柳钢决策支持系统需求分析说明书.doc

Normal 柳钢决策支持子系统柳钢决策支持子系统 需求分析说明书需求分析说明书 Version 1.0 2008年年02月月26日日 Written By WUHUA 柳州钢铁有限公司柳州钢铁有限公司 All Rights Reserved 目目 录录 第一章第一章 总述总述.1 1.1项目背景.1 1.2目标.1 1.3调研范围.2 1.4调研成果.2 第二章第二章 业务现状分析业务现状分析.6 2.1 焦化厂业务流程.6 2.2 烧结厂业务流程.6 第三章第三章 数据源分析数据源分析.8 3.1 焦化分厂数据需求.8 3.2 烧结分厂数据需求.10 第四章第四章 需求分析需求分析.13 4.1 业务需求.13 4.1.1 决策支持系统焦化子系统功能描述.13 4.1.2 决策支持系统烧结子系统功能描述.14 4.2 系统软件与硬件需求.15 第一章第一章 总述总述 1.1项目背景项目背景 在钢铁企业产品质量管理信息系统中，研究建立和发展现代化的产品质量 信息分析决策支持系统，以帮助钢铁企业技术部门业务人员进行钢铁产品质量 分析，准确地把握产品质量的动态，实现对整个产品质量全过程进行有效地管 理和决策，对钢铁企业降低成本，提高质量，提高企业的经济效益和社会效益， 在市场竞争中立于不败之地具有极其重要的意义。 目前在柳钢的焦炭生产过程中，主要存在以下问题： 各煤矿煤种配比的确定由人工完成，只能是定性的、凭经验的操作， 还不能定量地预测焦炭质量，无法进行准确定量的计算，造成人工计 算配煤比工作量大、准确性不够高，计算和验证的周期长，因而很难 保证配合煤的质量和配煤效率，增加了配煤成本； 调用数据需要人工进行输入，较为繁琐，造成现场工作人员工作量大， 同时无法及时发现配煤质量指标的异常信息并做出处理； 对焦炭的质量管理，仅靠人工对数据进行分析，来查找质量出现问题 的原因，不仅准确性不够高，而且工作量大。 由于这些问题的存在，造成资源浪费，严重影响焦炭质量。 在烧结配料系统中同样存在一些问题： 配比依靠人工经验完成，准确性不够高，难以保证中和矿的质量和配 矿的效率，增加了配矿的成本； 质量管理完全靠人工经验去分析，不仅工作量大，而且无法及时发现 质量指标的异常信息并做出处理； 统计报表都由人工填写，工作量大，效率低。 这些问题的存在，不但造成了资源浪费，而且影响了烧结矿的质量。 1.2目标目标 针对以上问题，本项目建立的柳刚决策支持子系统，具体目标如下： 针对柳钢目前质量管理中存在的问题，建立柳钢决策支持系统，通过 对质量指标数据绘制控制图，并由异常诊断分析系统给出原因及解决 问题的措施，为企业的质量管理提供一个准确的指导作用。 绘制各种原煤、配合煤及焦炭成分的历史曲线，配比的下发情况，使 企业决策者能够全面掌握生产中影响质量的各种因素的状态，及时的 对生产做出调整，提高产品的质量。 1.3调研范围调研范围 本次调研主要对象是焦化厂、烧结厂及质量部，重点了解各分厂现有的系 统及需求。 1.4调研成果调研成果 在此次调研过程中，柳钢铁前各分厂业务流程、数据源信息、企业质量管 理系统现状等方面属于调研工作的重点，通过此次调研，取得了以下调研成果， 如表 1.1 所示： 表 1.1 调研成果统计表 厂方人员调研时间调研单位现状及需求 唐博 陈海燕 王光明 刘旺盛 6 月 5 日上午烧结厂1 每个车间有一套施耐德的 DCS 系统， 共有 6 套，采用 DDE 接口。 2 烧结厂根据技术科下达的混合配比情 况，进行二次配比。 （两次配比：综合 料场一次配比，在烧结厂进行二次配 比） ，需要了解到二次料场每堆料的配 比成分及数量。 3 在烧结厂需要知道物资部采购物料的 进厂量，以及烧结矿成品的出产量。 4 烧结厂需要了解到物资公司运输物料 的物资车辆车号和对应的物资类别、 重量情况 。 