淺談信息化五級體系架構在鋼鐵企業信息化建設中的應用

畢丹

（凌源鋼鐵集團有限責任公司，遼寧 凌源 122500）

0 引言

隨著國民經濟的快速發展，企業對信息化建設提出了更高的要求。特別是在生產和制造領域，企業面臨著快速響應客戶個性化需求的挑戰。為了迎接挑戰，生產和制造領域的概念不斷創新。“敏捷生產、柔性制造”、“準時生產”和“協同生產”的概念得到了廣泛的認可和推廣。它們已經集成到BI、ERP、SCM、CRM、APS、MES等相關軟件中[1]。通過這些軟件的應用，企業將把市場、供應商和合作伙伴、企業內部的生產和質量控制納入企業管理范圍。它使企業能更快地理解外部市場和自身運作，全面配置各種資源，快速響應客戶的個性化需求。

1 信息化建設對于鋼企的重要性

促進企業信息化投資的增長有三個因素。首先，金融危機的沖擊使企業面臨市場、價格、技術創新等一系列問題。在這種動蕩的調整中，許多企業依靠信息技術來培養內部技能，增強核心競爭力，抵御風險；其次，國家政策取向對信息投資影響較大；最后，企業依靠信息技術提高自身的競爭力和自我發展的需要。

從企業信息化發展規劃的角度來看，SISCO統計顯示，近92%的企業制定了信息化規劃，80%以上的企業能夠根據規劃更好地完成實際任務。同時，80%以上的企業建立了運行維護管理體系、標準化管理體系、安全管理體系和信息評價機制。87%以上的企業能夠更好地實施信息系統。目前，大多數鋼鐵企業為“兩個現代化”的整合和發展打下了堅實的基礎。特別是寶鋼、武鋼、鞍鋼等大型企業在制度建設和實施中樹立了榜樣。

鋼鐵企業非常重視信息技術的發展和規劃，其中最基本的是人的因素。目前，大多數企業主要由決策領導管理，信息規劃已經成為企業正常管理的一部分。根據中國鋼鐵協會的統計，43.3%的企業在決策層設立了常設信息機構（如董事會），近90%的企業在公司層設立了領導小組。大多數企業都建立了信息監管，其中76%由副總經理以上的領導進行監管[2]。在企業中，不僅領導重視信息化，而且建立了一支相對稱職的信息化人才隊伍。

2 鋼鐵企業信息化系統的層次結構及特征

2.1 企業信息系統的五個層次

（1）第一層主要包括鋼鐵生產設備層的基本控制、煉鋼過程監控、鑄軋生產過程、邏輯控制器和運行方式等。

（2）第二層是數據信息化，稱為數字化，也就是說，將企業的所有信息數字化保存，實現簡單的查詢和處理。

（3）第三層是生產執行層，關鍵是要優化生產過程中的生產資源。當前在國內，為鋼鐵行業提供完整的MES系統的權威機構包括UEC（美國鋼鐵聯盟）、POSDATA（浦項信息公司）和Oracle（甲骨文公司），它們在韓國實施了韓國浦項制鐵（POSDATA）信息化項目，POSCO信息化項目將強大的L3/MES和L4/ERP相結合，實現了生產、營銷一體化，滿足了世界上最復雜的生產、工藝和質量要求。UEC和Oracle已經實施了INDAL的信息工程，將生產和營銷與L3/MES系統和L4/ERP系統集成在一起。

