劉 娟 劉蘭霄 劉曉燕 張國紅 亢小敏 商光鵬

近年來，由于鋼鐵市場的變化，客戶對鋼鐵產(chǎn)品的質(zhì)量與服務(wù)提出了很高的要求，信息化系統(tǒng)成為鋼鐵企業(yè)管理創(chuàng)新的重要使能器。鋼鐵企業(yè)屬于制造密集型行業(yè)，產(chǎn)品制造復(fù)雜過程的穩(wěn)定，決定了信息化系統(tǒng)對產(chǎn)品制造周期全程管理的必然趨勢。

1.鋼鐵企業(yè)信息化的基本結(jié)構(gòu)

鋼鐵企業(yè)的信息化是鋼鐵企業(yè)以計(jì)算機(jī)為智能化工具的新的生產(chǎn)力，也稱為鋼鐵企業(yè)的信息化生產(chǎn)力。它將鋼鐵企業(yè)中多部門分專業(yè)、分工序、孤立、分散的專業(yè)工作和質(zhì)量信息集成一個(gè)自上而下的信息網(wǎng)絡(luò)體系，調(diào)動所有要素，使企業(yè)經(jīng)營活動的整體效益最大化。這個(gè)信息網(wǎng)絡(luò)體系將改變鋼鐵企業(yè)的技術(shù)、生產(chǎn)、管理的思維模式、工作內(nèi)容和工作方式，使鋼鐵企業(yè)發(fā)生極其深刻的變化[1]。

對鋼鐵企業(yè)而言，信息化從企業(yè)高層領(lǐng)導(dǎo)的宏觀決策到崗位工人的具體操作，其基本組織方式可分為5 級：

（1）L5 為企業(yè)決策管理系統(tǒng)，主要包括供應(yīng)商管理系統(tǒng)、供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)、電子商務(wù)管理系統(tǒng)和企業(yè)決策支持系統(tǒng)。

（2）L4 為企業(yè)資源計(jì)劃系統(tǒng)，是企業(yè)全方位的管理運(yùn)營支持平臺，是針對整個(gè)鋼鐵企業(yè)內(nèi)人、財(cái)、物的管理，以采購、生產(chǎn)、銷售、財(cái)務(wù)、質(zhì)量、設(shè)備和人力資源等企業(yè)宏觀管理和運(yùn)營層面的內(nèi)容為主體。

（3）L3 為生產(chǎn)制造執(zhí)行系統(tǒng)，是鋼鐵制造過程的精細(xì)化管控平臺，是針對某條生產(chǎn)線所對應(yīng)的車間或分廠范圍內(nèi)的物料、命令和工藝的管控，管理內(nèi)容主要包括作業(yè)計(jì)劃編制、命令下達(dá)、生產(chǎn)調(diào)度、質(zhì)量控制和實(shí)績收集。

（4）L2 為過程控制系統(tǒng)，其隨著設(shè)備的引進(jìn)而得到應(yīng)用。為加強(qiáng)過程監(jiān)控和提高控制效果，在很多過程控制系統(tǒng)中引入了模糊控制、神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)和專家系統(tǒng)等人工智能技術(shù)。

（5）L1 為基礎(chǔ)自動化系統(tǒng)，是以PLC（可編程序控制器）控制為主的基礎(chǔ)自動化層。

在上述各級組織方式中，L1-L3面向生產(chǎn)過程控制，強(qiáng)調(diào)信息的時(shí)效性和準(zhǔn)確性，各級有嚴(yán)格的依賴關(guān)系；L4和L5面向業(yè)務(wù)管理，強(qiáng)調(diào)信息的關(guān)聯(lián)性和可管理性[2]。上述一系列的系統(tǒng)整合了以產(chǎn)銷為主線的銷售、技術(shù)、計(jì)劃、物流、設(shè)備和財(cái)務(wù)等管理功能，以及信息系統(tǒng)，打通了從生產(chǎn)到銷售的主線，即從訂貨合同到生產(chǎn)計(jì)劃、作業(yè)計(jì)劃、出廠計(jì)劃的關(guān)鍵路徑，集成全流程的質(zhì)量管理和財(cái)務(wù)成本管理，建成了綜合營銷系統(tǒng)，使合同交貨期顯著縮短，將企業(yè)管理信息化的效益從隱性提升為顯性。計(jì)算機(jī)在管理中應(yīng)用不再可有可無，而是不可缺少的工具。

