钢铁行业信息化建设

惠普技术咨询成就企业梦想,钢铁行业信息化建设,2004年9月3日,2,议程,钢铁行业工艺概述钢铁企业信息化建设钢铁企业信息规划示例,钢铁行业工业概述,惠普技术咨询成就企业梦想,2004年9月3日,4,钢铁行业的生产工艺流程,2004年9月3日,5,钢铁行业生产特点,钢铁工业的基本生产过程包括采矿、选矿、烧结、炼铁、炼钢、连铸、轧钢，及焦化、制氧、制造耐火材料。钢铁企业的原材料品种少，但最终成品品种规格多达数万种。在生产过程中，一般都有联产品和副产品，如炼焦生产的主要产品为焦炭和煤气，此外还有多达上百种化学产品；在高炉炼铁生产中有高炉粗煤气、高炉煤气灰和水渣等副产品。钢铁企业除了轧制工序可以有多种选择，其它一个特定产品的生产、所需的加工能力和工装设备是专门设定的；工艺路线是固定的；生产加工时间短，产品排队等候加工的队伍短。钢铁产品成本主要由原材料和燃料动力消耗构成，因此生产过程主要专注于物料的数量、质量和工艺参数的控制；钢铁生产的质量控制严格，需要对产品的质量从半成品到产成品进行跟踪，对批次管理要求较高。生产计划控制比较简单，一般通过制造单元的日计划组织计划任务的生产。,2004年9月3日,6,2004年9月3日,7,生产线示例,2004年9月3日,8,国内钢铁企业管理上面临的挑战,数据集中管理有效的业务协同,预算编制与控制集中财务核算，集中资金管理及时、准确的成本核算,优化生产排程，设备管理按定单生产，进行定单的全程跟踪,供应链可视库存和采购的集中管理,管控一体化管理,钢铁企业信息化建设,惠普技术咨询成就企业梦想,2004年9月3日,10,钢铁企业信息化特点,随着钢铁工业生产的不断发展，对自动化的控制水平和规模均提出了越来越高的要求，从而加速了自动化技术的发展和进步，而采用新的自动化技术装备的企业，能够获得更加显著的技术、经济和社会效益，这是一个循环促进不断发展的过程。钢铁工业自动化系统经过多年发展，已日趋复杂和完善。参照国际标准化组织ISO对企业自动化系统模型的建议，钢铁企业自动化系统的结构按功能划分可分解为6级，首先，基础自动化和过程控制，包括生产工艺参数检测与控制装置驱动，生产机组设备控制，生产过程控制。这3级自动化对提高企业产品质量和产量，优化生产过程，提高生产效率，起着最直接的保证作用。上面3级为管理自动化，包括总厂经营管理，分厂管理和车间在线作业管理等。80年代以来，国际上着力发展综合自动化。这种综合自动化是从企业的全局出发，通过对生产所需的各种信息，如控制、调度、管理、经营和决策等功能综合在一起，实现整个企业的生产和管理层层优化和全局优化。综合自动化被认为是现代工业生产的一种先进科学的组织方法和自动化模式。人工智能技术主要包括专家系统、模糊控制和人工神经网络等。它已被世界钢铁工业列为本世纪末下世纪初的关键技术，是90年代国际钢铁行业的前沿课题。人工智能技术应用于钢铁企业的产品设计、生产计划、生产控制、过程控制、设备与产品质量诊断等各个方面，如高炉操作专家系统(ALIS)，电炉和连铸神经网络系统，轧钢模糊控制系统，炼钢连铸轧钢综合调度专家系统，冷连轧带材厚度精度诊断专家系统，产品发货配车专家系统等。钢铁CIMS是将人与生产经营、生产管理以及过程控制和基础自动化连成一体，用以实现从原料进厂，生产加工到产品发货的整个生产过程全局自动化和过程自动化。钢铁工业已基本实现了基础自动化和过程自动化，但这种“自动化孤岛”式的单机自动化缺乏信息资源的共享和生产过程的统一管理，难以适应现代钢铁生产的要求。未来钢铁企业竞争的焦点是多品种小批量生产，质优价廉，准时交货。为了提高生产率，节能降耗，减少人员，压缩库存，加速资金周转，实现生产、经营、管理整体优化，其技术支持之一就是加强管理，因此必须对现有计算机控制系统进行改造，实现CIMS化。CIMS的建立给钢铁企业带来了巨大的经济效益，提高了企业的竞争力。我国钢铁工业为适应市场经济的激烈竞争，将加快发展自动化技术，加强基础自动化和过程自动化，发展计算机综合的自动化系统和人工智能技术，并带动其他自动化技术，如新装备、检测技术、设备诊断等的发展。,2004年9月3日,11,钢铁企业CIMS特点,钢铁企业是较为典型的混合型企业，混合型企业是指其生产活动中既有流程型特征,又有离散型特征,。