淺析鋼鐵行業信息化系統框架及建設目標

李召超，王寶軍，王連杰

（山東泰山鋼鐵集團有限公司自動化部，山東 濟南271100）

1 前 言

隨著“智能制造”“互聯網＋”新一輪信息技術理念已開始在鋼鐵企業中實施并應用，這將影響鋼鐵行業的經濟形態，甚至可能影響整個流程制造行業。從單一的企業經濟體競爭轉變為平臺經濟體競爭，對內實現工業設備、信息系統、業務流程、產品和人員之間的互聯，對外實現供應商、客戶、物流、金融關聯企業的互聯，形成工業互聯網平臺，從而解決信息不對稱的問題，減少中間貿易環節、提升效率、降低成本，實現各要素深度協同，打造智能化、社會化的生產與服務模式。

鋼鐵行業是生產連續性強，流程規范，產品較單一的流程型制造業，這些特點決定了其信息化建設的特殊性。信息化從底層基礎自動化建設、數據采集、生產過程執行、企業資源管理、生產決策分析5個層面建設實施，實現產銷一體化、業財一體化等管控目標。

2 鋼鐵行業特點分析

2.1 流程型行業

鋼鐵行業制造過程流程長、工序多，是連續生產流程型行業，各生產環節相互依存，通過調節工藝操作參數實現生產過程控制。產成品是連續的，且有許多副產品和中間產品。冶煉環節（煉鐵煉鋼）是高溫、周期不等的化學變化工藝過程；軋制（軋鋼）環節是高速、負荷瞬變的物理形變工藝過程。鋼鐵行業具有技術密集的特點，工藝復雜、設備繁多、專業覆蓋面廣，質量貫穿產供銷的全過程，從接單的產品目錄、質量設計、冶金規范、過程檢驗、成品檢驗、打印質保書等，原料或產品有水分、化學成分、物理性能、等級等質量的區分，產品都按照質量標準進行等級判定。

2.2 銷售結算

銷售接單模式為先付款后發貨，如全款或預付款，類型包括承兌和現匯。結算通常區分是否協議戶，協議戶是指每月訂貨量都達到一定條件，價格享受協議優惠。有協議價和鎖單價兩種結算方式：協議價包含銷售基準價、政策加價、區域加價、品種規格加價、付款優惠等多種因素，計算獲得具體產品的結算價格；鎖價是指一單一價，價格為一口價，以月結算或旬結算的方式進行。發貨時會先驗證客戶預付款余額是否充足，以成品下線重量作為發貨量或結算量，產品都附帶質量證明書，包含產品材質、規格、質量等級，以及各種化學成份和力學性能的各項質量指標。

2.3 生產模式

生產有按庫存生產和以銷定產兩種模式。很多鋼廠已實現以銷定產或正向此方式轉變，通過增大直銷戶占比，收集合并客戶個性需求，逐步實現按訂單組織生產。排產方面以客戶訂單為主，綜合考慮機組生產能力和檢修計劃等相關約束條件，借助信息系統綜合平衡銷產關系，形成生產計劃排程，實現企業效益最大化。

2.4 原料采購

原燃物料的采購需求計劃通常以滿足安全庫存為目標，結合資金周轉和市場行情，例如礦石礦粉類含鐵料大多是通過進口、以信用證方式付款，以商檢數為結算依據。貨物輪船運輸到港后，再通過汽運、火運或皮帶運輸方式進入鋼廠。國內原燃輔料結算一般根據采購合同進行優質優價計算，不同的質量結果計算出的結算價格也不同。合金類物料采購結算方式大致相同，在定價方式上有所區別，這兩類物資是鋼鐵行業生產成本的主要構成部分。原燃料庫存管理算是一個難點，每類物料都有數十種，由于場地或其他限制條件多是堆放或混放，消耗時難以確定具體數量，多采用概算數統計庫存量，即根據鐵水產量倒推物料消耗數再結合庫存盤點數，月末協調相關部門以物料平衡方式確定。現在有利用三維激光掃描技術實現庫存信息實時動態顯示和全自動堆取料作業，是一種新的管理方式。物流運輸、計量、質檢、進出廠放行業務，多在物流或無人值守系統中形成統一管控，以保證物流通暢，提高運輸效率。

3 鋼鐵行業信息化框架及建設目標

3.1 信息化框架

常見的信息化框架劃分5 層。L1 層與L2 層：操作級，屬于基礎自動化；機組執行級，屬于過程控制；L1/L2的數據通過實時數據庫系統建設，將需要的數據抽取上來，為L3 層MES 提供數據。L3 層：MES系統建設，重點是圍繞生產控制、工藝、冶金規劃、質量體系、設備等為核心的生產全過程管理，當然也包括EMS系統的建設。L4層：ERP系統建設，生產與經營相結合管理，屬于企業信息化建設的核心。L5層：決策支持、大數據分析、移動應用的業務范疇。通過L3/L4的數據抽取、分析，為企業經營和管理提供決策依據。通過海量大數據分析，為企業管理優化、市場反應、生產管控提供決策。

3.2 建設目標

建立集團統一管理和業務運作的信息平臺，以加強集團管控能力和整合供應鏈業務為主要方向，完成從業務層到管理者和決策者的信息化建設，有效提升競爭力，持續支持企業戰略目標、運營模式和組織管理的健康發展。全面、準確、及時掌握企業經營情況，資源共享，提高效率、快速響應市場和客戶的需求、強化生產計劃與控制、縮短產品生產周期、提高產品質量、降低產品成本，提高客戶滿意度。

3.2 .1 業財一體化

以財務為中心，實現財務業務一體化，使財務數據和業務融為一體并無縫集成，分析企業經營管理各個環節的風險因素，防范企業經營風險，降低企業損失。最終幫助企業實現物流、資金流、信息流、工作流的高度集成和統一，使企業逐步走向虛擬、敏捷和互動的高級形態。

3.2 .2 產銷一體化

以銷售合同為中心，打通銷產環節，梳理優化銷售、產品設計、計劃排產、生產實績、庫存、質量和發運、結算的關鍵管理流程，及時響應市場變化，縮短交貨期，提高交貨準時率。打通從訂貨合同到生產計劃、再到制造作業計劃的流程，生產與銷售成為一個整體，實現從銷售合同簽訂、主生產計劃及組織、生產實績、下線入庫、成品銷售出廠、銷售結算的全流程管理信息化，支持企業從面向庫存生產向按訂單組織生產的管理模式轉變，逐步提高企業按訂單組織生產的比率。

3.2 .3 管控一體化

實現ERP系統、MES系統與自動化系統無縫集成應用，實現作業指令的實時下達、生產實績的實時收集，加強動態管控，提高數據的準確性，確保企業核心業務高效運行，實現產品全生命周期可視管理與價值分析。

3.2 .4 采購一體化

建立供應商的準入門檻，選擇優質供應商，加強物資采購供應過程控制，降低庫存資金占用，通過高質量的服務，最大限度提升客商的忠誠度。

4 結 語

信息化是精細化管理的“助推器”。在信息化建設過程中，運用信息化系統把企業的銷售、設計、采購、生產、倉儲、財務、經營、管理等各個環節集成起來，將精益生產、準時制生產等先進管理理念引入生產過程并通過信息化系統進行固化落地，實現信息和資源共享，有效地支撐企業的決策系統，達到降庫存、提效率、快響應的目的，真正做到管理“精、準、細、嚴”，增強企業的市場競爭力。