2.遷鋼公司信息化建設(shè)現(xiàn)狀

2.1 現(xiàn)狀概述

2006年，隨著首鋼股份公司遷安鋼鐵公司（簡稱遷鋼公司）第一條熱軋生產(chǎn)線的投產(chǎn)，遷鋼公司信息化系統(tǒng)建設(shè)拉開了帷幕。由于前期對信息化系統(tǒng)沒有任何經(jīng)驗(yàn)，在系統(tǒng)開發(fā)初期引進(jìn)了奧鋼聯(lián)的質(zhì)量設(shè)計(jì)和生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)，該系統(tǒng)先進(jìn)的功能和高度的可配置性給維護(hù)人員提供了較多便利。但由于部分核心代碼無法掌握，導(dǎo)致一部分功能不可更改，部分問題難以解決。鑒于以上情況，北京首鋼自動化信息技術(shù)有限公司通過自主創(chuàng)新，引進(jìn)消化再創(chuàng)新的模式，開發(fā)了1580AMS/AQD 系統(tǒng)（物流協(xié)調(diào)及高級質(zhì)量設(shè)計(jì)系統(tǒng)）、1580MES系統(tǒng)（二熱軋生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)）和自動化倉儲系統(tǒng)。隨著生產(chǎn)線的增加及對帶鋼質(zhì)量的更高要求，相繼開發(fā)了酸洗、橫切、冷軋、在線質(zhì)量判定和QPC（質(zhì)量過程控制系統(tǒng)）等新業(yè)務(wù)系統(tǒng)；還開發(fā)了綜合查詢和報(bào)表系統(tǒng)等生產(chǎn)和質(zhì)量相關(guān)數(shù)據(jù)查詢系統(tǒng)。這一系列信息化系統(tǒng)對企業(yè)的生產(chǎn)組織、執(zhí)行，以及質(zhì)量管控起到了重要作用。經(jīng)過近10年的發(fā)展，遷鋼公司的生產(chǎn)運(yùn)行和質(zhì)量控制已經(jīng)與信息化系統(tǒng)密不可分。

2.2 系統(tǒng)流程

遷鋼公司信息化系統(tǒng)貫穿了客戶詢單、接單，生產(chǎn)、發(fā)貨和售后服務(wù)的整個(gè)過程，具體流程如下：

（1）訂單的系統(tǒng)流程為：接受詢單的評審—接單—訂單的下達(dá)—訂單的質(zhì)量設(shè)計(jì)和材料設(shè)計(jì)—訂單特殊需求的處理—訂單下達(dá)—生產(chǎn)執(zhí)行。

（2）鋼鐵產(chǎn)品的系統(tǒng)流程為：計(jì)劃的編排和釋放—生產(chǎn)工藝參數(shù)的控制和下達(dá)—鋼鐵產(chǎn)品的軋制產(chǎn)出—質(zhì)量要求的判定和改判—物流及倉儲的管理—產(chǎn)品的發(fā)貨—客戶反饋質(zhì)量問題的查詢和跟蹤。

上述系統(tǒng)流程保證了產(chǎn)品按合同組織生產(chǎn)、快速應(yīng)答客戶訂貨需求、隨即查詢客戶合同的執(zhí)行情況，以及跟蹤物料狀態(tài)的變化等，顯著縮短了產(chǎn)品交貨期。從訂單到產(chǎn)品的整個(gè)過程，任何一個(gè)細(xì)小的環(huán)節(jié)出了問題都會影響到產(chǎn)品的正常交貨，保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)的正常運(yùn)行也就是保障日常生產(chǎn)的正常運(yùn)行。

