APS鋼鐵行業(yè)解決方案

鋼鐵行業(yè)介紹

      鋼鐵行業(yè)是以從事黑色金屬礦物采選和黑色金屬冶煉加工等工業(yè)生產活動為主的工業(yè)行業(yè)，包括金屬鐵、鉻、錳等的礦物采選業(yè)、煉鐵業(yè)、煉鋼業(yè)、鋼加工業(yè)、鐵合金冶煉業(yè)、鋼絲及其制品業(yè)等細分行業(yè)，是國家重要的原材料工業(yè)之一。此外，由于鋼鐵生產還涉及非金屬礦物采選和制品等其他一些工業(yè)門類，如焦化、耐火材料、炭素制品等，因此通常將這些工業(yè)門類也納入鋼鐵行業(yè)范圍中。

　　該行業(yè)本身的特性迫使該行業(yè)的公司不斷地與業(yè)內的其它公司和其它行業(yè)的替代產品進行競爭。因此，身處該行業(yè)的生產商和貿易商必須通過不斷地開發(fā)新產品、提高生產效率、提高產品質量來應對瞬息萬變的市場。所有這些都對鋼鐵企業(yè)的靈敏程度形成了挑戰(zhàn)。因為，與此同時企業(yè)還必須達到制造高質量產品、準時交貨、保持最低成本等方面的要求。

　　隨著鋼鐵行業(yè)不斷深化改革，實施“做精、做專、做強”發(fā)展戰(zhàn)略，大力推進技術創(chuàng)新、產品結構、工藝技術結構全面優(yōu)化，實現(xiàn)了從普鋼到精品鋼的戰(zhàn)略轉移。

鋼鐵行業(yè)關鍵特性

　　鋼鐵行業(yè)與離散型裝備制造等行業(yè)不同，屬于流程型制造行業(yè)，也是資本密集和設備密集型工業(yè)，其主要特點在于： 
　　(1) 產品結構及排程特點。產品品質比較固定，結構比較簡單，物料數(shù)量和層次較少，極少在生產流程中出現(xiàn)設計變更。但由于成材率、合格率不定以及質量改判經常發(fā)生，導致排程和制定作業(yè)計劃較為困難。 
　　(2) 生產管理。從原料采購、煉鐵、煉鋼、軋鋼到生產出成品，每一步都需要經過復雜的工序。與生產配套的是一系列專業(yè)化設備和自動化控制系統(tǒng)，生產車間的人員主要是管理、監(jiān)視和設備檢修。對于鋼鐵行業(yè)而言，做到生產管控一體化十分重要。 
　　(3) 質量管理。把好原材料、生產、成品等各個環(huán)節(jié)的質量關，生產出滿足客戶需要的鋼材是企業(yè)贏利的前提。鋼鐵企業(yè)的質量管理比一般商品的質量管理難度大。 
　　(4) 設備管理。鋼鐵行業(yè)品質固定，批量大，生產設備投資高，而且按照產品進行布置，通常設備是專用的，很難改做其他用途。我國鋼鐵企業(yè)一般都擁有超高功率電爐、鋼包精煉爐、連鑄爐、高剛度連軋機組等具有國際先進水平的煉鋼軋鋼設備，保證這些設備正常運轉及高利用率對于控制成本也非常關鍵。

鋼鐵行業(yè)信息化現(xiàn)狀與趨勢

我國鋼鐵行業(yè)信息化現(xiàn)狀：

      (1) 各個工藝流程的自動化系統(tǒng)之間相互獨立，形成所謂的信息孤島，生產數(shù)據不能實現(xiàn)共享； 
　　(2) 生產排程/管理人員不能及時了解生產現(xiàn)場的狀況； 
　　(3) 信息來源不一致，不及時，使管理層在決策上受到一定的限制； 
　　(4) 缺少基礎數(shù)據，企業(yè)管理與生產過程不能融會貫通，ERP系統(tǒng)容易變成空中樓閣。

　　近年來隨著經濟全球化的愈演愈烈，鋼鐵冶金行業(yè)上下游市場的產業(yè)集中度不斷提高，應對這樣的市場環(huán)境，相對分散的鋼鐵行業(yè)正在發(fā)生一場以聯(lián)合重組為主要特征的演變。巨變意味著巨大的機遇，但同時也隱藏著巨大的風險。面對這樣的環(huán)境，只有依靠現(xiàn)代信息技術，通過信息化從根本上提高企業(yè)整體實力，實現(xiàn)管理數(shù)字化、經營數(shù)字化、生產數(shù)字化。

鋼鐵行業(yè)信息化趨勢表現(xiàn)如下：

　　(1) 生產的全方位管理 
　　需要提供從燒結、煉鐵、煉鋼、軋鋼等過程的全方位管理，這是鋼鐵企業(yè)管理的難點和重點。通過信息化系統(tǒng)，非生產一線的管理人員可以對各種生產設備運營狀況進行實時監(jiān)控，為生產計劃的動態(tài)編制提供實時依據，同時在線跟蹤所有設備的運轉狀況和生產進程，確保作業(yè)計劃可以進行實時動態(tài)調整。

