钢铁企业质量分析系统设计

陈鸣旭

（江阴兴澄特种钢铁有限公司， 江苏　江阴　214400）

生产实践·应用技术

钢铁企业质量分析系统设计

陈鸣旭

（江阴兴澄特种钢铁有限公司， 江苏江阴214400）

详细介绍钢铁企业质量分析系统的功能，从ETL服务器、数据分析服务器、数据仓库服务器和存储、Portal应用服务器和WEB服务器、客户端等方面对系统硬件的设计进行探讨，以期为钢铁企业质量分析提供更多的支持。

钢铁企业质量分析系统

目前，钢铁企业面临着激烈的市场竞争压力。企业只有不断提升生产工艺水平、提高产品档次，才能在竞争中生存。因此，借助信息化技术和现代工具进一步推进和加强质量管理，已成为钢铁企业的一个重要的任务。

质量分析与诊断系统可为企业生产过程中的产品质量进行客观、全面和准确的评价，是为企业生产决策提供方便的辅助决策工具。

1　系统设计

1.1建立质量数据仓库

购买专业的数据仓库软件产品和数据抽取工具，从ERP、MES、检化验、数据采集、EMS等系统中收集过程工艺数据和产品检化验数据，对采集到的影响质量因素的数据进行全部收集和集中存储，形成完整的质量数据仓库，为数据统计、分析、挖掘提供数据基础和支撑。

1.2实现质量报表系统产制

实现各产线质量日报、月报系统自动产制；实现成品合格率、原钢种一次合格率等质量指标自动统计；引入业内一流报表展示工具，以图表化界面展示公司质量管理状况；实现异常数据钻取功能，从多维度钻取分析影响质量的原因。

1.3使用统计学工具分析工艺质量状况

根据不同钢种生产过程中的关键工艺参数能够按需求实现质量分析功能，自动生成SPC控制图，对落在控制线外的点进行分析，自动生成过程能力指数（CPK）等反映过程能力的指标。

1.4实现质量成本在线收集和统计

1.4.1收集内部质量损失

统计改判、降级、判废的不合格品，按照原钢种质量成本和改判、降级、判废后的质量成本之间的差额计算质量损失。对于增加工序的，每增加一道工序其成本计算质量相应增加，从而实现内部质量损失的自动归集。

1.4.2收集外部质量损失

收集客诉系统质量异议数据，汇总质量异议赔偿金额等数据，实现外部质量损失的自动归集。

2　功能概述

质量分析与诊断层是质量分析与诊断系统的核心部分，主要由三个主体功能构成，如图1所示。

图1　质量分析与诊断系统功能结构示意

2.1质量统计（见图2）

图2　质量报表工具原理示意图

1）按照工序切片制作质量日报、月报、年报及各类专用报表。结合产品质量数据集市、生产数据集市、过程质量数据集市等相关数据集市，通过报表工具按照质量日报、周报、月报、年报的统计计算规则对质量数据进行统计，并通过各种图形报表展示质量数据统计结果。

2）根据钢种、规格、用途等条件进行质量统计数据的筛选查询。

3）归集质量成本数据。按时间、工序、品种、规格等多维切片对质量成本进行统计计算。

2.2质量分析与追溯

1）对合格率、一次合格率、原钢种一次合格率、废品率等质量指标按照钢种、规格、工序、缺陷类别等维度进行分析计算。

2）依据产品质量事故的判断与评级规则，依托产品质量数据集市、生产数据集市等对产品生产质量情况进行评估，对质量结果进行判读和评级，将相关的质量事故信息进行展示和通知，支持质量事故历史趋势分析。

3）结合数据分析模型，利用系统提供的回归计算方法对产品质量波动和缺陷产生的影响因素进行分析判读，确定其中的数个关键影响因子，直到质量设计人员在质量管控参数、质量设计中对其进行进一步的调优设计。

4）结合订单、生产等数据集市，按照钢种、规格等维度进行过程质量分析。

2.3系统管理

系统管理实现对用户单点登录以及系统用户、角色群组和用户权限的管理，提供系统用户的登录门户。

用户、角色管理即为系统操作人员管理，包括操作人员基本信息地录入、修改、禁用、启用。角色定义及管理包括角色组的定义以及基本信息的录入、修改和成员增删。

权限管理为根据业务使用要求，对特定人员、角色授予相应的权限，使被授权人员可以运行相应的界面，完成业务操作。成员可以继承父辈、祖辈角色的权限。权限分为许可权、禁用权。权限有界面权和按钮权。

3　硬件设计（见图3）

3.1ETL服务器

ETL服务器由2台物理服务器构成。一台用于ETL调度，一台用于ETL加载，两者互为备份。

图3　南钢离线质量分析与诊断系统硬件结构体系示意图

1）源系统数据抽取。服务器和ETL加载服务器复用，支持文本文件、XML、Jdbc、Odbc、Webservice等多种加载方式。

2）EDWETL的加载和调度。将ETL分别安装在2台服务器上。

3）加载服务器与调度服务器。建议配置为双机互备，中间通过SAN存储共享程序和日志等数据文件。

3.2数据分析服务器

安装BI工具软件，提供报表、领导驾驶舱等BI报表与分析服务。

3.3数据仓库服务器和存储

安装数据仓库软件，提供数据仓库存储环境。

3.4Portal应用服务器和WEB服务器

通过与Portal的应用服务器集成，提供EDW应用以及J2ee应用运行的环境。

提供HTTP Web服务、用户认证、访问安全等。在Web应用服务器的基础上开发Web应用程序。

3.5客户端

普通业务客户都采用Web浏览器，以纯Web方式访问EDW系统应用；开发人员采用前端开发工具开发多维分析、报表和预定义查询。

4　结语

对于钢铁企业来讲，产品质量重于泰山，特别是在市场竞争非常激烈的今天，对钢铁企业对质量分析更应该重视。质量是企业的生命线，质量分析与诊断系统就是维护生命线的工具。随着企业、用户对质量的要求越来越高，质量分析与诊断系统将会有更广泛的应用。

（编辑：胡玉香）

Quality Analysis System Design in Steel Enterprises

CHEN Mingxu
（Xingcheng Special Steel Co.，Ltd.，Jiangyin Jiangsu 214400）

This paper introduces function of quality analysis system desin in steel enterprises and indicates this system from ETL server，data analysis，data warehouse server and storage，portal application server and a WEB server and the client，which support steel enterprises on quality analysis.

steel enterprise，quality analysis，system

TP311

A

1672-1152（2016）04-0063-02

10.16525/j.cnki.cn14-1167/tf.2016.04.21

2016-06-17

陈鸣旭（1976—），男，研究方向为冶金计算机应用，工程师。