在这里,高炉炼铁或转(电)炉炼钢、连续铸造、热带连轧或冷带连轧等每道工序本身都可以看作是一个连续生产过程,但在各个工序间的衔接是靠分离的铁(钢)水罐、铸坯、铸锭、钢卷等实现的。作为企业的宏观运行不仅存在物流平衡和资源(设备等)平衡问题,而且由于是高温作业,还存在温度平衡和时间平衡(列车时刻表)问题。因此,这类企业实现CIMS时,不仅要解决好每道工序的自动化问题,而且要解决好各工序间的所有平衡问题。钢铁生产的产品一般是规范化的。根据用户的订货规格,只需从已有的工艺档案中找出其加工工艺方案即可,一般不需要CAD系统。如果各工序自动化系统稳定可靠,产品质量可以保证,那在系统功能集成中遇到的最大难题便是如何面向多品种小批量的大量订货合同而组织生产。这里包括按钢种、规格和交货期的聚类组批;轧制计划、连铸计划与炼钢计划的各种平衡;如何将几个不同的工序视为一个整体,实现一体化管理,做到前后工序计划同步化,物流运行准时化;充分运用高温坯的潜热,取消或减少再加热过程,降低能耗,减少烧损,缩短生产周期,增加企业效益和市场竞争力。由此可见,工序的过程控制是系统功能集成的基础与前提。而系统功能集成的技术难点与关键是如何取代或基本取代人的计划与调度功能,这一点已经引起世界各国钢铁行业的关注。鉴于此,可以称此类CIMS为计划调度型CIMS。,2004年9月3日,12,钢铁行业信息化5层架构,包括生产工艺参数检测与控制装置驱动，生产机组设备控制，生产过程控制等，这些对提高企业产品质量和产量，优化生产过程，提高生产效率，起着最直接的保证作用。,MES处在控制层和计划层中间的执行层，它在计划层的控制下，从底层控制系统采集与生产有关的实时数据，并进行短期生产作业的计划调度、监控、资源配置和生产过程的优化等工作。,包括客户订单管理、采购与库存管理、生产计划管理、财务管理等功能。ERP主要用于优化配置企业的内部资源配置、实现信息流、物流、资金流、业务流与价值流的集成。,通过SRM、SCM和CRM以及E-Business实现企业自身同上下游供应链的信息共享和资源整合；同时KM对业务数据进行挖掘、分析、提炼，为企业管理者提供有价值的决策。,2004年9月3日,13,操作系统,Databases,JDBCODBCRLA.,操作系统,数据库读写建立器,数据库资源管理器,数据库任务管理器,JVM,外观层次,应用层次,DB服务器层次,DB层次,基本类,操作系统,Java虚拟机,中间件,中间件服务,BusinessComponents,操作系统,微软基本类,Java类,JVM,UserInterfaces,用户接口类,用户接口,用户接口类,业务组件,服务器,服务器,服务器,服务器,SAN存储池,钢铁应用体系结构,2004年9月3日,14,三级生产制造执行系统是企业信息化的基础和有机组成。生产制造执行系统以分厂生产管理为核心，主要目标是提高产品质量、降低成本，提高产量。主要功能首先是作为分厂级的生产信息管理，起着承上启下的作用，系统根据二级计算机物料跟踪和质量跟踪的结果，实现对分厂生产过程的动态管理，同时根据二级采集的能源消耗统计计算生产成本。接收从ERP系统发送来的生产计划将其转化为作业计划，同时将ERP系统所需要的各种管理数据送到ERP计算机系统。,L3MES系统的特点,过程控制和数据采集系统强调实时控制逻辑上的精准控制数据的及时反馈强调对来自生产线数据进行存储、传输、运算和分析的能力；,2004年9月3日,15,生产计划管理子系统,生产管理子系统,实时远程监控子系统,库存管理子系统,成本核算子系统,质量管理子系统,设备管理子系统,备件管理子系统,岗位管理子系统,物料跟踪子系统,系统安全管理子系统,客户机应用系统ODBC接口,实时控制服务器,过程控制服务器,MES数据库,公司级ERP服务器,通讯接口程序,焦化MESL3系统,烧结MESL3系统,炼钢MESL3系统,MES应用系统架构,WEB通讯服务器,。