冶金信息系統(tǒng)(數(shù)據(jù)庫(kù))

時(shí)間：2022-12-02 12:30:01 | 來源：信息時(shí)代

時(shí)間：2022-12-02 12:30:01 來源：信息時(shí)代

    冶金信息系統(tǒng) : 為提高企業(yè)生產(chǎn)、管理的效率,融入冶金企業(yè)的管理思想、管理模式,集成現(xiàn)有的信息資源,通過流程再造,將信息技術(shù)和管理技術(shù)有機(jī)集成的先進(jìn)信息系統(tǒng)。它可達(dá)到縮短生產(chǎn)周期,加快資金周轉(zhuǎn),降低生產(chǎn)成本,提高服務(wù)水平,獲取最佳經(jīng)濟(jì)效益的目的。更高級(jí)的冶金信息系統(tǒng)還應(yīng)對(duì)信息進(jìn)行分析、提煉,隨時(shí)供高層領(lǐng)導(dǎo)及各類技術(shù)和管理人員決策使用。
為建成具有一定競(jìng)爭(zhēng)力的冶金企業(yè),通常必須以客戶需求為導(dǎo)向,協(xié)同商務(wù)、協(xié)同競(jìng)爭(zhēng)為商業(yè)運(yùn)作模式,通過運(yùn)用現(xiàn)代企業(yè)管理技術(shù)、信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和集成技術(shù),達(dá)到對(duì)整個(gè)企業(yè)的信息流、物流、資金流、業(yè)務(wù)流的有效規(guī)劃和控制。對(duì)于一些大型的冶金企業(yè),還必須將企業(yè)和客戶、供應(yīng)商、銷售商和服務(wù)商等合作伙伴連成一個(gè)完整的供應(yīng)鏈結(jié)構(gòu),建成一個(gè)由客戶需求驅(qū)動(dòng)的冶金信息系統(tǒng)。
建設(shè)企業(yè)信息系統(tǒng)的過程是把企業(yè)管理經(jīng)驗(yàn)、行業(yè)經(jīng)驗(yàn)和信息技術(shù)三者有效整合的過程。冶金信息系統(tǒng)的建設(shè)是從企業(yè)的整體規(guī)劃開始,進(jìn)行充分的需求調(diào)查和業(yè)務(wù)分析來定義業(yè)務(wù)標(biāo)準(zhǔn); 分析各個(gè)部門的流程與管理模式; 分析部門之間的資金流、信息流和物流間的關(guān)系,使三者同步、整合。
現(xiàn)以典型的冶金企業(yè)為代表,詮釋冶金信息系統(tǒng)建設(shè)的相關(guān)技術(shù)內(nèi)容。冶金企業(yè)建設(shè)其信息系統(tǒng)的基本步驟是:
第一步,建設(shè)企業(yè)過程控制系統(tǒng)(procedure control system,PCS)和必需的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),它為冶金企業(yè)全面實(shí)施信息化打好扎實(shí)的基礎(chǔ)。
第二步,建設(shè)制造執(zhí)行系統(tǒng)(manufacturing execution system,MES),整合所有生產(chǎn)線的信息資源,實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的管理目標(biāo); 貫徹以財(cái)務(wù)為中心的思想,夯實(shí)企業(yè)內(nèi)部管理的基礎(chǔ); 按客戶需求進(jìn)行質(zhì)量、生產(chǎn)、冶金工藝過程的全自動(dòng)設(shè)計(jì); 在線采集和實(shí)時(shí)處理與客戶訂單相關(guān)的所有信息; 全程跟蹤和實(shí)時(shí)監(jiān)控客戶訂單的實(shí)施進(jìn)度。
第三步,建設(shè)企業(yè)資源管理(enterprise resources planning,ERP)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)快速響應(yīng)的管理目標(biāo),完成兩個(gè)轉(zhuǎn)變,從注重內(nèi)部資源的管理轉(zhuǎn)向注重外部資源的管理和利用,從企業(yè)內(nèi)部的業(yè)務(wù)集成轉(zhuǎn)向企業(yè)間的業(yè)務(wù)協(xié)同; 實(shí)現(xiàn)以客戶為中心的經(jīng)營(yíng)理念:進(jìn)一步搞好企業(yè)內(nèi)部產(chǎn)能的動(dòng)態(tài)優(yōu)化配置;縮短訂、交貨周期,實(shí)現(xiàn)對(duì)客戶的快速應(yīng)答; 為客戶提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)。
冶金信息系統(tǒng)是隨著企業(yè)信息化的發(fā)展而不斷發(fā)展的過程。現(xiàn)代的冶金企業(yè)信息系統(tǒng)建設(shè)通常是以財(cái)務(wù)為核心,圍繞優(yōu)化生產(chǎn)過程,提高勞動(dòng)效率,降低生產(chǎn)和管理成本來開發(fā)的。圖1圖示了冶金信息系統(tǒng)分層的功能特性。