（4）第四層次是管理信息化，即通過計算機網絡實現員工在原有工作中的過程，提高業務處理的效率，從而提高企業的整體勞動生產率。

（5）第五層決策信息化是對原始的信息化數據進行科學處理和處理，利用一定的計算模型和工具對數據進行科學分析，從而起到輔助管理和決策的作用。

2.2 鋼鐵企業信息管理的特點

鋼鐵企業的冶金過程是一個離散、連續的混合生產過程，生產線長，工序多，設備復雜，人工管理與控制幾乎是不可能的。從企業高層領導的宏觀決策到崗位員工的具體運作，其基本組織模式可分為五個層次：決策層。管理層、車間調度層、過程控制層和設備控制層。因此，鋼鐵生產制造企業信息化的基礎和主要內容必須與企業的核心業務組織緊密相連。不同鋼鐵企業信息化建設的重點應結合企業自身的特點：將設備自動化水平低、壽命長、資金薄弱的鋼鐵廠改造為設備基地。爭取L1與L2層的突破，這些是生產高質量和低成本產品的最基本的要求。此外，引入計算機輔助系統，實現計算機輔助訂單管理、庫存管理和財務管理；對于設備先進、自動化程度高的鋼鐵廠，應通過以下途徑加強基礎信息建設L1-L3的結構、整個生產過程的自動化以及區域操作指令的實時執行。在管理層面，引入企業資源計劃（ERP）[3]作為系統的管理工具和方法。應重視訂單生產計劃和運行進度的優化管理，提高企業的競爭力；對于自動化生產線齊全、生產管理水平較高的鋼鐵廠的業務流程創新，應組織實施。大規模改革和優化企業組織結構和業務流程，將企業制度創新與業務流程創新相結合，提高企業競爭力。對現有信息系統的弱點進行改革和充實[4]。如引入以APS為核心的供應鏈管理系統來替代或補充ERP/集成化生產和營銷系統的功能缺陷，在企業內部集成ERP和SCM系統的基礎上逐步推進電子商務。應指出在新世紀鋼鐵企業建立管理與信息相互依存的管理平臺過程中，應堅持十項原則：統一的數據模型是保證深層業務信息應用的基礎。在工業工程專業系統的集成中，必須保證統一的數據模型原則，避免簡單設置。采用先進的數據挖掘技術實現“業務日終”；實現自動化，成為信息時代的優秀企業。企業必須具有跨時間、跨空間的能力，才能與外界進行實時溝通。因此，企業信息系統必須建立在基于筆的Internet框架之上；選擇成熟、先進、國際標準的電子商務套件；選擇基于統一數據庫的電子商務套件將大大降低實施風險、系統維護成本和總擁有成本（TCO），提高發票回報率。信息化的步伐更快、更大。ERP系統功能及應用實例企業資源計劃（ERP）是以市場為導向、以客戶為導向的企業資源配置，消除生產經營過程中所有無效的勞動力和資源，實現信息流、物流、資金流。OW、價值流和業務。以計劃與控制為主線，網絡與信息技術為平臺，以流程有機集成，提高企業競爭力，實現客戶、市場、銷售、計劃、采購、生產、財務、服務等功能的集成。服務、信息集成和業務流程再造。面向供應鏈管理的現代企業管理思想和業務流程再造。方法。ERP有不同的定義：廣義的定義可以涵蓋幾乎所有的企業應用，包括CRM、SCM、商業智能等；狹義的定義主要包括財務、制造、倉庫管理、采購和分配、人力資本管理等。因此，無論什么樣的ERP管理信息系統，都強調企業的規劃。他們以客戶訂單和市場需求為規劃來源，力求充分利用企業的各種資源，減少庫存，提高企業的整體經營效率[5]。

3 五級系統形成有機整體

五級系統是相互集成和相互協調：第四級系統主要根據市場需求和企業資源情況制定綜合管理計劃，并在相關計劃下實現三級系統；第三級系統接收各種各樣的管理計劃。生產計劃由第四級系統發布，并根據現場情況實施車間生產計劃。動態調度和優化，以及相關的生產指令到過程控制系統；最后，過程控制系統，基本自動化系統啟動生產設備，完成整個生產過程[6]。同時，通過基本自動化系統和過程控制系統，將生產過程的生產性能信息聚合為三級系統，然后將三級系統反饋給四級系統。這樣，層次系統的功能緊密相連，信息實時交互，形成一個有機的整體。基于第四級系統的第五級系統，為企業管理者和決策者提供數據分析平臺。

