新进人员训练教材-钢铁信息化管理概要(简体版)

1、新进员工训练教材新进员工训练教材 - -钢铁信息化概要介绍钢铁信息化概要介绍路国祥路国祥 2013.06.172钢铁信息化概要介绍钢铁IT的定位3钢铁企业如何生存？钢铁企业如何生存？做对的事情做对的事情(Do The Right Thing!)生产生产/销售销售“市场市场/顾客所需的顾客所需的”产品产品生产生产/销售销售“能够获利的能够获利的”产品产品把事情做对把事情做对(Do The Thing Right!)在计划的时间内生产在计划的时间内生产/交货交货按计划的质量标准生产出产品按计划的质量标准生产出产品在计划的成本之内生产出所要的产品在计划的成本之内生产出所要的产品4产销量收益固定成本总

2、成本变动成本利润亏损人工成本设备折旧成本其他固定成本材料成本能源成本其他附加成本损益平衡点利润实现的前提：所生产的产品能适时、适价地卖出去！钢厂竞争力利润的产生：5（固定成本 变动成本）产量吨钢成本 钢厂竞争力吨钢成本：自有资金、资金成本生产设备效率、生产经济规模用人效率 原料/能源取得成本 产能利用率 能耗效率 产出率（Yield Rate）企业集团管理系统企业集团管理系统L5公司公司管理管理业务业务系统系统L4工厂生产控制系统工厂生产控制系统L3装装置过程控制系统置过程控制系统L2现场现场基础自动化基础自动化L1ERP系统系统MES系统系统MES系统系统MES系统系统PCS系统系统SCAD

3、ADCSPLCDCSPLC仪仪表表仪仪表表仪仪表表仪仪表表控控制制器器钢铁钢铁IT：5层架构层架构7面向设备设备层级的管理与控制设备控制面向制程制程层级的管理与控制生产过程控制面向工厂工厂层级的管理与控制生产工单执行工厂作业管理与分析生产排程面向企业企业层级的管理与控制需求计划生产计划市场运作市场运作(Order Fulfillment)依照客户的要求（质、尺寸、量、时间）以适当的成本/价格来生产和销售工厂作业工厂作业(Plant Operations)依照销售订单的要求来生产作业分析作业分析(Operations Analysis)确保生产/产品的质量符合要求实时控制实时控制(Real-ti

4、me Control)依生产规范进行自动化的控制ERP/SCM/CRMMESControlsERP/MES/PCS的定位的定位：产销一体化管理产销一体化管理8钢铁企业如何生存？钢铁企业如何生存？做对的事情做对的事情(Do The Right Thing!)生产生产/销售销售“市场市场/顾客所需的顾客所需的”产品产品生产生产/销售销售“能够获利的能够获利的”产品产品把事情做对把事情做对(Do The Thing Right!)在计划的时间内生产在计划的时间内生产/交货交货按计划的质量标准生产出产品按计划的质量标准生产出产品在计划的成本之内生产出所要的产品在计划的成本之内生产出所要的产品ERPME

5、SPCS 办公自动化办公自动化(OA)企业信息门户企业信息门户(EIP)供货商管理供货商管理(SRM)企业资源管理企业资源管理决策支持系统：数据仓库决策支持系统：数据仓库供应链管理供应链管理(SCM/APS)客户关系管理客户关系管理(CRM)制造执行系统（制造执行系统（MES）知识管理知识管理电子邮件电子邮件 工作流管理工作流管理/文檔管理文檔管理(KM)自控系统（自控系统（PLC/DCS）采购管理系统采购管理系统生产管理系统生产管理系统销售和售后服务系统销售和售后服务系统质量管理系统质量管理系统财务管理系统财务管理系统人力资源管理系统人力资源管理系统电子电子采购采购电子电子销售销售EAI安全

6、安全钢铁行业信息化解决方案：钢铁行业信息化解决方案：物流资金流信息流同步有机结合q建立完整、有系统的资源编码与数据结构q建立对财、人、物、设备等重要资源的管理体系与现代化的作业流程，并集成到产、销的业务活动q建立从供应、生产、库存、销售的全过程、完整的信息化作业流程q达成在生产计划、合同到生产过程、库存、交运的全阶段中，对原料、物料、半成品、成品的全程控制管理q建立自动化的经营/作业数据采集和帐务处理n全企业的资源“可见度”n在企业内部所有人都共享正确且唯一的/相同的信息n物资采购配合生产和作业排程、生产和作业排程配合客户订单交期(产、供、销一体化）n集成的财务与业务运作(整合帐务、实时帐务)

