黄金矿山矿石生产成本精细化管理系统

徐 波 黄武胜

(1.中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院;2.中信矿业科技发展有限公司;3.北京科技大学土木与环境工程学院)

黄金矿山为资源型企业，其一切生产经营活动都严格受地质资源条件的制约，产品的竞争主要是资源条件的竞争，归根结底是产品成本的竞争。另外，黄金行业内所有企业生产的都是标准化产品，产品差异较小，企业提高经济效益的主要途径就是降低生产成本。因此，对企业成本，尤其是矿石开采过程中所发生的矿石生产成本进行科学有效的管理，是目前黄金矿山备加关注的课题［1］。

虽然矿山企业在加强和改善成本管理方面进行了积极的探索和实践，并取得了较明显的成效，但是从总体上看，黄金矿山的成本管理仍具有粗放性、事后性的特点，已不能适应新形势和新任务的要求。

(1)在成本管理理念上，成本管理观念与模式落后。传统成本管理认为成本管理是财务部门及其专职人员实施的管理活动，主要以事后核算、生产成本控制为重点。现代矿山企业需要以系统、全面成本管理为目标，建立决策型与执行型相结合的成本管理模式，实现企业全员和全过程的成本管理［2］。

(2)在成本控制时间上，成本核算周期长，不能为企业经营决策提供实时的成本信息。矿山企业生产复杂，数据量大。在人工操作的情况下，通常以月为单位汇总生产信息、材料供应信息等，在月底粗略核算生产成本。市场瞬息万变，但是在传统的成本管理模式下，企业无法及时获得供决策使用的成本信息［3］。

本研究以山东黄金股份公司焦家金矿为工程背景，提出基于MES(制造执行管理系统)的矿山生产成本管理系统。在该矿信息化建设的大环境下，基于MES的矿山生产成本管理系统的应用和实现，对企业合理计划、组织和调配生产资源和能源，优化生产成本，进一步提高企业的经济效益和市场竞争能力具有重要的意义。

1 矿石生产成本的管理流程与业务逻辑

基于MES的矿石生产成本体系的确立使得黄金矿山的成本管理由原来的“先生产、后核算”转变为“先测算、再生产”，这在成本管理的基础方法和管理流程上呈现出显著的不同。其业务流程如图1所示。

图1 基于MES平台的标准作业成本管理流程

由图1可见，根据成本的管理阶段，矿石生产成本经历了成本预测、实时监控、核算与分析、控制决策，分别对应了计划、执行、统计与分析等矿山的各个管理环节。因而，黄金矿山的矿石成本计算的精细化、实时化是由PCS、MES和ERP 3个平台共同完成的，表现出了显著的多平台协同特征。与直接生产相关的成本信息伴随生产活动而产生，采集于各自动化管理平台，关键加工于MES平台中的成本管理，并由ERP平台中的账目管理形成补充分摊与核算。这一多平台支撑方式如图2所示。

图2 矿石生产成本管理的多平台协同特征

多平台协同下的矿石成本管理体系充分利用了PCS平台的自动监控与计量功能、MES平台的协调生产与资源调配功能、ERP平台的计划优与决策等功能，通过不同平台下的优势协同，共同完成了信息化框架下的矿石成本管理，为黄金矿山基于MES实现成本的实时精细化管理提供了高效且具有严密逻辑性的管理体系。

通过这一管理体系，可以创新性地实现2个层面的成本管理:一是日成本管理的实现，二是基于作业单元实现成本核算。

2 基于MES实现矿石生产成本管理的实时动态化

基于MES平台实现成本管理的实时动态化，是新技术、新手段下矿石生产成本管理的首要功能。日常成本管理的突出特征是监控性，从管理细度上看，存在即时性、低粒度、作用时间短等特点，因此日成本的管理主要是作业成本管理，指标体系由作业成本金额C、单位作业成本Dw和单位矿石成本Do构成。

指标体系中各成本指标的计算方法:

式中，Dwi为第i作业成本中心的单位作业成本;Qwi为第i作业成本中心的作业量，i=1，2，…，8，分别代表掘进、回采、运输、提升、充填、支护、通风和排水等8个成本中心的日服务业量;Qo为矿石产量;Cw为人力成本金额;Cm为材料成本金额;Cp为动力成本金额。