圖1 冶金信息系統(tǒng)分層架構(gòu)

冶金信息系統(tǒng)分層架構(gòu)自下而上從功能上可分為過程控制、過程優(yōu)化、生產(chǎn)調(diào)度、企業(yè)管理和經(jīng)營(yíng)決策五個(gè)層次,生產(chǎn)過程與管理過程明顯分開。在冶金企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)中,除了底層的過程控制與上層的企業(yè)管理和經(jīng)營(yíng)決策外,中間層次很難將生產(chǎn)行為與管理行為截然分開的。因此,涉及大量既有生產(chǎn)性質(zhì)又有管理性質(zhì)的信息時(shí),根據(jù)該模型就很難明確劃分應(yīng)屬于系統(tǒng)的哪個(gè)層次,這就造成了冶金信息系統(tǒng)的不同架構(gòu)類型。
通常,有兩種分類方式得到了業(yè)界的認(rèn)可并付諸實(shí)施,①將信息系統(tǒng)分成五個(gè)層次; ②將信息系統(tǒng)分成PCS、MES、ERP三個(gè)層次。
五層架構(gòu)模式是按照物理層次進(jìn)行劃分,是傳統(tǒng)冶金信息系統(tǒng)的架構(gòu)模式。
第一、第二層是操作層與機(jī)組執(zhí)行層,包括諸如在冶煉、澆鑄、成品等生產(chǎn)過程中的基礎(chǔ)自動(dòng)化、過程監(jiān)控以及程序邏輯控制器(program logic controller,PLC)、作業(yè)模型等。目前,大多數(shù)冶金企業(yè)已基本擁有較為完整的第一、第二層。由于第一、第二層是整個(gè)信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)施,經(jīng)常會(huì)將第一、第二層合并在一起考慮。
第三層是生產(chǎn)廠命令層,主要關(guān)注生產(chǎn)過程的生產(chǎn)資源優(yōu)化,例如,可進(jìn)行鋼鐵生產(chǎn)中的配方優(yōu)化、冷軋薄板生產(chǎn)中的連鑄優(yōu)化、連軋優(yōu)化、連鑄連軋系統(tǒng)優(yōu)化及鋼卷的裁減優(yōu)化等。第三層通常支持一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的生產(chǎn)單元,如,一個(gè)煉鋼廠、一個(gè)熱軋廠等,它起到了第四層系統(tǒng)與第二層系統(tǒng)承上啟下的作用。
第四層是企業(yè)管理層,主要包括企業(yè)資源管理(enterprise resources planning,ERP),有時(shí)也會(huì)將客戶關(guān)系管理(customer relationship management,CRM)、供應(yīng)鏈管理(supply chain management,SCM)等納入第四層。在第四層,企業(yè)建立起了完備的集中式財(cái)務(wù)、人事、采購(gòu)、供應(yīng)鏈計(jì)劃管理系統(tǒng),建立以客戶為導(dǎo)向的業(yè)務(wù)流程,實(shí)現(xiàn)資金流、物流、信息流的統(tǒng)一; 在與第三層的集成中保證了統(tǒng)一數(shù)據(jù)模型的設(shè)計(jì)原則,重新規(guī)劃了三級(jí)系統(tǒng),將物料編碼管理、質(zhì)量設(shè)計(jì)、設(shè)備維護(hù)、計(jì)劃編制、成本管理等生產(chǎn)中的核心的業(yè)務(wù)置于ERP系統(tǒng)中統(tǒng)一管理,以實(shí)現(xiàn)其總體成本最低、質(zhì)量最優(yōu)的策略。
第五層是決策層,也稱為企業(yè)商務(wù)智能(business intelligence,BI),包括業(yè)務(wù)分析、商業(yè)智能、績(jī)效考評(píng)(平衡計(jì)分卡)、企業(yè)戰(zhàn)略管理等。第五層充分利用了第一層至第四層系統(tǒng)中積累的數(shù)據(jù),通過數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)挖掘等技術(shù)對(duì)企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的情況作出及時(shí)的分析和判斷,從而對(duì)企業(yè)的管理和決策起到支持作用,第五層是隨著信息化發(fā)展而逐步提升的層次。
三層架構(gòu)模式是美國(guó)AMR(advanced manufacturing research)研究機(jī)構(gòu)通過對(duì)大量企業(yè)的調(diào)查研究,于1989年提出一種更加簡(jiǎn)單合理的系統(tǒng)架構(gòu),即ERP、MES、PCS三層架構(gòu)。經(jīng)過多年的理論研究和實(shí)踐探索,以及計(jì)算機(jī)技術(shù)、軟件技術(shù)的提高,已逐步成為冶金企業(yè)架構(gòu)配置的主要趨勢(shì)。這種新型的系統(tǒng)架構(gòu)是按照生產(chǎn)管理與控制任務(wù)的要求和應(yīng)用功能的分擔(dān)進(jìn)行系統(tǒng)配置的,擺脫了以往完全按照物理層次配置控制系統(tǒng)的傳統(tǒng)模式。
圖2是ERP、MES、PCS三層架構(gòu)模式及其與傳統(tǒng)第一層至第五層架構(gòu)的對(duì)應(yīng)圖示。

