2010第四届焦化年会论文集 (72)

2010年第四届全国焦化技术及生产年会 2010年 6月 8日 11日 308 数据支撑系统在焦化厂的应用 王 琦 （ 河北钢铁宣钢 公司自动化公司 ） 【 摘 要 】 结合焦化厂生产特点和钢铁企业现代化管理现状， 介绍 了数据支撑系统功能 和 系统实现方法，并 阐明 了利用信息化技术为企业流程优化提供数据支撑 服务的可行性。 【关键词 】 数据支撑系统 企业资源计划 精细化管理 C/S 结构 关系型数据库 钢铁企业面临日益 严峻 的市场 环境 ， 既 有 原料涨价 造成的成本提高 ， 也有 行业竞争 造成的外部压力 ，利用 自动化 和 信息化 技术提高企业精细化管理是钢铁企业发展的 可行之道。 焦化厂是钢铁企业中的主要用煤单位， 也是 炼铁原料的主要供应者和焦炉煤气化产品的产出单位， 焦煤的库存和使用情况 、 焦炭和化产品产出情况将直接影响到钢铁企业原料采购和炼铁生产。 目前焦化厂 车间级自动控制技术已较成熟，钢铁企业也实施了以企业资源计划 (代表的信息化管理系统，能宏观的掌控各分厂的产品和计划情况，如何将焦化厂车间级信息化和管理层信息化集成，使生产和计划之间无断层，数据支撑系统将两者之间有效的结合起来，解决了 资源 计划和生产执行在钢铁企业信息化的衔接问题。 建 数据支撑系统做为公司级企业资源计划 ( 统与车间级生产执行系统之间的枢纽， 不仅要收集大量 工厂 生产数据，哪 些 数据是企业 资源 计划 所 需要的，哪些数据是工厂级储存在三级数据库的 ， 要 对数据进行分析处理， 既 达到符合 计划层 上传要求， 同时将满足相关业务单位需求， 这些都 由 数据支撑系统来完成。 焦化厂数据支撑系统分为原料进厂、生产执行、焦炭转储、 质量检验 等重要环节。焦化 原料进厂分焦煤进厂和化工原辅料进厂，因焦煤采购特殊性，又分为汽运焦煤、火运焦煤， 不同进厂 方式 的原料产生了汽运质检流程和火运质检流程； 生产执行系统根据公司资源计划 (四种主产品分为四个工作中心，分别是冶 金焦、焦炉煤气、沥青、配合煤，四个工作中心在焦化厂是连续的过程；质检系统分为原料质检和产品质检，质检结果上传 统后将影响原料收货量 ， 更对财务 系统 优质优价起到指导性作用，同时财务报表 的及时性对业务流程也提出了更高的要求，决策层和生产执行层如何将实际业务浓缩进信息系统将是数据支撑系统要解决的首要问题。 如何 在数据支撑系统中 实现物流 传递 和信息流传递 的匹配 将在下面分节介绍。 块 功能 数据支撑系统按照模块划分为原料进厂模块、生产模块、质检模块、转储模块。 焦化厂生产源头是原料供应，原料进厂 模块 其中 一部分通过火运进厂，检斤 程序 过磅后将发货地、重量等路车信息下发再由业务部门匹配 料模块 的 采购订单信息， 传递到厂内，厂内根据实际业务中组批规则在软件中进行操作 ；汽运进厂原料由司机携带 检斤将订单、供应商、车号、重量等信息和 实物同步传输到煤场内， 通过原料进厂模块 进行接收 。 质检模块按照 加解 密 规则进行 组批 操作 ，质检员 根据组批号将实际质检结果录入三级数据库 并上传 统 。 生产模块是按照企业资源计划中的四个成本中心划分的四个工作中心，分别接受 管理层 下达的 生产订单， 由厂调度根据生产任务拆分成生产作业单，分别下 达给 6 个车间，各生产车间根据生产执行系统中的称量数据 （如煤塔秤装煤量、料斗秤放料量） 在生产模块进 行 上传 操作， 即 转储模块的任务就是将实际生产中需要在各车间或者各工厂之间传递的物料在 信息 系统中进行流转，能让系统中的虚拟库存地得到这些产品量， 通过系统提现 实际业务库存量。比如焦化厂主产品之一的焦炭，在焦化厂作为产品，运输到炼铁厂是作为炼铁原料之一，焦炭就需要在系统中虚拟的两个库存地进行数据流传递，这就是通过转储系统来操作。 统 构架 焦化厂数据支撑系统采用 C/S 结构 （即 客户 /服务器模式 ）， 是建立在局域网的基础上 ，能充分利用工厂现有局域网， 能充分发挥客户端的处理能力， 也可 充分利用两端硬件环境的优势，将 各模块 任务合理分配到 和 来实现，很多工作可以在客户端处理后再提交给服务器 ，采用 C/S 结构的数据支撑系统 更加注重流程 , 可以对权限多层次校验 。 数据支撑系统 选用了据库， 是以高级结构化查询语言 (基础的大型关系数据库 ， 是目前 主流 的客户 /服务器2010年 6月 8日 11日 2010年第四届全国焦化技术及生产年会 309 (系结构的数据库 。