由式(2)可见，若要实现日成本计算，需要实现作业量的日/班采集、材料消耗的实时采集与日/班核算、动力消耗的日/班采集，以及人员出勤状况的日/班统计。

3 基于MES实现矿石生产成本的精细化

完成矿石生产成本的实时动态化管理建模后，可以实现矿石生产成本的日成本计算，而由于PCS平台的实时动态采集功能，以及MES中生产调度与排产的精细化管理，可以实现精确的作业单元成本核算。

3.1 以采场为单元的采矿成本管理

采矿的作业单元是采场，因而成本的精细化管理体现在成本核算细化到采场。在矿石生产成本的多维数据集建设完成后，通过OLAP操作，即可实现以采场为单元的采矿成本管理。

3.2 以掘进工程为单元的掘进成本管理

掘进工程是黄金矿山生产过程中的核心增值流程之一，也是重要的开采准备环节。矿山在制定掘进工程计划的时候，对其中一些关系到生产的接续性与稳定性的、处于关键位置和关键地点的、目前特别紧迫的工程，会定义为重点工程，对这些工程的进度、工程量以及工程耗费加以特别管理。

通过以掘进工程为单元进行掘进作业中心的成本管理，可以精确掌握并有效控制工程成本，同时通过对工程的成本进行因素分析和成本预测，可为工程预算工作的精细化改进提供基础性数据。

3.3 以作业中心为单元的辅助生产作业成本管理

通过对采矿和掘进作业成本的精细化管理，可以对60%以上的矿石生产成本实现控制，其他的生产作业，包括运输、提升、充填、支护、通风和排水等，由于其作业性质的原因，成本核算到作业中心已经是最末端，因此采用以作业中心为单元的辅助生产作业成本管理。

目前，黄金矿山在进行这类作业的成本控制时，通常采用类比分摊的方法，以采掘总量为基础，按照一定的比例分摊到各辅助作业上。而基于所建立的多维数据集，针对不同的分析目的，通过选择不同的切片、切块参数进行OLAP操作，可以明确各辅助生产作业成本的实际发生状况，为标准成本的制定提供依据。

3.4 基于GIS的集成化矿石生产成本展示

由前面的分析可知，黄金矿山的矿石生产成本有着丰富的内涵，需要从材料成本、动力成本、人员成本等多个内容，从时间、地点、作业中心等角度实现对成本信息的动态、精细化把握。由此可见，这是一个维度众多、内容庞杂、层次多级化的信息架构，因而在传统方式下，管理人员很难全面、实时、直观地掌握和分析成本动态。

从集成化、系统化的角度出发，将地理信息系统(GIS)技术与成本管理相结合，充分利用GIS技术所具备的强大的空间解译、完善的拓扑分析、灵活的地图编辑能力，构建集成化和图形化的矿石成本动态展示平台，为矿山的成本管理提供决策支持。展示的模型如图3所示。

图3 基于GIS的矿石生产成本动态管理业务模型

4 结论

在MES平台的支撑下，黄金矿山的成本管理可由原来的粗放、事后性逐步转变为精细化、实时性，从而使得黄金矿山的成本管理模式方式发生根本性的变革。

从“明晰成本、实时跟踪、优化控制”这一角度出发，基于对黄金矿山成本的全面系统总结，建立了以标准作业成本为核心的成本管理模式，形成了以标准成本、实际成本和模拟成本为管理阶段的黄金矿山成本管理体系。使得车间的生产管理人员可以通过一体化的界面直观观测所有正在进行的生产活动，以及此生产活动的成本耗费动态，为矿山的成本管理提供决策支持。

［1］ 何煦春，胡乃联，李国清.基于数据仓库的矿山企业决策支持系统研究［J］.中国矿业，2007(4):4-7.

［2］ 李国清，胡乃联，陈道贵.地质资源数字化建设框架研究［J］.金属矿山，2010(4):118-123.

［3］ 黄文彦，胡乃联，王佐成.数据仓库技术在黄金矿山成本分析中的应用［J］.黄金，2005(5):1-6.