ODS系统在钢铁行业中的应用与研究

李家良

摘要：结合河钢唐钢ODS系统的实施，阐述了ODS系统的实施情况与系统的功能架构，通过对系统如何在唐钢信息化系统中实现进行了分析和系统作用的描述，说明了ODS系统在钢铁行业中具有强大的潜力。

关键词：钢铁行业;质量设计;ODS系统

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2019）02-0108-02

当前，中国的钢铁制造业正面临着极端严苛的生存环境，在竞争日益激烈、经济增长减缓、相关需求行业减少的情况下，钢铁制造业进入了高制造成本、低经济效益的窘迫境地。于是国家制定了《中国制造2025》政策，其中提出对中国制造业加速转型、全面升级等诸多方面的指导，并在产品设计和研发上，提出了由中国制造向中国创造的思路转变。在此背景下，河钢唐钢的订单质量设计系统（即ODS系统）应运而生，该系统是基于用户、用途、定制化、个性化一贯制等功能的质量设计系统，以此全方位面向买方市场，深入开发客户需要、完成客戶关于产品定向特制、特殊功能等方面的需求。下面本文对订单质量设计系统在钢铁行业中的实施和设计等问题进行论述。

1 ODS系统实施的背景和目的

2007年河钢唐钢公司整体信息化一期上线，建立了最初版的质量设计体系。时至今日随着高强汽车板项目的展开，公司针对其产品的质量设计有了新需求，但原有系统框架已无法满足，需开发一套先进的基于销售订单进行质量、工艺设计的平台系统。用唐钢信息化项目的实施来全面推动质量一贯制管理，统一搭建唐钢产品、冶金规范数据库，实现以终端用户、最终用途为导向的定制化、个性化一贯制质量设计，全面支撑高强汽车板配套系统实施，唐钢最终决定研发产品订单质量设计系统即ODS系统。

2 ODS系统的总体思路流程

ODS系统与公司SAP四级系统集成，收到销售订单信息获得其中在产品类别、钢号、生产标准、产品规格等20多个参数作为输入;使用产品、冶金规范数据库生成订单质量设计，其中产品规范数据库负责支撑产品外设计，包括各工序成分、性能、尺寸判定标准以及过程参数评价标准;冶金规范数据库负责支撑产品内设计，包括产品所能选取的工艺路线、设计目标的各工艺参数、各工序牌号、产品尺寸公差等数据;与高级排程系统、质量管理系统、MES系统集成，将设计结果下发给下游系统。

3 ODS系统实施技术方案

3.1 系统集成架构的设计与实现

ODS系统经下传接口，收到SAP四级系统的销售订单信息并展开，对于用户请求，以终端用户、用途、使用环境等需求分类，制定全部订单生产中的各种标准数据，支撑下级系统的排产、生产、过程质量判定、监管、生产模型计算和管控。

3.2 ODS系统技术构架的设计与实现

ODS系统使用四层构架其包含访问、服务、数据、逻辑四层。其中访问和服务层包含了冶金规范和产品规范类、工艺路线类、配置管理类数据的功能维护界面;数据层是ODS系统的核心知识库其能自主整合生成操作人员录入离散数据的冶金和产品规范数据库;逻辑层是指销售订单进入ODS之后使用各类参数进行订单设计的运算方式。

3.3 销售订单接收功能设计与实现

ODS系统与SAP系统集成，收到销售订单，在接口表对其必输项进行校检，正确后生成PSR匹配MIC，当其都能配对，则系统成功进入自动设计过程。

3.4 订单质量设计功能设计与实现

ODS系统质量设计分内外两种设计，其冶金规范数据库支持内设计;产品规范数据库支持质量外设计。设计过程包含：最终产品参数;工艺路线;各工序工艺数据;工序间牌号;产品尺寸及公差;原料半成品数据等六大设计部分组成。

4 ODS系统的关键技术与创新成果

（1）本次ODS系统项目设计引入动态质量设计思想即动态质量标记链设计。实际生产时，从钢区开始，及时获取生产实际质量信息，根据实际质量情况，对后续热轧、退火工序的工艺控制参数进行动态调整，确保性能更加平稳。实现能够根据钢包使用率，可以将高级牌号与低级牌号组炉组浇，实现生产集约化。实现了WPF技术前端界面的开发应用，WPF作为新型图形标记语言，实现了程序的MVVM构架，从而降低了UI层与逻辑层的耦合度，在大量减少编码的同时，展示了更多更强的前端显示效果和业务需求。由于ODS系统中订单设计这种运算和数据量大的程序任务，专门架设了基于WCF技术的服务端构架，运用这种“松耦合”模式能够让程序更加灵活的面对不断变更的企业业务需求，减轻了程序日常维护变更的开销，增强了程序系统的适应性。

（2）此次ODS系统项目的建设与当前国内外同类技术相比较创新点在：冶金规范、产品规范数据库方面，通过钢种牌号对应表，及子标准质量信息推导表，将标准和内控规定结构化录入系统，订单下达后直接调用，既实现了质量标准信息化管理，又简化了销售人员录;订单设计方面，质量设计是一贯制全工序的，即包含静态设计，也包含动态设计;尺寸公差方面，ODS系统全工序自动计算;数据参与二级模型计算方面，直接参与二级模型计算。

（3）ODS系统对于河钢唐钢来说主要创新成果体现在：1）标准管理实现真正意义上数字化。唐钢的一贯制文档系统只是简单的将质量文档以PDF的形式上传到服务器，供职工阅读查询。ODS系统将文件转化为数字化质量数据，能够直接和其他系统集成实现数据共享。2）将唐钢质量标准管理进行整合、统一。通过本次项目的实施，不锈钢热轧质量管理也同本部质量管理一起纳入到系统中按统一模式进行管理。为今后分公司标准统一模式管理积累了成功经验。3）质量设计更加精确细致。采用一贯制质量设计思想，确保每一道工序质量数据精准。系统将质量设计结果下传L2参与模型控制，为生产标准化作业创造了必要条件。

5 ODS系统实施的结果与意义

ODS系統的上线运行，可以确保订单严格按照标准进行设计，生产严格按照质量设计执行，保证了生产过程中质量控制的均匀性和稳定性，从而大幅度降低了产品质量异议，提升客户满意度。以河钢唐钢为例，ODS系统上线以后经测算唐钢主体生产单位每年可创效825万元，产品一次合格率不断提升，质量异议率大幅降低。ODS系统的顺利完成不仅响应了国家《中国制造2025》政策的基本方针，还使得钢铁制造行业能够找到一条改革自身原有的生产组织和经营模式的道路来转变严峻的市场形势，并且取得了显著成效。

参考文献

[1] 王雪晗.冶金企业计质量信息化方案设计与实现[J].山东冶金，2008，30（6）：60-61

[2] 徐端，舒真，冯水华.钢铁企业质量管理系统研究与开发[J].控制工程，2005，12（6）：557-561.

[3] 唐勇，罗丽峰，张静.SAP质量管理在钢铁行业的应用[J].山西冶金，2015，154：40-43.

Application and Research of ODS System in iron and Steel Industry

LI Jia-liang

（Information Automation Department of Tangshan Iron and Steel Co.， Ltd.，Tangshan Hebei  063000）

Abstract：combined with the implementation of ODS system in tanggang of hegang， this paper expounds the implementation of ODS system and the functional framework of the system. Through the analysis of how the system is implemented in the information system of tanggang and the description of the system's role， it illustrates that ODS system has a strong potential in the iron and steel industry.

Key words：steel industry; quality design; ODS system