　　(2) 實現(xiàn)產銷一體化 
　　按定單和能力編制產品生產計劃，實現(xiàn)產銷一體化，提供準確的生產進度、完工情況信息，提供人員、關鍵設備、部門等資源信息，提供準確的庫存管理記錄，為提高交貨準確率和保持最低的庫存水平提供技術支持手段。

　　(3) 供銷存與生產緊密集成 
　　需要與生產相銜接，使燒結、煉鐵、煉鋼、軋鋼等生產一線的實時數(shù)據及歷史數(shù)據無縫集成到上層信息化系統(tǒng)中，使非生產一線管理人員也可通過圖表、報警等機制實時了解到生產一線狀況。

　　(4) 實現(xiàn)資源的優(yōu)化管理 
　　需要對企業(yè)的有限資源進行合理配置。提高設備利用率和勞動生產率，對變化的市場能夠及時反應，滿足客戶多樣化的需求。

鋼鐵行業(yè)信息化難點分析

      由于鋼鐵生產的特殊性，對企業(yè)的生產管理方式和相應的信息處理方式有別于其他行業(yè)的不同要求，其信息化難點具體表現(xiàn)在： 
　　(1) 鋼鐵生產環(huán)節(jié)苛刻。生產過程包含極其復雜的物理、化學過程，還涉及各種突變和不確定性因素，因此對應急處理和例外處理的動態(tài)響應提出極其苛刻的要求。 
　　(2) 鋼鐵生產過程不僅要集成信息流和物流，還包括能源供應流和資金控制流。因此，系統(tǒng)的調度決策功能需要對物料和能源提供最佳控制策略，不僅要以提高生產效率和降低生產成本為目標，還應考慮節(jié)省能源、減少污染、實現(xiàn)優(yōu)化控制等目標。 
　　(3) 系統(tǒng)具有混雜性。不僅包括連續(xù)過程變量，而且包含離散過程變量，為了對生產過程及產品質量進行全面控制，必須建立能反映連續(xù)過程中主要物理化學變化過程的各種控制模型。 
　　(4) 各生產單元可變因素多，但生產路徑很難動態(tài)改變。生產過程中成分、溫度的波動，各生產單元的產品質量的隨機變化，生產時間的難以確定等，都給信息處理帶來很大的難度。 
　　(5) 信息處理量呈不斷膨脹的趨勢。其他行業(yè)的生產信息處理過程大多是由多到少，由眾多的零部件組裝成一個產品。鋼鐵生產則相反，由少到多，一爐鋼澆成多個坯，一個坯軋成多個材。

　　以上種種原因要求鋼鐵企業(yè)在進行系統(tǒng)整體規(guī)劃和選擇解決方案時，必須充分注意行業(yè)特點。值得注意的是，傳統(tǒng)意義上的ERP在解決鋼鐵企業(yè)的特殊要求時很困難，必須尋求能滿足鋼鐵行業(yè)需要的解決方案，才能建立起真正適合自身需要的系統(tǒng)。

APS解決方案說明

　　為了滿足鋼鐵企業(yè)信息化需求，我司在眾多客戶廣泛實踐的基礎上推出了一套面向鋼鐵行業(yè)的信息化全面解決方案。該方案充分考慮了鋼鐵企業(yè)所面臨的現(xiàn)實環(huán)境，整個方案以成熟、全面、集成、靈活及有很強的行業(yè)針對性為特點，充分發(fā)揮永凱APS先進生產管控技術平臺和強大業(yè)務功能的優(yōu)點，強調生產計劃與執(zhí)行過程優(yōu)化，本著“快速配置、快速實施、快速應用、快速見效”的原則，有效解決鋼鐵行業(yè)的困惑與難題，是鋼鐵企業(yè)實施生產信息化的最佳選擇。

　　通常，鋼鐵行業(yè)的信息系統(tǒng)架構被分解成五個層次，這五級系統(tǒng)分別是： 
　　一級系統(tǒng)：設備控制系統(tǒng)； 
　　二級系統(tǒng)：過程控制系統(tǒng)； 
　　三級系統(tǒng)：車間或分廠級制造執(zhí)行系統(tǒng)(即 MES)； 
　　四級系統(tǒng)：企業(yè)資源計劃系統(tǒng)(即ERP)； 
　　五級系統(tǒng)：企業(yè)間管理系統(tǒng)及決策系統(tǒng)。

