[摘 要]敘述了鋼鐵企業(yè)信息化的目標、任務和四級功能結構，重點闡述了產銷一體化系統(tǒng)ISPS和鋼鐵企業(yè)信息化的六類關鍵技術。 [關鍵詞]四級功能結構；產銷一體化；合同跟蹤；優(yōu)化計劃和調度；物料跟蹤；動態(tài)成本 從1985年首鋼把王安機用于若干管理業(yè)務開始，我國鋼鐵企業(yè)信息化的探索之路已走過了20年，經歷了從MIS到CIMS到ISPS（IntegratedSystemfOrProduction&Sales）探索階段。 MIS的思路不錯。20世紀我國鋼鐵行業(yè)做了三四十個實驗系統(tǒng)，有些系統(tǒng)在局部業(yè)務中一直使用，作為整體系統(tǒng)留下的不多，馬鋼的項目是其中的碩果僅存者。究其原因，除了當時企業(yè)的體制和機制問題外，沒有抓住鋼鐵企業(yè)生產經營的要害實施管理創(chuàng)新是一般的MIS不能打動企業(yè)高層的根本原因。 　　CIMS是工業(yè)領域信息化的里程碑，它促進了制造業(yè)的巨大進步。我國把它列入863計劃，各行各業(yè)搭車跟進并不奇怪。但是，鋼鐵業(yè)與傳統(tǒng)的制造業(yè)畢竟不同，制造的不確定性對計劃的調整和實時調度要求很高。當時人們并沒有認識到這一點，因此，在鋼鐵企業(yè)搞CIMS沒有取得預期的效果。需要指出的是，今天在鋼鐵業(yè)繼續(xù)沿用CIMS的概念，會引起不必要的誤會。 　　ISPS產銷一體化技術最早誕生于20世紀70年代美國的美鋼聯(lián)，以后經過在韓國的浦項鋼鐵、日本的新日鐵、德國的帝森克魯伯以及我國臺灣的中鋼、上海的寶鋼等公司的實踐，逐步豐富、完善、推廣。ISPS的核心是通過銷售訂單向生產計劃及作業(yè)指令的轉化，把市場需求準確及時地映射到生產制造中來，從而提高企業(yè)對市場的反應能力，提高企業(yè)競爭力。ISPS技術在鋼鐵工業(yè)中的地位和作用可以與CIMS在傳統(tǒng)制造業(yè)中的地位和作用相媲美。 ISPS帶來了巨大的效益，它的技術成果隨之被商業(yè)化產品化，成為know-how。進入21世紀，隨著我國寶鋼、武鋼、鞍鋼等企業(yè)先后引進相關的技術訣竅，中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會組織專家跟蹤解讀，鋼鐵企業(yè)產銷一體化的技術逐漸浮出水面。與此同時，中國金屬學會組織專家學者跟蹤了鋼鐵生產MES技術。本文對我國鋼鐵企業(yè)信息化四年來的實踐經驗進行了初步的技術小結，讀者從所列舉的參考文獻[4—12]中可以理出中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會、上海寶信軟件公司、冶金自動化研究設計院、東北大學、武漢鋼鐵公司、創(chuàng)智軟件園公司等單位研究者的探索軌跡。 1 鋼鐵企業(yè)信息化的目標和任務 　　企業(yè)管理信息化的目標是運用現(xiàn)代信息技術，把先進的管理思想和方法引入管理流程并改造流程，提高管理水平和效率，促進管理創(chuàng)新；建立一個與企業(yè)生產、經營、管理融為一體的計算機支持的信息系統(tǒng)。這個信息系統(tǒng)是支撐企業(yè)運營的信息平臺和重要的管理手段。 鋼鐵企業(yè)管理信息化的基本任務概括為： （1）打通關鍵路徑，實現(xiàn)產銷一體。采用信息技術，實現(xiàn)從訂貨合同到生產計劃、制造作業(yè)計劃、制造作業(yè)指令、產品入庫出廠發(fā)運的信息化，生產與銷售連成一個整體，計劃調度與生產控制有機銜接；即使不改變工藝技術和設備也能縮短交貨期，提高準時交貨率，大大加速生產營銷流程?？梢钥闯觯轰撹F企業(yè)信息化要獲得顯著效益，要上臺階上水平，必須打通這條關鍵路徑。