,钢铁企业信息规划示例,惠普技术咨询成就企业梦想,2004年9月3日,17,项目的总体思路,钢铁公司项目的总体思路：BPR与ERP相结合,问题根源的归结,总体策略需要在流程层面切实渗透与贯彻,IT应用需要及时跟上，支撑流程的运营与创新,流程需要优化、填补、明确、创新,IT应用：ERP,管理提升：BPR,结合、并举,以客户为中心的流程型企业,2004年9月3日,18,战略流程,管理流程,运营流程,业务流程,IT应用系统,支撑,选择,制约,注：SEM企业战略管理系统，ERP企业资源计划系统，HR人力资源管理系统，CRM客户关系管理系统，SCM供应链管理系统，CPC产品协同商务,BPR与ERP的关系：流程选择功能，而不是功能制约流程,2004年9月3日,19,钢铁公司项目的目标要求,钢铁公司项目的范围、目标要求,钢铁公司项目的范围,长远目标：企业核心竞争力的提升,组织范围：集团各管理科室钢铁主线单位非主体单位相关接口部门流程重组范围：集团战略流程钢铁主线流程与非主体单位的接口流程IT应用范围：集团应用（财务等）钢铁主线应用（对具有相同功能的单位，实施1-2个）与非主体单位的接口应用,推进企业整体发展战略推进集团化发展建立优化的流程运作体系建立有力支撑流程运作的配套管理体系取得ERP系统的成功应用,2004年9月3日,20,结合钢铁公司项目目标要求的项目总体策略,以流程为切入，在企业整体发展战略的指导下，在项目范围内进行业务流程的优化设计，建立优化的流程运作体系以及有力支撑流程运作的配套管理体系，在此基础上进行企业资源计划（ERP）系统的实施，建立有力支撑流程运营的IT应用平台，同时将与集团非主体单位的接口问题纳入工作范围。即通过在“战略指导、流程优化、管理配套、IT应用、集团接口”5个层面开展工作，来保证业务流程重组与ERP的成功实施，有效推动企业的集团化发展、企业的总体发展战略，继而最终推动企业核心竞争力的提升。,2004年9月3日,21,项目目标与项目策略的对应关系：战略层面,做精做强，坚持集约化经营严格管理，深化改革，依靠科技进步，推进结构优化，实施精品战略，增强市场竞争能力，谋求可持续发展。做精“两大产品”，争创“三个一流”,钢铁公司发展战略,线材生产工艺技术供应链管理营销体系,财务控制人力资源开发管理信息技术应用,企业竞争能力,项目构想,核心竞争能力,支撑业务能力,组织职能调整,优化高阶流程,优化低阶流程,实施ERP系统,配套管理措施,（1）钢铁公司发展战略指出了企业各项工作的总体方向与重点，对BPR/ERP工作同样有着重要的指导作用。（2）发展战略、规划与各种计划也需要在具体的流程与IT应用中得到贯彻与渗透，才能够确保实现。（3）BPR/ERP项目对于决策层制定企业战略有着积极的反馈作用。,2004年9月3日,22,管理流程（效率）,经营流程（增值性）,战略流程（方向性）,客户,（1）业务流程可以涵盖到企业的战略流程（关注资源配置的总体方向性）、经营流程（关注面向市场的直接增值能力）、管理流程（关注对业务增值的支撑能力和工作效率），建立清晰的流程体系是项目的重要目标。（2）项目的实施应关注流程，不能将重组流程变形为重组组织。,项目目标与项目策略的对应关系：流程层面,2004年9月3日,23,（1）流程的变革会触发岗位、部门等的系列变革。（2）必要的控制与绩效评估机制（岗位绩效、部门绩效、流程绩效）是保证组织目标和业务流程按预先的设计方案得以贯彻并有效运行的重要手段。（3）各种配套管理措施的制定、执行和改进，可以推动流程持续创新。,岗位职能/绩效,流程绩效,明确岗位职责/汇报关系确定考核指标,确定基于财务的绩效评估指标确定基于活动的绩效评估指标,确立切实可行的定岗定责方法、考核办法严格贯彻执行实时跟踪、定期分析岗位/部门/流程表现,单个流程周期需要批准的总次数每个流程周期实际完成时间实际定货频率内部原因造成的定单修改次数.制造周期的效率存货清点准确率.客户需求一次性满足率客户丢失率.,指标举例,项目目标与项目策略的对应关系：配套层面,部门职能/绩效,明确部门职责/汇报关系确定考核指标,2004年9月3日,24,（1）IT应用是流程优化与创新的重要（但不是唯一）的手段，流程的运行需要IT的有力支撑。（2）流程重组需要考虑钢铁公司的IT总体规划策略，钢铁公司的IT总体规划需要考虑本次BPR/ERP项目的实施。（3）企业项目小组与未来流程维护及IT应用梯队，应该是具有业务管理与IT管理能力的复合型人才。BPR/ERP项目的实施为这样一批人才的形成创造了机会。,项目目标与项目策略的对应关系：IT层面,企业的发展与提升（竞争力、效益等）,新的IT系统支撑新的人-机流程运行,IT规划与实施,BPR设计与实施,原有流程目标流程设计新流程实施,原有IT系统目标IT系统设计新系统实施,2004年9月3日,25,结合钢铁公司项目目标要求的项目总体策略,体制改革计划,。