5 需要从系统中知道高炉的产量以及每 个高炉的烧结矿和球团矿的存仓情况， 烧结矿和球团矿的消耗量（运用中烧 结矿和球团矿的比例和运用系数，已 此来判断烧结矿和球团矿的运用情况， 判断是否要调整烧结矿和球团矿的生 产过程） 韦福华6 月 5 日下午质量部质量部目前已经有现有的质量管理系统对 全厂原料，半成品，成品的化学组成及物 理特性等进行化验分析，并发布在整个公 司的管理网络中，各单位可以根据授权给 自己的帐号进行查询相关质量信息，目前 我们已经拷贝了相关的质量系统的相关数 据库及主体业务流程的说明，加以分析 熊科长 何科长 张科长 李朝光 6 月 6 日上午焦化厂1 物资部门的采购计划，炼铁各高炉的 用料情况和产量，焦比，高炉的休风 情况，运输部门的运输计划，动力厂 的使用情况信息，蒸汽使用单位的压 力（输出） ，高炉煤气的使用情况（输 入） ，焦炉煤气使用单位的使用情况 （输出） ，氮气的计量，工业用水、工 业用电的相关信息。 2 需要炼铁部门提供的焦炭重量和每个 班次产品（粗苯，焦油，硫胺）的产 量的统计。将成品通过计控所的皮带 秤计量出来的值显示给焦化厂。 2007 年 6 月 28 上午 烧结厂对烧结厂进行需求反馈工作，之前我们已 经根据前期调研了解的烧结厂业务流程准 备了系统职能流程图，在经过详细的了解 后我们发现烧结厂的生产过程中分别有一 次料场和二次料场在一次料场中存在矿料 配合状况，二次料场针对中和矿和燃料、 熔剂进行二次配比，最后经过传送带送往 烧结机，中间的物料成分和质量变化相对 比较大，计量仪表未上网所以导致一次料 场的库存情况和二次料场的库存情况不太 容易分析了解，目前打算以一次料场为突 破口由二次料场的之前配合总计量逆推一 次料场出料数量，最后获得一次料场的库 存情况，具体环节将在下周一去料场实地 了解相关计量情况后做最后的分析。 熊科长 张科长 2007 年 9 月 11 日下 午 焦化厂1.焦炭质量方面需要生成控制图的参数： 水分、灰分、硫份、强度、CRI（焦炭 热反应性：模拟高炉中的情况，得到 的热反应的性能） 、CSR（反应后强度） 。 2.配合媒质量方面需要生成控制图的参 数：水分、灰分、挥发分（一般用 Vdaf, Vd 就不用了） 、硫分、细度、 GR.I(即粘结性指标，指煤在炼焦时， 能形成塑性物的能力)。 3.现在质量控制这块，当产品质量出现 波动时，在有其他不同质量原料的基 础上，以 2，3 天为周期进行调整，当 没有足够的其他原料时，则尽量维持 现有的质量状况。 4.具体的控制图异常模式对应着怎样的 解决方法，原因很复杂，需要先把平 台搭建好后，一步一步的完善。 5.造成焦炭质量问题的因素，80是因 为原料的质量问题，与生产过程关系 不是很大。 6.拷贝了焦化质量方面的日台帐和月报 表，可以作为我们控制图分析后的报 表的模板。 第二章第二章 业务现状分析业务现状分析 2.1 焦化厂业务流程焦化厂业务流程 焦化厂是柳州钢铁公司铁前保产重要的生产分厂。该分厂共有三个焦化生 产车间三焦、四焦、五焦，各生产车间都具有自己独立的原料料场。原料经过 路车运输进厂后焦化厂首先对原料化学成分的 Mad，Ad，Vdaf，FCad，St 进行 化验分析，分析完成后才对原料进行落地处理。各类煤种根据品质的不同分别 堆放在不同的跺位。之后各生产车间则通过生产技术科所规定的焦炉煤料配比 通过皮带传送带对主要煤种（1/3 焦煤，主焦煤，瘦焦煤）进行配比，然后运达 焦炉炉顶二次堆料仓进行生产。 在生产结束后对其焦炭产品的 Mt，Vdaf，Ad，St，M40，M10 和 CSR、CRI 进行抽样化验。其主要产品为：焦炭、焦炉煤气、粗笨、硫铵、焦 油三类产品，其中焦炭产品焦炭、焦丁、焦粉主要提供给炼铁、烧结、耐材分 厂作为生产燃料及反应还原剂使用，焦炉煤气由焦化厂管网出厂后进入动力厂 气柜进行存储之后经过混合分别提供给各分厂使用，而像粗笨、硫铵等化产品 则由焦化厂化产品车间进行分离后送出厂外。 2.2 烧结厂业务流程烧结厂业务流程 烧结厂是柳州钢铁公司铁前保产重要的生产分厂。该分厂共有三个烧结生 产车间二烧、三烧、四烧和两个球团生产车间一球、二球。