由于近年來遷鋼公司各條生產(chǎn)線的不斷擴(kuò)充，由一條熱軋產(chǎn)線，到二條熱軋產(chǎn)線，到開平線、酸洗線、到冷軋硅鋼生產(chǎn)線等不斷增加，給信息化系統(tǒng)也提出了較高的要求，各生產(chǎn)線之間的交替供料，各產(chǎn)品的不同工藝路線、質(zhì)量要求，以及各系統(tǒng)模塊之間的無縫銜接都成為信息化工作的重點(diǎn)和難點(diǎn)。近幾年鋼鐵市場的持續(xù)低迷，客戶對鋼鐵產(chǎn)品要求也越來越高，為了滿足客戶的各種要求，信息化系統(tǒng)也需隨之進(jìn)行不斷改造和更新，以保證相關(guān)人員更方便、快捷地了解相關(guān)信息，和控制產(chǎn)品的生產(chǎn)和質(zhì)量。

3.信息化系統(tǒng)的業(yè)務(wù)應(yīng)用

3.1 1580AQD/AMS系統(tǒng)的應(yīng)用

1580AQD/AMS系統(tǒng)介于SAP（System Applications and Products）系統(tǒng)和MES（制造執(zhí)行管理系統(tǒng)）系統(tǒng)之間，主要功能是接收SAP下發(fā)的銷售訂單或直接創(chuàng)建虛擬銷售訂單，對銷售訂單通過冶金知識庫（標(biāo)準(zhǔn)、牌號、性能和工序）演變成生產(chǎn)訂單，將生產(chǎn)訂單釋放給MES系統(tǒng)，用于指導(dǎo)生產(chǎn)。580AQD/AMS系統(tǒng)主要包括訂單管理、物流協(xié)調(diào)器、訂單復(fù)制、主數(shù)據(jù)（冶金知識庫）和技術(shù)展開等幾個(gè)部分。

產(chǎn)品質(zhì)量是企業(yè)的生命，質(zhì)量策劃在質(zhì)量管理中占有相當(dāng)重要的地位。質(zhì)量策劃指旨在明確企業(yè)的產(chǎn)品和服務(wù)所要達(dá)到的質(zhì)量目標(biāo)，并對實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)所必需的各種活動進(jìn)行規(guī)劃和部署的過程。質(zhì)量策劃明確了質(zhì)量管理所要達(dá)到的目標(biāo)以及實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)的途徑，是質(zhì)量管理的前提和基礎(chǔ)；從鋼鐵行業(yè)的IT（Information Technology）建設(shè)來說，主要通過AQD（技術(shù)展開）做生產(chǎn)與質(zhì)量設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn)鋼鐵業(yè)務(wù)的質(zhì)量策劃要求。

技術(shù)展開是指系統(tǒng)接到AMS（物流協(xié)調(diào)器）釋放的計(jì)劃訂單，然后通過冶金知識庫（主數(shù)據(jù)）將計(jì)劃訂單演變成生產(chǎn)訂單，其演變過程如下：

（1）根據(jù)訂單的產(chǎn)品和部分相關(guān)參數(shù)找到訂單所要走的工藝路線，然后根據(jù)工藝路線信息找到其相關(guān)的作業(yè)、工序和物料形變。

（2）根據(jù)訂單的標(biāo)準(zhǔn)和內(nèi)外質(zhì)量找到訂單所要煉鋼的鋼種（化學(xué)分析）和訂單所要做的相關(guān)測試項(xiàng)目。

