產生的影響因素進行分析判讀，確定其中的數個關鍵影響因子，直到質量設計人員在質量管控參數、質量設計中對其進行進一步的調優設計。

4）結合訂單、生產等數據集市，按照鋼種、規格等維度進行過程質量分析。

2.3系統管理

系統管理實現對用戶單點登錄以及系統用戶、角色群組和用戶權限的管理，提供系統用戶的登錄門戶。

用戶、角色管理即為系統操作人員管理，包括操作人員基本信息地錄入、修改、禁用、啟用。角色定義及管理包括角色組的定義以及基本信息的錄入、修改和成員增刪。

權限管理為根據業務使用要求，對特定人員、角色授予相應的權限，使被授權人員可以運行相應的界面，完成業務操作。成員可以繼承父輩、祖輩角色的權限。權限分為許可權、禁用權。權限有界面權和按鈕權。

3　硬件設計（見圖3）

3.1ETL服務器

ETL服務器由2臺物理服務器構成。一臺用于ETL調度，一臺用于ETL加載，兩者互為備份。

圖3　南鋼離線質量分析與診斷系統硬件結構體系示意圖

1）源系統數據抽取。服務器和ETL加載服務器復用，支持文本文件、XML、Jdbc、Odbc、Webservice等多種加載方式。

2）EDWETL的加載和調度。將ETL分別安裝在2臺服務器上。

3）加載服務器與調度服務器。建議配置為雙機互備，中間通過SAN存儲共享程序和日志等數據文件。

3.2數據分析服務器

安裝BI工具軟件，提供報表、領導駕駛艙等BI報表與分析服務。

3.3數據倉庫服務器和存儲

安裝數據倉庫軟件，提供數據倉庫存儲環境。

3.4Portal應用服務器和WEB服務器

通過與Portal的應用服務器集成，提供EDW應用以及J2ee應用運行的環境。

提供HTTP Web服務、用戶認證、訪問安全等。在Web應用服務器的基礎上開發Web應用程序。

3.5客戶端

普通業務客戶都采用Web瀏覽器，以純Web方式訪問EDW系統應用；開發人員采用前端開發工具開發多維分析、報表和預定義查詢。

4　結語

對于鋼鐵企業來講，產品質量重于泰山，特別是在市場競爭非常激烈的今天，對鋼鐵企業對質量分析更應該重視。質量是企業的生命線，質量分析與診斷系統就是維護生命線的工具。隨著企業、用戶對質量的要求越來越高，質量分析與診斷系統將會有更廣泛的應用。

（編輯：胡玉香）

Quality Analysis System Design in Steel Enterprises

CHEN Mingxu
（Xingcheng Special Steel Co.，Ltd.，Jiangyin Jiangsu 214400）

This paper introduces function of quality analysis system desin in steel enterprises and indicates this system from ETL server，data analysis，data warehouse server and storage，portal application server and a WEB server and the client，which support steel enterprises on quality analysis.

steel enterprise，quality analysis，system

TP311

A

1672-1152（2016）04-0063-02

10.16525/j.cnki.cn14-1167/tf.2016.04.21

2016-06-17

陳鳴旭（1976—），男，研究方向為冶金計算機應用，工程師。