7、n集成的生产作业和管理作业(自动化、ERP的整合)钢铁IT：核心是ERP 资源运用资源运用 资源管理资源管理 帐务流向帐务流向数据流向数据流向冶金技术冶金技术出货管理出货管理存货帐务存货帐务物料库存物料库存采购管理采购管理厂商信息厂商信息工令管理工令管理工事管理工事管理倾向分析倾向分析预防保养预防保养设备管理设备管理工程图管工程图管票据管理票据管理固定资产固定资产资本支出资本支出财务管理财务管理现金管理现金管理财务调度财务调度原料存货原料存货运输管理运输管理质保作业质保作业生产计划生产计划存货管理存货管理生产日报生产日报作业控制作业控制厂务会计厂务会计环境监控环境监控能源管理能源管理过程控制过

8、程控制储区管理储区管理生产跟踪生产跟踪市场调查市场调查产业服务产业服务客户管理客户管理合同管理合同管理销货发票销货发票应收帐款应收帐款工程进度工程进度工务管理工务管理会计会计成本成本工厂自动化工厂自动化MarketingManMoneyMaterialMachineManufacturing工资管理工资管理人事管理人事管理人力发展人力发展健康管理健康管理福利管理福利管理差勤管理差勤管理钢铁信息应用的典型代表钢铁信息应用的典型代表6M6M系统模型系统模型钢铁ERP业务管理实施要点：统一的产销信息编码（一码到底）集成的销售生产供应作业（产供销一体化）一级管理的实现自动化系统（L2/L3）的建设和集

9、成是ERP产销系统成功的重要条件：信息不落地！管理的对象要贯彻到每一个实物，物流要与信息流同步过程机生产过程存货管理生产订单和生产计划排程系统生产指示生产指示生产指示生产指示实物投入产出质量半成品- 1半成品- 2半成品- 3成品投入产出质量投入产出质量投入产出质量过程机生产过程过程机生产过程过程机生产过程“信息不落地”-生产指示与实绩的集成管理：14钢铁信息化概要介绍我们的重点在生产现场的管理原料库成品库加工阶段1加工阶段2成品线（精整）上段工序半成品/中间库中间库钢铁生产现场示意：原料库成品库加工阶段1加工阶段2成品线（精整）上段工序中间库中间库钢铁生产现场作业生产计划与执行入料控制产出生

10、产排程生产计划生产部、生产计划处现场领班过程机智能仪表远程控制器-RTU数位、电控开关/阀门可程序设计控制器PLC分布式控制系统DCSSCADA系统Supervisory Control And Data Acquisition过程控制系统PCS自动化系统：上工序装置下工序装置一号产线二号产线三号产线多机组自动化系统示例：主控室人机界面控制点（智能仪表、控制器）控制机（PLC）控制系统（DCS）控制机（PLC）过程控制系统（PCS）过程控制系统（PCS）工厂物流控制人机界面原料库成品库加工阶段1加工阶段2成品线（精整）上段工序中间库中间库钢铁生产现场作业物流控制原料库控制确定物料、定位、定路线

11、、搬运在线物流控制产出物流控制去向确定、定位、搬运生产排程生产计划生产部、生产计划处现场领班过程机原料库成品库加工阶段1加工阶段2成品线（精整）上段工序中间库中间库钢铁生产现场作业工具和装置轧辊车间、耐火车间生产排程生产计划生产部、生产计划处分析/计算修复、准备计划现场回馈原料库成品库加工阶段1加工阶段2成品线（精整）上段工序中间库中间库钢铁生产现场作业质检化性/物性实验室生产合同生产计划生产部、生产计划处质检指示：取样、项目、标准原料过程成品管理要求与绩效评核标准：管理要求与绩效评核标准：原料阶段炼铁阶段炼钢阶段轧钢阶段成品阶段物料名称石灰石铁矿、煤矿、氧气铁水钢液钢坯卷、板、棒、管、大型材

12、、线圈卷、板、条、棒、管、型材、线圈主要生产设备氧气工厂烧结厂焦化厂高炉鱼雷车转炉电炉连铸机各式轧机退火、酸洗、电镀工厂.成品处理线生产质量生产质量成材率成材率/原物料耗用原物料耗用合理的库存控制合理的库存控制设备利用效率设备利用效率客户交期的配合客户交期的配合原料质量铁水成分炼钢命中率钢坯品质轧钢品质成品质量成品质量包装质量原料耗用能源耗用铁水调度效率能耗效率炼钢批量控制连铸批量控制尺寸匹配品质匹配定制规格配合销售预测原料库存钢坯库存控制余材管理半成品库存控制余材管理成品库存控制销售计划控制设备可用度管理设备维修效率设备调度效率设备维修效率设备调度效率生产计划控制销售计划控制产线调度效率设备

