應用于全業務域的鋼鐵工業大數據平臺建設
——德龍鋼鐵有限公司

一、企業概況

德龍鋼鐵有限公司成立于2000年，坐落于河北省信都區南石門鎮，占地1 800畝，現有員工4 000余人。公司產能鐵、鋼、材各300萬噸，總資產182億元，是一家集燒結、煉鐵、煉鋼、軋鋼為一體的大型鋼鐵聯合企業，主要裝備：132/230㎡燒結機各1臺，1 080m3高爐3座，120噸轉爐2座，850/1 250mm熱軋中寬帶產線各1條，主導產品為熱軋中寬帶鋼和熱軋卷板，用于石油管線、鋼結構、冷軋、家電、機械加工等諸多領域。公司擁有三大省級研發平臺，堅持自主創新，不斷加大新技術和新產品開發力度，走新型工業化道路，緊緊圍繞品種、質量、節能、環境和效益進行產品結構和技術裝備結構調整及產業升級，建設具有強大核心競爭力的精品板帶材生產基地和資源綜合利用、生產與環境和諧友好的綠色鋼城。

二、主要措施

(一)建設背景

近年來，受國際形勢和疫情的影響，鋼鐵行業在新形勢下面臨著原料緊張、環保限產、疫情防護等挑戰，利潤持續下滑，企業面臨持續的市場競爭壓力。

越來越多的鋼鐵企業借力互聯網經濟，提高核心制造能力，推動鋼鐵全產業鏈的運營協調和整體優化，不斷提高鋼鐵行業運行質量和效益，德龍鋼鐵通過引入ERP、MES、EAM等基礎信息系統，并自主開發和集成了部分工業APP應用，進行了智能化設備升級改造，已搭建完善基礎信息化系統，但目前應用信息化系統多而分散，做不到數出一源，存在大量的數據孤島，不能發揮出數據的價值。

而由于各信息化系統間存在的信息壁壘，使各類數據無法得到高效整合與利用，在生產制造、運營管理和市場風險方面，仍存在排產復雜度高、庫存壓力大、產業鏈協同難等行業痛點。

大數據平臺項目的建設旨在對生產數據、設備數據、能源系統、經營數據、供應鏈數據等做數據整合和管理，打破數據孤島，以數據驅動生產價值促進經營提升。對供銷過程中的物流、資金流和信息流進行綜合管理，實現智能化生產、采銷及環保，以及供應鏈的協同管控，結合生產實況合理調整優化，全方位賦能鋼鐵生產制造和上下游客戶。

(二)建設內容

1.德龍工業大數據平臺總體設計

(1)數據模型設計

梳理橫向數據(財務數據、生產數據)和縱向數據(財務數據、生產數據、設備運維數據，能源系統數據)，結合橫向數據的數據可視化、對比分析報表和數據信息推送應用型數據需求，以及縱向數據數據可視化、對比分析報表，數據信息推送以及德龍鋼鐵的2D可視化大屏數據需求，完成數據中臺的整體架構、數據倉庫設計、各業務域數據模型設計、數據域的劃分分析定義、編制數據模型配套的數據資源編目。

(2)鋼鐵工業大數據平臺架構設計

鋼鐵工業大數據平臺是以大數據工具為基礎的大數據應用支撐平臺，是實現企業統一數據平臺的核心，包括大數據基礎平臺、數據中心、行業應用等部分組成。如上圖所示：

鋼鐵工業大數據平臺采用分層架構設計，邏輯和結構清晰，提供層次視圖和模塊接口說明；同時采用開源技術框架，支持任務的靈活劃分，具備良好的開放性與擴展性；各模塊、產品間高度集成，形成統一整體。同時，為了滿足高效的算法應用及模型挖掘，平臺已內置高級算法庫，引用簡便且性能穩定高效，可為后續的生產設備效益評估、設備故障預測等機器學習提供基礎支撐。

2.數據門戶設計與開發

建設德龍鋼鐵數據門戶，通過建設德龍鋼鐵數據門戶，幫助公司業務人員實現以門戶的形式查看數據資產的目標，本期數據門戶的功能包含數據規范的發布與查詢、數據指標訂閱、員工自定義數據桌面功能。