首先，企業信息化建設不僅僅是一套ERP系統。一個完整的企業信息系統應該由橫向和縱向兩個方面組成。橫向覆蓋供應、生產和銷售，以及財務、人員、設備維護、項目管理等環節，縱向從生產設備、生產線和物料控制系統底部延伸到最高決策層。一個真正的企業信息系統必須是一個全面、完整的信息管理系統。

對于鋼鐵企業來說，采用五層體系結構是企業信息系統的較好選擇。五級系統包括一級設備控制系統、二級過程控制系統、三級車間級制造執行系統、四級企業資源計劃系統、五級企業管理系統和決策支持系統。

這五個層次的系統是互相集成和協調的。一般來說，四層制是基于市場需求的綜合生產經營計劃。三層系統根據這些計劃生成詳細的生產序列和最優調度。最后，生產設備開始完成整個生產過程。同時，將生產過程的實際信息歸納為三級系統，反饋到四級系統，形成信息交換。

這樣，各個層次的功能緊密相連，信息的實時交流就形成了一個有機的整體。基于四層體系結構的第五層系統將大大提高企業對供銷市場的響應速度，并能夠與供應鏈上下游合作伙伴協作，從而提高整個供應鏈的效率，實現真正的協作電子商務。

管理座艙的概念是通過各種圖表直觀地顯示企業的關鍵指標和運營趨勢，并對異常指標進行及時預警和挖掘分析，從而幫助企業管理者直觀地監控企業的經營狀況。有效實現公司經營指標和風險的管理與管控、及風險控制。通過與外圍計算機系統的合理功能共享和接口集成，實現了公司各系統之間的實時信息傳輸，使企業的管理更加透明、精細、規范，從而進一步提高了效率。冷靜的企業管理和產品質量，降低生產運營成本，滿足管理層從外部到內部的快速反應和內部高效溝通的需要[7-10]。管理座艙框架基于數據倉庫和各種業務系統，使“管理”和“執行”的信息同步，口徑統一，語言統一。

企業決策信息化是企業追求的最高層次。我們通常稱之為商業智能（BI）。當然，這一水平的實現不是一蹴而就的，而是通過第一和第二層次的演變和建立一個充分的基礎。

4 結語

企業信息化建設是一項復雜而龐大的系統工程。為了提高我國鋼鐵企業的信息管理水平，尚未建立集成化信息系統的企業，必須以五層信息系統體系結構為目標，首先進行企業信息化總體規劃，搞好信息框架設計，然后在統一框架的指導下進行信息化建設。為了建立鋼鐵企業五級信息系統框架，必須從制定符合該框架的信息規劃開始。企業信息化規劃應融入企業自身的發展戰略，與企業未來的業務發展和管理發展充分結合；規劃應適當推進，強調實證研究。信息系統的可擴展性、開放性和集成性可以適應IT技術的快速發展和企業管理模式和業務模式變化的要求。規劃不是一次性完成的。遵循“規劃-實施-評價-再規劃”的過程是一個連續的、螺旋式的過程。“以信息化帶動工業化”是冶金企業提高生產經營水平的必然選擇。以寶鋼、首鋼、武鋼為代表的眾多鋼鐵企業紛紛在管理信息系統上投入巨資，通過采用ERP軟件系統等方式，開始實施以ERPCRMSCM為代表的管理信息系統和電子商務。信息化建設給許多企業的生產、經營和管理帶來了新的變化。成功實施ERP（MRP II）的企業取得了顯著的效益。在企業規模不斷擴大、競爭日益激烈的今天，企業通過加強和改進企業信息化建設，不斷強化資源、計劃、生產、營銷和效率。速率和決策管理的發展方向是正確的。