关系型数据库 是二维 表格模型 ，其 对象模型符合面向对象应用程序的思想，可以完美地和程序衔接，而不需要另外的中间转换组件 ，支持 交互式查询语言，如 以方便对数据库进行管理 ， 把包含着访问数据库语句的应用程序，编译成在 持下可运行的目标程序 。数据支撑系统 采用以快速应用著称的 为软件开发工具 ， 以图形用户界面为开发环境，利用程序 件 访问 关系型 数据库 ， 企业职工 能够实现快速开发 维护。 统 作用 数据支撑系统的实施要起到承上启下的作用， 焦化厂虽然工艺流程长工艺复杂但 厂级 自动化设备较为全面，整个体系分四层来实现，首先是 础自动化层， 过程自动化层即车间级生产控制层， 产执行层 ， 业管理层即 统。数据支撑系统就要起到 作用。 公司级计划信息下达给 3 对计划信息进行作业调整后，由厂级调度生成车间级生产任务单下发到 据各生产车间具体生产设备的情况生成过程级信息，下传到 ，最终由 接指导生产。因信息流的交互性，信息的传递方式也是可逆的， 同时要 实现生产现场 向 理级 逐层传递生产执行信息。计划下达和生产执行构成了闭环结构 ，层 级关系如图 1 所示 。 L 4 （ 企 业 资 源 计 划 _ E R P ）L 2 ( 过 程 自 动 化 _ 过 程 级 )L 3 （ 生 产 执 行 _ 数 据 支 撑 ）L 1 （ 基 础 自 动 化 _ 现 场 级 ）生 产 计 划生 产 任 务 单生 产 过 程 控 制执 行 情 况 反 馈执 行 情 况 反 馈执 行 情 况 反 馈图 1 决的问题 务流程与信息流程 在数据支撑系统中原料进厂模块、生产模块、质检模块、转储模块虽然是由相互独立的几个软件构成，但是因实际生产存在连续性，软件中就要将连续性体现出来，焦化厂共有四类生产车间，其生产物料存在交叉性，例如原料车间接收各类焦煤，通过生产模块录入配比产出配合煤，配合煤传输给炼 焦车间作为投入量，配合煤既是原料车间的产出品也是炼焦车间的原料， 再根据生产模块接收的生产任务单产出焦炭，焦炭 产量通过转储模块传输给炼铁厂。原料车间接收焦油车间产出的沥青，焦油车间接收净化车间的产出煤焦油，净化车间接收炼焦车间产出荒煤气 （业务流程如图 2） 。具体产品的信息在数据支撑系统中是通过物料代码来传递，每种物料都有一个唯一的物料代码，就象它们的身份证一样是从上级 统携带而来，最终将质检模块中的质量信息通过另外一种唯一的编码即组批编码对应到一起，在企业资源计划系统中收到这些信息，并通过决策系统指导企业管理。 原 料 车 间净 化 车 间炼 焦 车 间焦 油 车 间炼 铁 厂管 网 和 用 户配 合 煤焦 炉 荒 煤 气沥 青洗 油煤 焦 油焦 煤（ 采 购 进 厂 ）多 种 化 工 产 品（ 销 售 出 厂 ）焦 炭焦 炉 净 煤 气图 2 2010年第四届全国焦化技术及生产年会 2010年 6月 8日 11日 310 程优化 数据支撑系统最终 是为企业资源计划服务，提供 需数据， 企业 管理人员 通过 供 的 决策运行手段 ， 对生产、物流等数据来进行业务流程优化 ，以提高生产效率、降低库存、缩短交货期为目标，对整个焦化厂从采购订单到产品产出进行计划排程并且提供优化方案 。数据支撑系统开发前期，各模块流程都按照焦化厂现场业务来设计，例如焦煤进厂运输方式区分汽车 火车，两种方式进货量的差异和库位管理差异，导致质检流程分为两种： 火车运输从卸车到出质检结果周期较短，汽车煤种零散先出水分质检结果 ，隔天再出其他项目的 质检 结果，质检周期相对较长。依照现实业务分别为这 两种方式开发了组批、质检、收货上传功能，信息流在数据支撑系统内是按照两种方式传递，但信息上传给决策系统后，无法满足 常出现部分 汽运 数据滞后情况，通过决策分析手段判断为不符合生产效率 的 组批质检模式。数据支撑系统重新开发了程序，将汽运进厂原料按照火车组批质检流程进行操作，信息流达到并行 、数据上传周期缩短，同时实际业务也随之作出调整，质检周期变短，生产效率得到提升。因此可以看出数据支撑系统不仅是一个 承上启下的 信息系统，也成为企业提升精细化管理的工具，能起到辅助业务流程优化的作用。 语 数据支撑系统是钢铁企业实现资源计划管理的重要组成部分，本文以焦化厂数据支撑系统实施为背景，对项目 构架、 流程、 设计、和实施 中解决的