打通了這個關鍵路徑，還不算解決了企業(yè)信息化的全部問題；打不通這條關鍵路徑，肯定還沒有解決鋼鐵企業(yè)信息化的根本任務。 （2）質量設計進入制造，質量控制跟蹤全程。 （3）成本管理覆蓋生產流程，資金控制貫穿企業(yè)全部業(yè)務活動，不僅有事后審計，而且有事中監(jiān)控，還有權威的剛性預算。 （4）倉庫管理的信息化，使得異地分散的實物實現(xiàn)就近存放和統(tǒng)一管理，避免重復儲備。信息化后的倉庫，實物和賬目相符，可使庫存合理化，壓縮冗余。 （5）陽光采購，整合供應鏈。采購信息化使科學合理的采購程序得以實施，制衡環(huán)節(jié)固化，有效掌握供應商動態(tài)，實施本企業(yè)采購戰(zhàn)略，降低采購成本，保證采購品的合理價位，保持企業(yè)供應鏈的穩(wěn)定。 （6）銷售網(wǎng)絡化，實施信息化客戶管理。 （7）建立和完善設備運行狀態(tài)監(jiān)視和信息化的設備維修系統(tǒng)，減少非計劃檢修對生產的影響，提高設備作業(yè)率和完好率。 （8）人力資源管理。除了勞動工資、人事、檔案之外，現(xiàn)代的人力資源還應體現(xiàn)企業(yè)的人本思想，把對員工的考核、任用、培訓結合起來，利用網(wǎng)絡技術，建立一個學習型的企業(yè)文化環(huán)境。 （9）鋼鐵企業(yè)的各級管理者，除了和文字數(shù)字打交道之外，還要關注生產現(xiàn)場。因此，多媒體技術支持的辦公自動化系統(tǒng)是需要的?？紤]到采購人員、銷售人員出差、廠長經理實時辦公等因素，遠程接人辦公系統(tǒng)也是十分有用的。 （10）董事會、經理辦等企業(yè)管理的高層機構需要建設一個擁有商業(yè)智能的信息中心，以便能夠看到企業(yè)每日動態(tài)、經營日結、財務月結、關鍵生產現(xiàn)場以及從數(shù)據(jù)倉庫挖掘而獲取的有關質量、銷售、客戶、成本、消耗等方面的深加工信息，以輕松駕馭企業(yè)。 （11）固定資產投資項目的管理。 （12）能源管理，包括能源需求預測、能源供應協(xié)調、能源實績收集和能源控制。 （13）鐵前生產管理，包括大宗原料燃料進場、堆放、發(fā)料；焦化、燒結、球團和高爐的配料、上料、生產和結算。 （14）建立和完善計量、檢驗化驗的網(wǎng)絡化及信息采集處理系統(tǒng)。 （15）建立和完善數(shù)據(jù)倉庫和知識獲取系統(tǒng)。 （16）建立全面、統(tǒng)一、共享的企業(yè)信息網(wǎng)絡平臺。 　　相對于早期企業(yè)管理信息系統(tǒng)技術，現(xiàn)代企業(yè)信息網(wǎng)絡具有全面、統(tǒng)一、共享三大特點。信息共享到什么程度，與管理方法、技術進步有關。在鋼鐵企業(yè)沒有打通訂貨、生產、質量、財務、銷售等關鍵路徑，實現(xiàn)產銷一體化之前，生產制造與管理之間功能隔離，數(shù)據(jù)往往要落地，難以實現(xiàn)共享?，F(xiàn)代的信息技術和管理系統(tǒng)，已經解決了傳統(tǒng)制造業(yè)中CAD-CAM-CAPP-MRPll-ERP-SCM-CRM之間的集成，也解決了鋼鐵企業(yè)中生產管理、質量管理、銷售管理、采購管理、財務管理、設備管理的集成，使全面的信息共享得以實現(xiàn)。這樣可以把握鋼鐵企業(yè)各種管理業(yè)務，體現(xiàn)了精益生產的思想，對生產經營活動，實現(xiàn)事先計劃，事中控制的理念，與企業(yè)資源計劃ERP的精髓不謀而合。 2 鋼鐵企業(yè)信息化的功能框架 　　隨著信息技術、自動化技術和管理方法的創(chuàng)新，傳統(tǒng)的鋼鐵企業(yè)信息化六級功能機構被簡化為四級。