13、维修效率设备调度效率生产计划控制生产计划控制生产调度效率库存/余材管理销售计划控制生产计划控制生产调度效率库存/余材管理QualityCostDeliveryFlexibility改善生产的必要工程：加强自动化系统（过程控制系统）：数字仪表的改造、普及化自动化控制系统的改造、全面化（PLC/DCS/SCADA）建立较大产线范围的过程控制系统（PCS）:成套设备（新产线）的引进自力升级、新建优化控制模型的研究开发建立生产管理系统（MES）：数字化管理效率高、不出错制度化作业标准化、根除人治弊端加强计划性提高效率、避免出错和浪费加强控制力道完整记录所有生产活动JIT观念的延伸：n企业持续地找出并消

14、除“浪费”（Waste），并创造一个更高效率的经营环境“精益”的思路：n是一种思考方式n不只运用在生产制造，也能运用在销售管理、计划、成本控制、采购和客户支持活动“精益”的原则：n强调“价值”n消除浪费n促成业务过程的流畅，达成信息流和物流的集成n依客户/市场的要求来组织生产n无止境地追求完美广义的定义：n企业持续的消除“浪费”（Waste），而“浪费”的定义是“不能为企业增加价值的事务，包括人力、物力、经营活动等”狭义的定义：n在正确的时间、正确的地点执行正确的作业，如物料移动、生产等活动，每一个动作都和相联的动作、作业目标是同步配合的“浪费”n无目标的“超产”n上下工序间、相关作业间工作的

15、“等待”n不必要的物流动作、不必要的库存n不必要的人员动作（查询、联系、找工具/材料等）n不是一次就把事情做好n做错了（产品、事情、样品等）Just-In-TimeLean Manufacturing钢铁MES的目的：实现JIT与“精益制造Lean Manufacturing”库存管理n对象：原物料、在制品、成品n总量（吨数）和价值（成本）的管理n依各分公司、经营板块区分库存管理n对象：原物料、在制品、成品n按实物重量、包装单位数量、和库存地点的管理n依各分厂、车间区分自动化系统n控制对象：物流（原物料、在制品、成品）、能耗（水、电、汽、气）n流量记录、计量记录、状态记录n依车间、装置/工序、

16、控制单元区分流量值、累计值、计量值领用量、移转量、入/出库量、出货量成本管理n成本计价管理n成本结算（依产品、成本中心）n预算/成本分析成本管理n投入/产出（量）数据采集、记录n工时/工量记录n能耗/公用记录和分摊流量值、累计值投入量、产出量、人工/公用分摊量ERPMESPCSERP/MES/PCS集成运作：成本管理生产计划管理n周期：年、季、月n根据产能规划和市场需求的总计划量n考虑资源、供应、生产、销售地区的综合因素生产计划/排程管理n周期：月、旬、周、日、班n根据产能、产线/设备状况、订单需求数量决定生产批量、生产顺序、时间自动化系统n以日、班或更小的控制时间段为单位接收生产指示n参数设

17、定、作业执行n过程数据管理生产指示、作业指示长周期的生产计划销售订单管理n订单接收、订单跟踪n帐款管理n出货结算生产实绩管理n生产进度管理n生产跟踪n生产结果收集可转换为管理信息（状态、数量值）的过程数据销售订单（产质量/量、交期）实际生产进度生产作业结果回馈ERPMESPCSERP/MES/PCS集成运作：生产计划和实绩操作过程数据库产品数据库生产历史数据库生产实时数据库在制物流跟踪生产工单管理在制品/成品实物库存生产报表管理生产监控人机界面ERP系统集成界面化验系统集成界面计量系统集成界面过程控制集成界面生产分析SPC/SQC先进控制设备状态监视工时/到勤记录生产计划排程管理控制集成MES

18、典型功能结构：MES系统的关键应用一：生产计划/排程和工单管理操作过程数据库产品数据库生产历史数据库生产实时数据库在制物流跟踪生产工单管理在制品/成品实物库存生产计划排程过程控制/化验/计量系统接口过程控制/化验/计量系统接口ERP系统接口支持不同生产模式的生产作业计划和排程n对以产定销的通用产品（大路货），根据较长周期的生产计划（考虑产能、产量要求和设备维修计划）制定日和班的作业计划n对以销定产的产品，根据客户订单要求的产品牌号、规格和数量、交期，考虑现货库存、生产批量、设备状况和其它各种因素（作业策略、限制）制定短周期的生产作业计划（旬、周、日、班）n生产作业计划要对各项工作（原物料投入、