技術(shù)展開的其他功能有：實(shí)現(xiàn)了對訂單特殊需求的處理；實(shí)現(xiàn)了訂單展開過程按照客戶定義的警告功能；具有非常完美的報(bào)錯(cuò)機(jī)制，可將業(yè)務(wù)錯(cuò)誤暴露給客戶；對于新產(chǎn)品，只需要配置主數(shù)據(jù)，而不需要重寫代碼。

3.2 1580QPC系統(tǒng)的應(yīng)用

企業(yè)追求經(jīng)濟(jì)效益的增長最終追求的是質(zhì)量和產(chǎn)量的雙贏。在工藝流程復(fù)雜的大型鋼鐵企業(yè), 實(shí)現(xiàn)精細(xì)化管理的措施是一貫制過程質(zhì)量控制。一貫制質(zhì)量過程控制是從原料采購、工藝加工過程直至質(zhì)檢出廠的整個(gè)質(zhì)量控制過程。

遷鋼公司1580QPC系統(tǒng)解決了以下問題：

（1）海量數(shù)據(jù)采集。利用數(shù)據(jù)接口采集生產(chǎn)過程參數(shù)，并對過程曲線數(shù)據(jù)進(jìn)行歸集、清洗和保存，解決過程數(shù)據(jù)分散的問題。

（2）內(nèi)嵌 SPC（Statistical Process Control，統(tǒng)計(jì)過程控制）圖分析工具。使用直方圖、符合性分析圖和極差圖等一系列基于六西格瑪管理的SPC圖進(jìn)行質(zhì)量分析，解決海量數(shù)據(jù)分析困難和分析結(jié)果滯后的問題。

（3）高配置質(zhì)量分析展示平臺搭建。使用HTML5軟件，支持多媒體元素，改進(jìn)客戶的友好體驗(yàn)；把渲染交給瀏覽器處理，提高應(yīng)用服務(wù)的質(zhì)量，解決無信息化平臺支撐的問題。

（4）性能預(yù)測模塊的搭建。性能預(yù)測模塊可根據(jù)公式核查固有數(shù)據(jù)推斷出鋼卷的具體性能值，針對一些生產(chǎn)相對穩(wěn)定，下游客戶又需要性能參考值的情況給出相應(yīng)的性能值，方便下游客戶的生產(chǎn)和應(yīng)用。

4.信息化建設(shè)存在的問題及發(fā)展趨勢

4.1 存在的問題

（1）信息化系統(tǒng)分產(chǎn)線設(shè)計(jì)，不同產(chǎn)線使用不同的信息化系統(tǒng)，缺少頂層設(shè)計(jì)方案。鋼鐵板塊中各基地質(zhì)量設(shè)計(jì)不在同一平臺，標(biāo)準(zhǔn)、牌號及產(chǎn)品質(zhì)量暫未統(tǒng)一，資源共享存在一定問題。

（2）缺少公司統(tǒng)一的編碼體系，主要表現(xiàn)為：①目前，由技術(shù)人員進(jìn)行客戶需求識別，客戶特殊性需求較多，缺乏銷售端對客戶需求的預(yù)評審。系統(tǒng)采用標(biāo)準(zhǔn)加屬性的方式下傳部分特殊需求，未實(shí)現(xiàn)特殊需求的固化和編碼，不利于前期特殊需求的固化與歷史數(shù)據(jù)的傳承。②煉鋼部分采用牌號的方式組織生產(chǎn)，與訂單和信息化結(jié)合不夠密切，人工處理工作比較多，有待進(jìn)一步優(yōu)化，板坯牌號雖有歸集，但由于使用與成品牌號類似的牌號編碼，歸集一般局限于同品種系列，不利于系統(tǒng)推進(jìn)所有牌號的歸集。③申請內(nèi)部牌號創(chuàng)建物料編碼的流程長、數(shù)據(jù)繁瑣，造成特殊需求多以下發(fā)特殊組織方案的方式人工控制。