我們按照四層體系結構的框架討論現(xiàn)代鋼鐵企業(yè)信息化，即鋼鐵工業(yè)生產控制系統(tǒng)PCS、鋼鐵生產制造執(zhí)行系統(tǒng)MES、鋼鐵企業(yè)資源管理系統(tǒng)ERM和鋼鐵生產經營知識獲取和管理系統(tǒng)KMS。 2.1 鋼鐵工業(yè)生產控制系統(tǒng)PCS 　　鋼鐵工業(yè)生產控制系統(tǒng)PCS包括了燒結機控制系統(tǒng)、高爐控制系統(tǒng)、能源中心控制系統(tǒng)、計量數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、檢化驗數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、鐵水預處理控制系統(tǒng)、轉爐及電爐冶煉控制系統(tǒng)、精煉控制系統(tǒng)、連鑄控制系統(tǒng)、軋坯出庫入庫控制系統(tǒng)、加熱爐控制系統(tǒng)、熱軋控制系統(tǒng)、冷軋控制系統(tǒng)、精整作業(yè)系統(tǒng)、鋼管庫位控制系統(tǒng)、涂鍍控制系統(tǒng)等。它們接受從MES傳來的作業(yè)指令，執(zhí)行這些指令，執(zhí)行的結果變成生產實績，回饋給MES。PCS是鋼鐵企業(yè)信息化中最貼近生產工藝的組成部分。它的上面是鋼鐵生產制造執(zhí)行系統(tǒng)MES。2.2鋼鐵生產制造執(zhí)行系統(tǒng)MES。 　　鋼鐵生產制造執(zhí)行系統(tǒng)MES包括了能源中心的監(jiān)控，鐵前生產監(jiān)控，煉鋼、連鑄、軋制及涂鍍等工藝構成的制造過程，重點在煉鋼之后。它的功能是，按照用戶訂單，編排、協(xié)調由煉鋼、連鑄、軋制、涂鍍等組成的工藝路線，并根據(jù)質量判定的結果，調整中間產品，使之均衡而經濟地生產，最終把訂單轉化成作業(yè)指令。這中間還要采集工序成本數(shù)據(jù)和能源消耗的數(shù)據(jù)，提供給上一級的財務管理。MES要管理煉鋼、連鑄、加熱、軋制、精整、涂鍍等工序的規(guī)程和作業(yè)標準；對用戶訂單做出質量設計，計算新需要的材料并提出申請，基于這些，確定鐵水需求量和必要的鐵水預處理計劃；編制冶煉計劃、澆鑄計劃、軋制計劃、精整計劃，涂鍍計劃。根據(jù)這些計劃，發(fā)出相應的制造命令和取樣檢化驗命令。MES還要收集各工序的生產實績，收集板坯庫、精整庫等中間產品庫及成品庫的實際庫存狀況。完成煉鋼及精煉的成分判定，澆注、軋制和涂鍍質量判定。根據(jù)生產實績和質量判定以及ERP發(fā)來的直接指令，對作業(yè)計劃做出動態(tài)調整。為了保證制造的正常運行，還需要對在線運轉的工藝設備，如鐵水包、鋼水包、吊車、轉爐、電爐、軋機、涂層設備、鍍層設備等狀態(tài)進行監(jiān)控。MES向PCS收集生產實績和檢驗化驗結果，接受從擴展的ERP來的用戶訂單，并向它反饋用戶訂單執(zhí)行狀態(tài)。 　　寶鋼股份、武鋼、湘鋼、馬鋼、濟鋼、寶鋼集團上海一鋼等企業(yè)建成了重點生產線的MES。 2.3 鋼鐵企業(yè)資源全面管理系統(tǒng)ERM 　　鋼鐵企業(yè)資源全面管理系統(tǒng)以產銷一體化系統(tǒng)為核心，集成銷售管理、采購管理、生產管理、質量管理、財務管理、設備運行和維護管理、人力資源管理、固定資產投資項目管理、能源管理、鐵前生產管理、客戶關系管理、供應鏈管理、辦公自動化、企業(yè)駕駛艙（可視化信息中心）等，構成鋼鐵企業(yè)的全面資源管理系統(tǒng)，打造企業(yè)信息平臺，實現(xiàn)物流、資金流和信息流同步，提升企業(yè)管理水平，促進管理創(chuàng)新。鋼鐵企業(yè)資源的全面管理系統(tǒng)ERM，與ERP既有共同之處，又有許多不同的地方。 　　