,投融资计划,战略规划,IT支撑,客户关系管理CRM,现状描述,流程优化,战略指导,研发创新计划,设备资源计划,重点识别,高阶优化,低阶优化,设定范围,财务管理FM,供应商关系管理SRM,协同研发CPC,战略管理SEM,人力资源管理HRM,知识管理KM,工程建设计划,持续改进,企业门户管理EIP,资金计划,人力资源发展计划,切入,问题诊断,标杆/约束分析,其他业务支撑系统,集团接口,流程接口,IT接口,组织接口,数据接口,2004年9月3日,26,钢铁公司项目的总体实施原则,一般来说，企业是个复杂的系统，因而对任何问题都需要从全局来考察它。同时，企业的变革是个渐进的过程，如前所述，BPR/ERP的工作涉及5个层面的众多问题，这些问题的解决不可能一蹴而就，需要分阶段逐步解决。因此钢铁公司项目的总体实施原则是：整体规划、分步实施。,整体规划,分步实施,本项目自身，也不是流程改进/IT应用的的终结，而是一个新的开始，钢铁公司持续变革过程中的一个阶段在众多问题中，从流程切入、其他管理措施与之配套，按照“80/20”原则，把重要问题放在优先的位置，这些问题是其他许多问题获得解决的前提每个阶段的工作，都应有明确的变革目标，这些目标是与企业的运营状况密切相连的，相应设计方案、切换方案应该有开放性,了解企业的目前状况、愿景、目标和发展战略面向企业管理的长期规划与变革根据任务的紧迫性、重要性、相互关联关系，结合考虑企业的资源、观念等约束，相应制定工作路线、工作方法，明确子目标的先后达成次序-,2004年9月3日,27,整体规划-钢铁公司管理体系的长期愿景,制定清晰、前瞻的公司、业务和职能发展战略充分发挥优势，资源合理配置，多元化发展各核心与支撑业务流程高效、流畅运行建立起充分的授权和约束机制在全集团范围内建立起科学的组织体系强大的人力资源开发、管理能力确立持续发展、市场导向和学习型的组织观念与文化集成的信息技术应用全面支持企业活动和经营决策企业核心竞争能力明显，并且具有持续创新能力,2004年9月3日,28,整体规划-钢铁公司IT体系的长期愿景,2004年9月3日,29,明晰目前的企业发展战略、信息技术应用总体规划解决运营中的重要策略问题重组关键业务流程优化运营系统组织结构实现基于信息技术的执行层业务流程提供基本的信息分析和决策支持针对关键流程和部门建立有效的活动规范和绩效评估体系改善主要经营指标和过程指标,分步实施-钢铁公司管理体系的近期愿景,2004年9月3日,30,采购,销售,应收,应付,总帐,固定资产,现金管理,成本,手工,焦化,烧结,炼铁,炼钢,高线,二高线,棒材,二棒材,。,MRP,物料清单,工艺路线,成本,自动,ERP系统的第一部分实施财务和分销，可以考虑把原料和成品仓库实现IT管理。此时生产中间的仓库和相应的成本信息，暂时手工处理。,ERP系统的第二部分实施制造部分，包括所有的生产厂的仓库、计划等。此时生产成本自动作出。,分步实施-钢铁公司IT体系的近期愿景,2004年9月3日,31,分步实施：钢铁公司管理-IT体系的近期愿景,长期客户,重点客户,客户,采购,计划,车间生产,库房,焦化,炼铁-炼铁,烧结,科研,采购订单,计量、检验,请购单,生产计划下达,MRP,领料单,成本,应收,应付,总帐,固定资产,物料ITEM,配比、工艺,资源、定额,销售,原料,成品库,入库单、质保书,提货单,燃料,战略合作伙伴长期协议,备品备件供应商,物流,采购订单,采购订单,集团内部资金往来,2004年9月3日,32,分步实施：钢铁公司管理-IT体系的近期愿景,结合上图，我们可以体会到，流程改进后，结合IT系统的实现，企业将逐步实现物流、信息流与资金流的一体化。当客户的需求产生以后，触发企业内的相关信息流动，相关职能部门发出相应的工作指令。很多工作指令在未来的信息流动模式中，将不在是单向的手工传递，而是将基于一个有安全授权机制的信息共享平台来进行。信息流驱动物流开始从供应商的流动。在流动过程中，信息流有效控制了物流的速度和成本，同时，企业中物、人的流动与消耗都及时反映在财务系统中，使得业务信息与财务信息源于一个口径。,2004年9月3日,33,钢铁公司现有信息系统,财务系统原料信息处理系统销售管理系统工资系统钢铁公司网站系统,2004年9月3日,34,现有IT系统分析与建议系统建设的总体目标,用Oracle财务软件代替