（3）缺乏規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化的質(zhì)量設(shè)計(jì)，主要表現(xiàn)為：①對訂單的質(zhì)量設(shè)計(jì)反復(fù)變更，導(dǎo)致系統(tǒng)維護(hù)工作量大，生產(chǎn)流程容易出錯(cuò)；②部分專業(yè)對客戶的特殊需求和訂單執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)管理不規(guī)范，訂單的檢驗(yàn)要求在生產(chǎn)中反復(fù)修改，需要人工做大量訂單參數(shù)變更工作；③部分工藝優(yōu)化與新品種試制提前規(guī)劃不夠，在訂單已經(jīng)下達(dá)到生產(chǎn)之后還進(jìn)行變更。

（4）復(fù)合型人才培養(yǎng)、儲備不足。在以《中國制造2025》為引導(dǎo)，積極推進(jìn)兩化融合體系建設(shè)和智能制造進(jìn)程的過程中，復(fù)合型人才顯得尤為重要。既懂生產(chǎn)工藝又懂信息化的人員甚少，系統(tǒng)數(shù)據(jù)維護(hù)和流程維護(hù)人員目前扮演著把生產(chǎn)技術(shù)數(shù)據(jù)翻譯到系統(tǒng)中，并協(xié)調(diào)各類系統(tǒng)問題二個(gè)角色，每天忙于解決各種生產(chǎn)問題和訂單數(shù)據(jù)修改，不能整體掌控系統(tǒng)流程及規(guī)則、規(guī)范要求，導(dǎo)致某些問題反復(fù)出現(xiàn)。

4.2 發(fā)展趨勢

隨著產(chǎn)品的豐富和質(zhì)量需求的增加，信息化系統(tǒng)急需升級改善。需實(shí)現(xiàn)從產(chǎn)線級信息化到集團(tuán)整體信息化的提升，從核心管理業(yè)務(wù)上實(shí)現(xiàn)信息化向一體化運(yùn)營管控的信息化邁進(jìn)，實(shí)現(xiàn)整個(gè)集團(tuán)的信息化集成、共享與協(xié)同，建成集團(tuán)統(tǒng)一的信息系統(tǒng)，具備跨地區(qū)、多基地、超大規(guī)模的鋼鐵主業(yè)一體化管理能力[3]。

建立規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化的產(chǎn)品規(guī)范編碼體系。創(chuàng)建嚴(yán)謹(jǐn)、合理的標(biāo)準(zhǔn)體系及內(nèi)部牌號管理體系，支持通用產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，也支持特定客戶或者特定用途的個(gè)性化技術(shù)要求，使客戶的特殊性需求能準(zhǔn)確傳遞到生產(chǎn)現(xiàn)場，實(shí)現(xiàn)工序生產(chǎn)和質(zhì)量管控的系統(tǒng)化、規(guī)范化和代碼化，滿足客戶精細(xì)化需求，提高企業(yè)競爭力。建立板坯出鋼標(biāo)記體系，在成本合理和技術(shù)可行的前量下，以盡量少的板坯出鋼標(biāo)記應(yīng)對盡量多的外部牌號的管理模式，實(shí)現(xiàn)煉鋼標(biāo)記集約，有效進(jìn)行合同組批和組爐。將煉鋼系統(tǒng)與信息化緊密結(jié)合，為后道工序的套軋、動態(tài)質(zhì)量設(shè)計(jì)和鋼種改判等提供良好的基礎(chǔ)。