圖2 相應(yīng)架構(gòu)對(duì)應(yīng)圖示

(1) 過程控制系統(tǒng)(PCS)層:按照Fisher Rosemount控管一體化的策略,過程管理能力的過程控制概念,PCS層具備三個(gè)方面的主要功能,即過程控制、設(shè)備管理、業(yè)務(wù)管理和執(zhí)行。①過程控制不僅能有效和可靠地完成各種控制任務(wù),覆蓋常規(guī)PLC的所有功能,它還能實(shí)現(xiàn)“任意地點(diǎn)的控制”,即用戶能夠把控制功能下裝到現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備或系統(tǒng)中執(zhí)行。這樣,既能加快回路信號(hào)響應(yīng),改善調(diào)節(jié)品質(zhì),又能減輕控制系統(tǒng)負(fù)擔(dān),同時(shí)增加了系統(tǒng)的分散度,提高了系統(tǒng)可靠性。②設(shè)備管理的主要功能是對(duì)過程中運(yùn)行的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行在線的監(jiān)測(cè)和診斷。所有任務(wù)都不需到環(huán)境惡劣或危險(xiǎn)的現(xiàn)場(chǎng),僅需在控制室、維護(hù)車間完成。③業(yè)務(wù)管理和執(zhí)行是指對(duì)生產(chǎn)計(jì)劃的接受和執(zhí)行。
PCS是計(jì)算機(jī)技術(shù)與自動(dòng)控制技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物,是實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化,優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低耗,提高工業(yè)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的重要技術(shù)手段。
冶金生產(chǎn)是典型的流程制造工業(yè),冶金企業(yè)進(jìn)行信息系統(tǒng)的建設(shè),PCS首先解決了冶金生產(chǎn)過程的自動(dòng)化,并為MES、ERP的實(shí)施提供了基礎(chǔ)。
(2)制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)層:MESA International(MES國(guó)際聯(lián)合會(huì))是以宣傳MES思想和產(chǎn)品為宗旨的貿(mào)易聯(lián)合會(huì),它為了幫助其成員組織在企業(yè)界推廣MES制定了一系列研究、分析和開發(fā)計(jì)劃。MESA協(xié)會(huì)白皮書(MESA White Paper No.6,1997)對(duì)MES系統(tǒng)作如下的定義: ①M(fèi)ES系統(tǒng)在產(chǎn)品從工單發(fā)出到成品產(chǎn)出的過程中,扮演生產(chǎn)活動(dòng)最佳化的信息傳遞者。②當(dāng)事件發(fā)生變異時(shí),借著實(shí)時(shí)正確的信息、生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)規(guī)范、原始工作情況、資料反應(yīng)及回饋,作出快速的響應(yīng)以減少無附加價(jià)值的生產(chǎn)活動(dòng),提升工廠生產(chǎn)過程的效率。③MES改善生產(chǎn)條件及準(zhǔn)時(shí)出貨、庫(kù)存周轉(zhuǎn)、生產(chǎn)毛利及現(xiàn)金流量效益,并且MES也在企業(yè)與供應(yīng)鏈之間提供一個(gè)雙向的生產(chǎn)信息流。
MES在相應(yīng)信息系統(tǒng)中起到了承上啟下的作用,也是信息系統(tǒng)是否成功的關(guān)鍵因素之一。典型企業(yè)的MES可以歸結(jié)為,上下連通現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備與企業(yè)管理平臺(tái),實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的無縫連接與信息共享;前后貫通整條生產(chǎn)線,實(shí)現(xiàn)全生產(chǎn)過程的一體化產(chǎn)品與質(zhì)量設(shè)計(jì)、計(jì)劃與物流調(diào)度、生產(chǎn)控制與管理等,從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)企業(yè)信息的綜合集成(見圖3)。