寶鋼股份、武鋼、馬鋼、衡陽鋼管、江陰興澄特鋼、湘鋼、通化鋼鐵、天津鋼管、承鋼、漣鋼、新興鑄管、杭鋼、寶鋼上鋼一廠、石鋼、邢鋼、濟鋼、首鋼、寶鋼上海五鋼、寶鋼梅山等企業(yè)在建設企業(yè)資源管理系統(tǒng)中取得了階段性的成果。 2.4 鋼鐵生產經營知識獲取和管理系統(tǒng)KMS 　　目前，寶鋼股份和通化鋼鐵還在ERM之上建立了鋼鐵生產經營知識獲取和管理系統(tǒng)KMS。鋼鐵生產經營知識獲取和管理系統(tǒng)KMS的基礎工作是建立一批涉及企業(yè)生產和經營的數(shù)據(jù)倉庫。對這些數(shù)據(jù)倉庫采用聯(lián)機分析技術、可視化技術和數(shù)據(jù)挖掘技術，獲取知識，實施深度數(shù)字化管理，為企業(yè)的技術創(chuàng)新和管理創(chuàng)新服務，取得了初步的效果。根據(jù)鋼鐵企業(yè)的實際，現(xiàn)列出10類主題詞供設計數(shù)據(jù)倉庫時參考。 （1）綜合統(tǒng)計 綜合類統(tǒng)計報表、產線日報、產線日報，產量報，技術經濟指標。 （2）生產管理 生產指標分析、庫存分析、重點產品分析、非計劃產品分析、合同分析。 （3）鐵前生產管理 煤焦使用分析預測，煤焦庫存分析預測，礦石使用分析預測，礦石庫存分析預測，料場平衡分析，原料區(qū)、煤焦、燒結、球團、高爐爐料日配比、配煤、配礦、月年原料質量、產品質量、成本、消耗、產出等技術指標統(tǒng)計分析。 （4）質量 產品質量統(tǒng)計、產品質量變化趨勢、產品趨勢預測、產品性能預測、產品與用戶群關系、工藝分析、新產品分析、影響質量因素的發(fā)現(xiàn)和分析。 （5）銷售 客戶履歷、鋼種的智能化推薦、價格履歷、合同接受率、各個品種合同執(zhí)行狀況、各個用戶合同執(zhí)行狀況、用戶質量異議、銷售財務、交貨周期、成品庫存、成品交庫、成品出庫的分析。 （6）成本 成本構成、成本因素、成本趨勢、質量成本、設備維修成本、能源成本、原材料成本、運輸成本、人工成本、工序成本分析、成本與品種、成本與售價、成本與技術改造的分析。 （7）財會 會計明細、會計匯總、期間管理費用、期間銷售費用、期間研發(fā)費用、會計報表、財務比率、應收帳、應收票據(jù)、原材料存貨資金、備品備件存貨資金、半成品存貨資金、產成品存貨資金、副產品存貨資金、銷售收入等的統(tǒng)計，以及產品盈利能力的分析、資本分析、稅務分析、現(xiàn)金流量分析、報支系統(tǒng)數(shù)據(jù)和票據(jù)分析。 （8）設備和備件 設備技術狀況、設備故障分析、設備維修實績、設備維修費用、固定資產、備件庫存構成、備件價格、備件消耗、備件消耗費用、物資采購、點檢標準與實績對比。 （9）人力資源 員工的年齡結構、文化結構、專業(yè)結構、性別結構、崗位結構等管理，以及各種結構與工薪的關系、員工的培訓、技能升遷、錄用、退休、調出，業(yè)務骨干流失分析。 （10）基本建設和技術改造項目 項目內容、投入產出、資金來源、進度、企業(yè)生產能力預測、產品預測。 　　可以考慮建立下述數(shù)據(jù)集市：技術質量數(shù)據(jù)集市、生產物流數(shù)據(jù)集市、營銷管理數(shù)據(jù)集市、財務成本數(shù)據(jù)集市、設備管理數(shù)據(jù)集市、能源管理數(shù)據(jù)集市等。以此為基礎構建了一些應用系統(tǒng)，例如：生產綜合信息管理、合同訂交貨周期分析、條鋼產品質量統(tǒng)計分析、能源與資源分析支持、周生產計劃平衡作業(yè)的準在線分析、冷熱軋質檢質量統(tǒng)計分析、標準成本與計劃值、金屬平衡、成本分析、財務分析、明細產品成本計算、指標體系、生產管理信息、用戶服務知識庫等系統(tǒng)。 轉自：冶金自動化