浅析钢铁行业信息化系统框架及建设目标

李召超，王宝军，王连杰

（山东泰山钢铁集团有限公司自动化部，山东 济南271100）

1 前 言

随着“智能制造”“互联网＋”新一轮信息技术理念已开始在钢铁企业中实施并应用，这将影响钢铁行业的经济形态，甚至可能影响整个流程制造行业。从单一的企业经济体竞争转变为平台经济体竞争，对内实现工业设备、信息系统、业务流程、产品和人员之间的互联，对外实现供应商、客户、物流、金融关联企业的互联，形成工业互联网平台，从而解决信息不对称的问题，减少中间贸易环节、提升效率、降低成本，实现各要素深度协同，打造智能化、社会化的生产与服务模式。

钢铁行业是生产连续性强，流程规范，产品较单一的流程型制造业，这些特点决定了其信息化建设的特殊性。信息化从底层基础自动化建设、数据采集、生产过程执行、企业资源管理、生产决策分析5个层面建设实施，实现产销一体化、业财一体化等管控目标。

2 钢铁行业特点分析

2.1 流程型行业

钢铁行业制造过程流程长、工序多，是连续生产流程型行业，各生产环节相互依存，通过调节工艺操作参数实现生产过程控制。产成品是连续的，且有许多副产品和中间产品。冶炼环节（炼铁炼钢）是高温、周期不等的化学变化工艺过程；轧制（轧钢）环节是高速、负荷瞬变的物理形变工艺过程。钢铁行业具有技术密集的特点，工艺复杂、设备繁多、专业覆盖面广，质量贯穿产供销的全过程，从接单的产品目录、质量设计、冶金规范、过程检验、成品检验、打印质保书等，原料或产品有水分、化学成分、物理性能、等级等质量的区分，产品都按照质量标准进行等级判定。

2.2 销售结算

销售接单模式为先付款后发货，如全款或预付款，类型包括承兑和现汇。结算通常区分是否协议户，协议户是指每月订货量都达到一定条件，价格享受协议优惠。有协议价和锁单价两种结算方式：协议价包含销售基准价、政策加价、区域加价、品种规格加价、付款优惠等多种因素，计算获得具体产品的结算价格；锁价是指一单一价，价格为一口价，以月结算或旬结算的方式进行。发货时会先验证客户预付款余额是否充足，以成品下线重量作为发货量或结算量，产品都附带质量证明书，包含产品材质、规格、质量等级，以及各种化学成份和力学性能的各项质量指标。

2.3 生产模式

生产有按库存生产和以销定产两种模式。很多钢厂已实现以销定产或正向此方式转变，通过增大直销户占比，收集合并客户个性需求，逐步实现按订单组织生产。排产方面以客户订单为主，综合考虑机组生产能力和检修计划等相关约束条件，借助信息系统综合平衡销产关系，形成生产计划排程，实现企业效益最大化。

2.4 原料采购

原燃物料的采购需求计划通常以满足安全库存为目标，结合资金周转和市场行情，例如矿石矿粉类含铁料大多是通过进口、以信用证方式付款，以商检数为结算依据。货物轮船运输到港后，再通过汽运、火运或皮带运输方式进入钢厂。国内原燃辅料结算一般根据采购合同进行优质优价计算，不同的质量结果计算出的结算价格也不同。合金类物料采购结算方式大致相同，在定价方式上有所区别，这两类物资是钢铁行业生产成本的主要构成部分。原燃料库存管理算是一个难点，每类物料都有数十种，由于场地或其他限制条件多是堆放或混放，消耗时难以确定具体数量，多采用概算数统计库存量，即根据铁水产量倒推物料消耗数再结合库存盘点数，月末协调相关部门以物料平衡方式确定。现在有利用三维激光扫描技术实现库存信息实时动态显示和全自动堆取料作业，是一种新的管理方式。物流运输、计量、质检、进出厂放行业务，多在物流或无人值守系统中形成统一管控，以保证物流通畅，提高运输效率。

3 钢铁行业信息化框架及建设目标

3.1 信息化框架

常见的信息化框架划分5 层。L1 层与L2 层：操作级，属于基础自动化；机组执行级，属于过程控制；L1/L2的数据通过实时数据库系统建设，将需要的数据抽取上来，为L3 层MES 提供数据。L3 层：MES系统建设，重点是围绕生产控制、工艺、冶金规划、质量体系、设备等为核心的生产全过程管理，当然也包括EMS系统的建设。L4层：ERP系统建设，生产与经营相结合管理，属于企业信息化建设的核心。L5层：决策支持、大数据分析、移动应用的业务范畴。通过L3/L4的数据抽取、分析，为企业经营和管理提供决策依据。通过海量大数据分析，为企业管理优化、市场反应、生产管控提供决策。

3.2 建设目标

建立集团统一管理和业务运作的信息平台，以加强集团管控能力和整合供应链业务为主要方向，完成从业务层到管理者和决策者的信息化建设，有效提升竞争力，持续支持企业战略目标、运营模式和组织管理的健康发展。全面、准确、及时掌握企业经营情况，资源共享，提高效率、快速响应市场和客户的需求、强化生产计划与控制、缩短产品生产周期、提高产品质量、降低产品成本，提高客户满意度。

3.2 .1 业财一体化

以财务为中心，实现财务业务一体化，使财务数据和业务融为一体并无缝集成，分析企业经营管理各个环节的风险因素，防范企业经营风险，降低企业损失。最终帮助企业实现物流、资金流、信息流、工作流的高度集成和统一，使企业逐步走向虚拟、敏捷和互动的高级形态。

3.2 .2 产销一体化

以销售合同为中心，打通销产环节，梳理优化销售、产品设计、计划排产、生产实绩、库存、质量和发运、结算的关键管理流程，及时响应市场变化，缩短交货期，提高交货准时率。打通从订货合同到生产计划、再到制造作业计划的流程，生产与销售成为一个整体，实现从销售合同签订、主生产计划及组织、生产实绩、下线入库、成品销售出厂、销售结算的全流程管理信息化，支持企业从面向库存生产向按订单组织生产的管理模式转变，逐步提高企业按订单组织生产的比率。

3.2 .3 管控一体化

实现ERP系统、MES系统与自动化系统无缝集成应用，实现作业指令的实时下达、生产实绩的实时收集，加强动态管控，提高数据的准确性，确保企业核心业务高效运行，实现产品全生命周期可视管理与价值分析。

3.2 .4 采购一体化

建立供应商的准入门槛，选择优质供应商，加强物资采购供应过程控制，降低库存资金占用，通过高质量的服务，最大限度提升客商的忠诚度。

4 结 语

信息化是精细化管理的“助推器”。在信息化建设过程中，运用信息化系统把企业的销售、设计、采购、生产、仓储、财务、经营、管理等各个环节集成起来，将精益生产、准时制生产等先进管理理念引入生产过程并通过信息化系统进行固化落地，实现信息和资源共享，有效地支撑企业的决策系统，达到降库存、提效率、快响应的目的，真正做到管理“精、准、细、严”，增强企业的市场竞争力。