創(chuàng)建統(tǒng)一的質(zhì)量設(shè)計(jì)平臺，各基地統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，統(tǒng)一牌號，統(tǒng)一質(zhì)量設(shè)計(jì)，質(zhì)量設(shè)計(jì)完全規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化。以系統(tǒng)為載體，將生產(chǎn)技術(shù)要求下達(dá)到生產(chǎn)現(xiàn)場，過程中避免人為干預(yù)，減少各種特殊情況的變更，以保證生產(chǎn)的穩(wěn)定性。質(zhì)量設(shè)計(jì)和需求引導(dǎo)前沿化，合同評審流程也需要結(jié)合整個(gè)產(chǎn)銷一體化及質(zhì)量體系進(jìn)行改造。針對某些質(zhì)量命中率不高的品種，根據(jù)前工序已產(chǎn)出的物料質(zhì)量情況完成下道工序的工藝調(diào)整，來提高成品的質(zhì)量命中率。針對已知的情況作出列舉，當(dāng)上道工序完成生產(chǎn)后針對實(shí)際情況選擇合適的工藝匹配，達(dá)到最終產(chǎn)品的要求，實(shí)現(xiàn)動態(tài)質(zhì)量設(shè)計(jì)。

近年來鋼鐵市場低迷，為了渡過困難時(shí)期，鋼鐵企業(yè)一方面采用低成本、低污染的新技術(shù)，另一方面降低生產(chǎn)成本，提高勞動生產(chǎn)率。少而精是鋼鐵企業(yè)人力資源配置的特點(diǎn)。在鋼鐵企業(yè)中，一人身兼多職、多崗一人將成為新業(yè)態(tài)。這就要求企業(yè)重視和培養(yǎng)一崗多能的復(fù)合型人才，具有多專業(yè)（學(xué)科）知識和技能。企業(yè)應(yīng)大力培養(yǎng)一批既懂生產(chǎn)工藝、又懂信息技術(shù)的復(fù)合型人才，在信息化建設(shè)過程中，從前期調(diào)研、項(xiàng)目整體規(guī)劃到項(xiàng)目實(shí)施和后期系統(tǒng)維護(hù)全程，納入知識管理體系之中，并結(jié)合員工培訓(xùn)，實(shí)現(xiàn)知識在全企業(yè)的共享、傳承與不斷積累，使之成為鋼鐵企業(yè)在信息化建設(shè)方面的核心力量。針對這種既有扎實(shí)生產(chǎn)工藝知識，又懂信息技術(shù)的人員，應(yīng)采取備份配崗的方式，避免由于人員離職帶來對生產(chǎn)和技術(shù)的影響。

建議改變目前的分工方式，根據(jù)不同品種特點(diǎn)進(jìn)行具體的人員分工。相關(guān)人員技術(shù)、業(yè)務(wù)與系統(tǒng)維護(hù)同時(shí)管理，以系統(tǒng)為主導(dǎo)，減少系統(tǒng)外文件，避免文件與系統(tǒng)不同步的可能發(fā)生。細(xì)化分工給深入分析問題帶來了便利，可以從根本上分析和解決問題，避免部分問題反復(fù)出現(xiàn)。在未來實(shí)現(xiàn)智能化制造過程中，信息化系統(tǒng)的維護(hù)與應(yīng)用將成為企業(yè)人員工作的主導(dǎo)，無論是生產(chǎn)組織，還是技術(shù)開發(fā)，都要緊緊依賴信息化系統(tǒng)。建立一套完善的、拓展性很強(qiáng)的系統(tǒng)，培養(yǎng)一批既懂生產(chǎn)技術(shù)、又擅長信息化系統(tǒng)開發(fā)與維護(hù)的復(fù)合型人才，將成為未來企業(yè)核心競爭力之一。

5.結(jié)語

以信息化系統(tǒng)作為生產(chǎn)管理的核心支撐，已是鋼鐵企業(yè)經(jīng)營中的一種必然趨勢，信息化項(xiàng)目起到了企業(yè)創(chuàng)新孵化器、精細(xì)化管理助推器、經(jīng)營安全閥、國際化直通車和決策信息庫的作用。用信息化系統(tǒng)高效、精準(zhǔn)地管理生產(chǎn)業(yè)務(wù)。同時(shí)，業(yè)務(wù)的不斷變更又促進(jìn)了信息化系統(tǒng)的創(chuàng)新和變革，這種相互促進(jìn)的良性循環(huán)是推動企業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵。

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