圖1 鋼鐵行業(yè)的信息系統(tǒng)架構的五個層次

　　這五層系統(tǒng)之間相互集成、相互協(xié)調，構成了一個完整的企業(yè)信息化管理系統(tǒng)。其中，四級系統(tǒng)即企業(yè)資源計劃(ERP) 系統(tǒng)用于企業(yè)管理層，三級系統(tǒng)即制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES) 用于工廠及車間的作業(yè)管理，二級過程控制系統(tǒng)以及一級基礎自動化系統(tǒng)用于操作控制層。而第五層系統(tǒng)，即企業(yè)間管理系統(tǒng)，是在四級系統(tǒng)基礎上對于整個供應鏈信息化管理的擴展，包括客戶關系管理(CRM) 、供應鏈管理(SCM) 、產品生命周期管理(PLM) ，同時還有支持企業(yè)決策的商務智能及決策支持系統(tǒng)。 
　　APS的鋼鐵行業(yè)解決方案是涵蓋三、四、五級系統(tǒng)的解決方案，包括三部分系統(tǒng)：產品數(shù)據管理系統(tǒng)(PDM) +高級計劃與排程系統(tǒng)(APS) +制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES) 。通過多年來在生產管理軟件方面的研發(fā)、實施及成功經驗，從而為鋼鐵行業(yè)提供企業(yè)信息化總體解決方案。

1、系統(tǒng)架構：整合業(yè)務 駕馭變化

　　APS鋼鐵行業(yè)解決方案的核心理念就是整合業(yè)務，駕馭變化，其系統(tǒng)架構如下圖所示。

圖2 APS鋼鐵行業(yè)解決方案的系統(tǒng)架構

2、重點功能說明

　　(1) 實現(xiàn)產銷一體化運營 
　　APS通過同時計算生產、采購、入庫的排程計劃，以實現(xiàn)在遵守訂單交貨期的同時，縮短生產周期，從而達到消減庫存，實現(xiàn)產銷一體化運營的目的。

圖3 產銷一體化運營示意圖

　　APS實現(xiàn)產銷一體化運營具有以下特點： 
　　A. 通過自動補充制造訂單和采購訂單，并將自動補充的制造訂單、采購訂單與銷售訂單(或預測訂單) 進行關聯(lián)，便于物品批次的追溯，降低庫存數(shù)量； 
　　B. 考慮庫存狀況，包括盤點后的實際入庫數(shù)量和在途的預計入庫數(shù)量，并依據物品的自動補充標志確定是否補充數(shù)量不足所對應的制造訂單； 
　　C. 在自動生成采購訂單、制造訂單時，計算準確的批量。

圖4 APS實現(xiàn)產銷一體化運營

　　(2) 方便、快捷的在線訂單管理

　　APS通過網絡技術，實現(xiàn)在線訂單管理，銷售人員即使在異地，也可以通過互聯(lián)網查看訂單狀態(tài)以及跟蹤及時了解訂單的執(zhí)行情況。
　　A. 查看訂單信息 
　　在線查看訂單信息，包括訂單所處狀態(tài)，是否延期等。

圖5 訂單信息查看

　　B.訂單跟蹤 
　　通過訂單信息查看，了解訂單執(zhí)行情況，對于延期的訂單，可進行訂單跟蹤，了解訂單延遲程度，并直接定位到延遲的工序。

　　C. 查看訂單甘特圖 
　　通過圖示化顯示的方式直觀了解訂單進度。

　　D. 訂單預警 
　　對延遲的訂單進行訂單預警，協(xié)助生管人員對延遲訂單采取必要的應對措施，確保訂單能夠準時交貨。

(3) 實時有效的制造執(zhí)行

　　A. 看板管理 
　　看板讓車間現(xiàn)場清楚明白加工任務要求，當前生產任務的狀態(tài)，什么時候加工，加工多少等。

　　B. 工時匯報 
　　對生產任務的完成情況及時進行工時匯報，使得生產排程/管理人員及時了解生產現(xiàn)場的狀況，確保生產按計劃有序、平穩(wěn)的進行。

　　C. 異?？刂婆_ 
　　通過對“缺料”、“未按計劃開工工作”、“未按計劃開工制造訂單”、“未按計劃完工工作”、“未按計劃完工制造訂單”等一系列信息的查看，及時、準確掌握生產中的異常情況，更好的協(xié)助相關部門及時調整或解決問題。

　　D. 條碼管理 
　　將生產任務以條碼形式打印，通過Barcode進行信息采集，確保數(shù)據采集的準確性，節(jié)省操作時間。

圖15 條碼管理

　　E. 設備管理
　　鋼鐵企業(yè)一般都擁有超高功率電爐、鋼包精煉爐、連鑄爐、高剛度連軋機組等具有國際先進水平的煉鋼軋鋼設備，保證這些設備正常運轉及高利用率對于控制成本也非常關鍵。

圖16 設備檔案管理

圖17 設備維修管理

3、應用效益

　　APS為鋼鐵行業(yè)提供了全面的集成化解決方案，旨在實現(xiàn)客戶投資回報的最大化，應用該解決方案帶來的效益包括： 
　　(1) 縮短產品交付周期，增強業(yè)務分析能力，提高生產效率，減少生產浪費； 
　　(2) 整合倉儲和庫存，提高運作效率，減低運營成本； 
　　(3) 方便、快捷查看生產進度，了解訂單執(zhí)行情況，采用有效的生產進度預警機制，確保訂單準時交貨；
　　(4) 強大的生產監(jiān)控機制，及時處理和糾正計劃與實際的偏差。