矿料经过路车或汽 车运输进厂后，烧结厂首先按照产地分类对矿料进行落地处理，落地后再对矿 料化学成分的 TFe，FeO，SiO2，CaO，MgO，S，P 的组成进行化验分析。各 生产车间都具有自己独立的原料料场。各生产车间则通过生产技术科所规定的 矿石配比经料斗通过皮带传送带对主要矿粉（澳矿、巴西矿、印度矿、国内矿） 进行一次配比，然后运达二次堆料根据生产技术科规定对其已经配好的中和矿 添加熔剂、燃料等进行二次配比直接送至烧结机和球团机。 在生产结束后对其烧结矿和球团矿产品的 TFe，FeO，SiO2，CaO，MgO，S，P 化学组成和转鼓，粒度，抗压物理性质进 行抽样化验。其主要产品为：烧结矿、球团矿两类类产品。 第三章第三章 数据源分析数据源分析 3.1 焦化分厂数据需求焦化分厂数据需求 通过在焦化分厂调研，了解焦化分厂的数据需求，确定了对这些质量指标 绘制控制图： 配合煤指标：水分、灰分、挥发分（Vdaf） 、硫分，细度，粘结性指数 （GR.I）绘制控制图。 焦炭指标：水分、灰分、硫分、抗碎强度、耐磨强度、热反应后指数 CRI、热反应后强度CSR。 同时由于需要绘制各原煤成分和产品指标数据的历史曲线，配比的下发情 况，因此该系统需要配料管理的相关数据，各原煤质量的指标数据。数据一览 表如下： 表3.1 焦化分厂数据需求一览表 分组编号分组编号数据项名称数据项名称值类型值类型单位单位采集方式采集方式来源来源说明说明 配比编号自动生成 焦炉号 人工选择 录入 1/3JM35 配煤比人工录入 JM25 配煤比人工录入 JM15.24 配煤比人工录入 备注人工录入 执行日期人工录入 开始执行班次人工录入 录入人员自动生成 录入时间自动生成 配煤管理 删除标志自动生成 配合煤质量配比编号 Mt质量网 Ad质量网 Vd质量网 Vdaf质量网 St.ad质量网 细度质量网 GR.I质量网 执行日期人工录入 执行班次人工录入 录入人员人工录入 录入日期人工录入 编号自动生成 取样时间质量网 班次质量网 焦炉号质量网 Mt质量网 Vdaf质量网 Ad质量网 St.ad质量网 M40质量网 M10质量网 CRI CSR 录入人员自动生成 录入人员 焦炭质量 录入时间自动生成 录入时间 编号自动生成 取样时间人工录入原料质量 班次人工 焦炉号人工 Mad人工 Ad人工 Vdaf人工 FCad人工 St人工 录入人员自动生成 录入时间自动生成 删除标志自动生成 3.2 烧结分厂数据需求烧结分厂数据需求 表 3.2 烧结分厂数据需求一览表 分组编号分组编号数据项名称数据项名称值类型值类型单位单位采集方式采集方式来源来源说明说明 中和原料配比编号自动生成 烧结、球团机号 人工选择录 入 矿种 人工选择录 入 国内矿、巴西矿 等 比例人工录入 备注人工录入 执行日期人工录入 开始执行班次人工录入 录入人员自动生成 删除标志自动生成 中和原料配比管 理 录入时间自动生成 上料配比编号自动生成 上料配比管理 烧结、球团机号人工选择录 入 矿种或熔剂 人工选择录 入 比例人工录入 备注人工录入 执行日期人工录入 录入人员自动生成 删除标志自动生成 录入时间自动生成 编号自动生成 取样时间质量网每班检验 3 次 批号质量网1、2、3 烧结、球团机号质量网 矿种质量网烧结矿、球团矿 TFe质量网 FeO质量网 SiO2质量网 CaO质量网 MgO质量网 S质量网 P质量网 转鼓质量网 粒度质量网烧结矿 抗压强度质量网球团矿 录入人员自动生成 删除标志自动生成 烧结、球团矿成 份 录入时间自动生成 第四章第四章 需求分析需求分析 4.1 业务需求业务需求 4.1.1 决策支持系统焦化子系统功能描述决策支持系统焦化子系统功能描述 柳钢决策支持系统焦化子系统 数据查询模块 曲线显示模块 报表生成模块 指标查询 历史曲线分析 焦炭指标查询 配合煤指标查询 煤种成分查询 控制图分析 配比执行情况曲线 煤种质量指标数据历史曲线 配合煤质量指标控制图 配合煤与焦炭质量对应关系曲线 焦炭质量指标历史曲线 配合煤质量指标历史曲线 焦炭质量指标控制图 配煤方案查询 图 4.1 决策支持系统焦化子系统功能模块图 在决策支持系统焦化子系统，依照系统需求和系统数据流程图，将系统分 为数据查询模块、曲线显示模块及报表生成模块等三个功能模块。 （1） 数据查询模块 通过该模块用户可以查询各大类煤、配合煤、焦炭等各种参数数据。质量 指标查询（包括配合煤的水分、灰分、挥发分、硫分、粘结性指数、细度，焦 炭的灰分、硫分、抗碎强度、耐磨强度、反应性指数、反应后强度） ；各煤矿煤 种的名称、质量指标等，并可统计生成数据报表。 （2） 曲线显示模块 曲线显示模块可以根据用户需要显示相关参数的分析曲线。包括煤矿煤种 质量指标数据的历史曲线、配合煤和焦炭质量指标数据的历史曲线、配合煤和 焦炭质量指标参数的控制图曲线、配比执行情况曲线、配合煤与焦炭质量对应 关系曲线、并且可以提供异常情况报警。 （3） 报表生成模块 报表生成模块能够将系统用户接口上所显示的数据以所得的方式导出为 Excel 格式的文件，方便用户使用。 4.1.2 决策支持系统烧结子系统功能描述决策支持系统烧结子系统功能描述 柳钢决策支持系统烧结子系统 数据查询模块 曲线显示模块 报表生成模块 指标查询 历史曲线分析 烧结矿指标查询 混合矿指标查询 精矿成分指标查询 控制图分析 配比执行情况曲线 精矿质量指标数据历史曲线 混合矿质量指标控制图 烧结矿质量指标数据历史曲线 混合矿质量指标数据历史曲线 中和矿质量指标数据历史曲线 烧结矿质量指标控制图 中和矿成分指标查询 返矿成分指标查询 焦粉成分指标查询 混合矿和烧结矿质量对应曲线 返矿质量指标数据历史曲线 配比方案查询 图 4.2 决策支持系统烧结子系统功能描述图 在决策支持系统烧结子系统，依照系统需求和系统数据流程图，将系统分 为、数据查询模块、曲线显示模块及报表生成模块等三个功能模块。 （1）数据查询模块 通过该模块用户可以查询各种精矿、混合矿、烧结矿等各种参数数据。质 量指标查询（包括烧结矿的 TFe，FeO，SiO2，CaO，MgO，S，P 和转鼓系 数、粒度） ；各精矿的名称、质量指标等，并可统计生成数据报表。 （2）曲线显示模块 曲线显示模块可以根据用户需要显示相关参数的分析曲线。包括各种精矿 质量指标数据的历史曲线，中和矿、返矿、焦粉、混合矿和烧结矿质量指标数 据的历史曲线，混合矿及烧结矿质量指标参数的控制图曲线，配比执行情况曲 线，混合矿和烧结矿质量对应关系曲线，并且可以提供异常情况报警。 （3）报表生成模块 报表生成模块能够将系统用户接口上所显示的数据以所得的方式导出为 Excel 格式的文件，方便用户使用。 4.2 系统软件与硬件需求系统软件与硬件需求 1、服务器的软硬件需求 以下是服务器的软硬件需求： Oracle 数据库服务器数据库服务器 硬件配置 四核至强 LV L5320, 2x4MB 缓存, 1.86GHz, 1066 第二个四核至强 LV 处 理器 L5320, 2x4MB 缓存, 1.86GHz, 1066MHZ 前端总线 4GB (4x1024), DDR-2 667MHz ECC 2R 完全缓冲内存条 146GB, 2.5, 10Krpm, SAS 硬盘,热插拔 SAS/SATA Raid 0, 含 PERC5/i Raid 卡，带 1x8 背板, 适用于 2.5 硬盘 集成双 Broadcom 千兆网卡,支持 TOE 功能，用于 UPS/PDU 连接的带 IEC C13-C14 插头的电源线， 软件配置 Microsoft(R) Windows(R) Server 2003 R2 Standard Edition SCHI (5 CALs),FI CD Kit for Microsoft(R) Windows(R) Server 2003 R2 Standard Edition (SCHI) Broadcom Dual Port TCP/IP Offload Engine, Microsof