19、过程操作、取样化验工作、计量工作）以工作单元（工单ID）方式进行控制，透过产品和操作过程数据库赋予各工作的操作规范（时间要求、顺序、量、化验标准、计量标准），作为工作执行考核与控制的依据MES系统的关键应用二：物流跟踪和实物库存管理操作过程数据库产品数据库生产历史数据库生产实时数据库在制物流跟踪生产工单管理在制品/成品实物库存生产计划排程过程控制/化验/计量系统接口过程控制/化验/计量系统接口n不同品级原料n鱼雷车/铁水包n炉次/钢包n钢坯（件）n钢卷（件）n大型材（件）n中厚板（件）n高线盘元（件）n棒线材、螺纹钢（捆）n小型材（捆、货盘）n轧辊（件）n原料堆场n铁水运输系统n钢坯库n热轧半

20、成品/成品库n冷轧半成品/成品库n轧辊库n从各自动化系统取得实时的物流数据，MES系统要掌握仓库到车间、车间到车间、车间到仓库的物流资料，一方面作为成本帐务区分的依据，另一方面提供在制品、成品更精确的库存管理功能nMES对在制品、成品所做的库存管理要达到对“实物”的跟踪与控制，包括：-所有在各阶段的产成品-具体的储区位置-实物的库存控制单位生产历史数据库生产实时数据库化验系统集成界面计量系统集成界面过程控制系统集成界面手工记录电子称智能仪表SCADA系统DCSPLC过程计算机手工记录智能化验仪器LIMS系统生产工单管理生产实绩管理与相关系统的集成才能保证数据的及时性和准确性n每日、班作业计划所

21、产生的工单自动发放到各工作站点，指示各项工作的进行。工作完成时透过系统接口自动将结果记录、回馈到生产实绩系统n作业完成时不但要从系统/仪表中取得第一手的结果数据，也要记录作业时间(Time Stamp)、作业者(用户ID)，以加强管理控制效果，提供更多角度的作业/资料分析n为追求数据的正确性、及时性，同时避免重复的数据输入，现场仪表、仪器和自动化系统必须进行适当的升级和改造（硬件接口和数据通讯程序设计），对部分无法达成自动数据传送的作业单元，也要将MES系统终端布置到作业现场，由作业人员进行数据输入（就源的一次性数据采集）MES系统的关键应用三：系统集成MES系统的关键应用四：生产状态的监视和

22、控制生产历史数据库生产实时数据库生产报表管理生产监控人机界面化验系统集成界面计量系统集成界面过程控制系统集成界面生产分析SPC/SQC先进控制通过与生产过程的数据整合，实现生产过程的监控目前现状n目前大多数分公司/工厂都建立了集中的生产监视系统，数据源包括DCS实施数据、PLC上位机内的实施数据、化验/计量系统采集的数据和各种手工输入的信息。n对这些数据的应用多半是被动的状态监视，掌握一些关键的数值变量而由调度人员来进行车间/装置间的作业控制，由于系统的限制，信息不充分、不及时的情形经常发生，影响了生产控制的效果MES解决方案n在建设MES系统的同时，加强现场仪表、自动化系统的改造，建立完整的

23、现场数据接口，以加强数据的及时性和完整性n建立生产实时数据库和历史数据库，扩大相关用户对生产数据的应用，包括现场人员实时监视和控制（建立适当的先进控制模型）、科研/技术部门对过程/质量的跟踪和统计分析、自动生成各种管理报表等钢铁行业信息化的范围：钢厂MES的应用参考原料/铁区MES：原物料进/用/存计量数采与实绩登录炼焦、烧结、高炉过程机联机（生产管制与实绩收集）载具/工具调度、操作管理码头/站场调度和料场规划鱼雷车/铁水调度、跟踪检化验作业/信息集成炼焦过程机烧结过程机高炉过程机PLC数字化量具检化验MESERP原料/铁区MES原料储区操作人员鱼雷车操作人员钢铁行业信息化的范围：钢厂MES的应用参考炼钢MES：铁水/合金耗用数采与实绩登录转炉、精炼、连铸过程机联机（生产管制与实绩收集）钢包/中间包调度、操作管理炼钢作业排程（日/班）与通告前后工序信息传达与作业协调实时生产状况监控与实绩收集从ERP接收炼钢/连铸计划与生产指示，回馈生产实绩检化验作业/信息集成钢坯储区作业控制转炉过程机精炼过程机连铸过程机PLC数字化量具检化验MESERP炼钢MES铁区MES钢坯储区操作人员钢铁行业信息化的范围：钢厂MES的应用参考轧钢MES：钢坯调用计划、指示加热炉、轧机、其它工序过程机联机（生产管制与实绩收集）轧辊管理轧钢