各用戶可見的數據門戶首頁，基于其訂閱規則及權限范圍，將展示對應的數據報表內容，用于支持用戶日常工作中的數據決策需求。

3.數據可視化大屏開發

基于德龍鋼鐵橫向數據(財務數據、生產數據)和縱向數據(財務數據、生產數據、設備運維數據，能源系統數據)、門戶設計和報表內容完成數據可視化應用頁面設計。

(三)項目建設路徑

鋼鐵工業大數據平臺基于工業互聯網總體架構戰略和“6185智能煉鋼工程”規劃，依托各項業務管理實際需求，緊密結合數據管理全生命周期八項能力域建設標準，設計規劃項目實施路徑，具體如下：

1.數據戰略

圍繞“6185智能煉鋼工程”展開能力建設，輻射煉鋼生產業務和集團全職能。以財務利潤為主線，對生產數據、設備運維數據以及能源系統等數據做接入和管理，建立合適的可視化、對比分析報表、信息推送以及可視化大屏展示等，實現數據驅動生產價值，促進經營提升。

2.數據治理

通過有效的數據整合、數據應用與數據服務，提升企業數據質量和業務信息化管理能力。數據治理體系通過借鑒行業數據治理體系架構，建立規范的數據中心管理辦法及實施細則，明確職責分工、建立流程規范、制定考核方法，為數據標準化、數據質量、數據安全等數據治理工作有效開展提供有力保障。

3.數據架構

數據架構從跨組織、跨業務的視角進行數據組織和管理，描述全公司數據資產的概念和邏輯結構，通過建立數據模型、清晰數據分布對業務流程和應用集成進行支撐．并為數據倉庫設計的實施提供參考和依據。數據架構包括數據模型、數據分布和數據流轉三部分。

4.數據應用

德龍集團工業大數據平臺，作為集團統一數據門戶，面向整個德龍集團，為集團管理者、經營分析人員以及部分一線人員提供綜合的數據分析、數據資產管理以及數據服務能力的平臺，輔助企業精細化運營。通過統一的大數據共享和分析平臺，對各類業務進行前瞻性預測及分析，為公司各層級用戶提供統一的數據分析支持，提升數據共享與流轉能力，實現數據驅動業務價值提升。

5.數據安全

(1)數據庫審計，嚴格控制后臺修改數據的隱患，以可視化的形式展示出數據庫的相關信息，全面記錄數據庫活動。

(2)搭建堡壘機，監控記錄網絡設備操作行為，規避黑客入侵風險。

(3)進行數據實時異地災備，最大程度保證業務的連續性，保證數據更安全、更可靠。

6.數據質量

(1)依托數據工廠，從數據完整性、準確性、有效性、及時性、一致性等方面，建立了一系列衡量數據質量的技術指標、業務指標以及相應的校驗規則與方法。

(2)建立數據質量故障處理機制：嚴重的數據質量事件升級為故障，作為部門和人員的嚴格的考核指標。

7.數據標準

遵照公司要求，對各系統間數據進行統一、集中管理，實現標準化應用，建立業務術語、主數據、數據元、指標數據的管理規范，從范圍、職責、標準、流程等方面，明確各類數據的管理規則，規范參考數據及主數據等的管理流程，保證業務術語及主數據等在各方面長期有效運行，達到“數據同源、規范共享、應用統一、服務集中”的目的。

8.數據生存周期

借助OA及企業微信等工具，依托相關數據管理辦法，規范數據需求管理及數據設計開發流程；對數據采集、處理、存儲等過程日常運行和維護情況進行監控，保證數據平臺及服務穩定運行。

三、實施效果

(一)整體效果

工業大數據平臺項目實施后，全面應用于生產、管理各領域，大數據不僅改變了數據的組合方式，而且影響到企業運營和服務管理及生產。通過用數據來規劃生產架構和流程，發掘傳統數據中無法得知的價值組合方式；同時對生產及管理的細節問題，能夠通過數據呈現出某種規律，通過針對性的數據分析，找到相關性的、一對一的解決方案，為企業開展生產提供保障，更好地幫助企業做到“未雨綢繆”。大數據的虛擬化特征，大大降低了企業的經營風險，使企業能夠在生產或服務尚未展開之前就給出相關確定性答案，讓生產和服務管理做到有的放矢。

一是生產制造方面。通過質量數字化大屏、生產數據實時采集、建立數據分析預測模型等手段，及時把控生產過程，科學調整原料配比、合理安排生產計劃，從而提高生產效率并有效降低排產復雜度，縮短產品交付周期。

二是運營管理方面。通過庫存數字化看板和關鍵備件共享平臺，相關人員能夠把握原料和產品收發存情況及產銷動態，預測庫存走勢以及庫存周轉率，最終實現合理安排物流任務，提高產品庫存管理和零庫存管理效益的目的，降低庫存成本。

三是市場風險方面。通過搭建全集團統一標準的供應商與客戶平臺，從而實現集團供銷數據價值釋放，規避了供應商與客戶的信用風險，建立全產業鏈的產供銷一體化，促進了區域產業經濟共同繁榮。通過數據化滲透和全流程優化，打通產業鏈及區域壁壘，重塑供需模式，發揮協同效應，解決了產業鏈協同難的痛點問題。

四是管理層工作方式的變革。直觀來看，各層級管理者通過數字看板及各層級報表信息推送，可以實時檢查到各個環節的狀況與風險，及時做出預判，指導管理決策。

五是人員配置方面。通過車間的智能化設備應用，各層級管理系統的實施等方式，有效實現了危險崗位及重復性崗位的人員置換，降低人工成本，提高企業管理安全性及運營效率。

此外，大數據平臺鏈接供應商、經銷商及客戶，通過不同業務的相關性分析，降低企業依靠自身資源、公共關系等方面的模糊判斷和沉沒成本投入，有效進行客戶畫像和市場分析，為企業運營管理提供有效支撐；同時引導供產銷方式轉變，用數據驅動供產銷流程重塑及產業鏈結構的變革。

(二)經濟效益

鋼鐵工業大數據平臺集成全業務域數據，涵蓋基礎自動化、智能化及數字化內容，達成效果：

1.生產效率提高5%以上

采用智能化機器人、自動控制系統、生產數字化看板、生產過程可視化等相結合的手段，重點監測各工序關鍵指標，通過產量同比、環比、計劃完成率等一系列指標，預計可提高生產效率12%以上。

2.運營成本降低10%以上

通過全業務域的信息化手段改造，改進工藝流程/方法、提高供應鏈管理效率等，預計可降低降低運營成本10%以上；通過加強智能制造投入，降低車間工人成本2%。

3.單位產值能耗降低8%以上

通過集成環保平臺及能源監控系統，實現德龍鋼鐵環保指標遠遠優于邢臺環保要求數據，水、電、煤、暖等能源投入有效循環利用，單位產值能耗降低值已達到8%以上。

(三)社會效益

1.實現數據資產沉淀和對外能力輸出

以大數據工具為基礎的大數據應用平臺，采用分層架構設計進行數據模型的規劃、設計，維度的建立，以及各應用和服務的開發，形成統一的行業數據場景，通過實時數據匯聚、智能數據精煉、數據服務三個步驟完成德龍鋼鐵數據資產沉淀和對外能力透出，幫助德龍鋼鐵降本增效、挖掘數據資產價值，實現智能化生產運營。

2.形成行業場景應用

德龍工業大數據平臺匯聚全業務域數據，沉淀了巨大的數據資產，通過數據模型創建，逐步精煉各生產工序和企業管理流程，在進行數據資產的價值挖掘時，深挖煉鋼業務場景，形成一個又一個行業場景應用，服務企業，賦能行業。

3.提升數據管理成熟度，引領行業發展

德龍鋼鐵的數字化管理能力持續升級，2020年榮獲DCMM管理成熟度三級認證。本項目的實施，提高生產效率，降低運營成本和員工勞動力強度，縮短產品全鏈路周期，同時可實現環保上節能減排降耗的聯動效應，對整個鋼鐵制造模式升級轉型具有良好的帶動示范作用，引領鋼鐵產業的高質量發展。

來源：推進智慧企業建設公眾號