圖3 MES作用圖示

(3)企業(yè)資源規(guī)劃(ERP)層: 來源于制造資源計(jì)劃(manufacturing resources planning,MPRII),除加強(qiáng)了MRPII的各種功能外,更加面向全球市場(chǎng),所管理的企業(yè)資源更多,支持混合式生產(chǎn)方式(分散生產(chǎn)與流程生產(chǎn)),管理覆蓋面更寬,進(jìn)入了企業(yè)供應(yīng)鏈管理。從企業(yè)全局角度進(jìn)行經(jīng)營(yíng)與生產(chǎn)計(jì)劃,是制造業(yè)企業(yè)的綜合的集成經(jīng)營(yíng)系統(tǒng),也是集成化的企業(yè)管理軟件系統(tǒng)。
ERP面向市場(chǎng),能夠?qū)κ袌?chǎng)快速響應(yīng),強(qiáng)調(diào)了供應(yīng)商、制造商與分銷商間的新的伙伴關(guān)系。ERP強(qiáng)調(diào)企業(yè)流程與工作流,通過工作實(shí)現(xiàn)對(duì)企業(yè)的人員、財(cái)務(wù)、制造與分銷間的集成,支持企業(yè)過程重組,支持后勤管理,使得企業(yè)的資金流、物流、信息流更加有機(jī)地結(jié)合,支持多種方式,即分散制造業(yè)與流程生產(chǎn)過程。此外,ERP使企業(yè)必須更注意市場(chǎng)營(yíng)銷和客戶服務(wù)、客戶關(guān)系,其重點(diǎn)發(fā)生轉(zhuǎn)移。銷售、服務(wù)、經(jīng)營(yíng)等客戶關(guān)系管理(CRM)成為重點(diǎn)。企業(yè)戰(zhàn)略管理(strategic enterprise management,SEM)產(chǎn)品,客戶關(guān)系管理(CRM)、供應(yīng)鏈管理(SCM)、基于Internet的電子商務(wù)等都已是ERP的內(nèi)容。
信息化總體規(guī)劃與具體業(yè)務(wù)流程相結(jié)合,形成了相應(yīng)企業(yè)的管理與信息架構(gòu),總之,冶金信息系統(tǒng)的分層結(jié)構(gòu)較好地解決功能分擔(dān)的問題。業(yè)務(wù)發(fā)展及行業(yè)整合使得冶金企業(yè)必須解決跨地域分布時(shí)的集中管理與運(yùn)作,同時(shí)冶金企業(yè)也在進(jìn)行從推式生產(chǎn)轉(zhuǎn)向拉式生產(chǎn)的經(jīng)營(yíng)模式,從而要求冶金企業(yè)要建立起供應(yīng)鏈管理機(jī)制,并實(shí)現(xiàn)整個(gè)供應(yīng)鏈的實(shí)時(shí)可視性,采購(gòu)與儲(chǔ)運(yùn)管理的靈活性,響應(yīng)客戶需求與交貨周期的敏捷性,發(fā)現(xiàn)市場(chǎng)需求加快新產(chǎn)品從研發(fā)到上市的高效性。
冶金信息系統(tǒng)的實(shí)施,企業(yè)可以切實(shí)地提升管理水平,提高生產(chǎn)效率,使企業(yè)在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中處于領(lǐng)先的優(yōu)勢(shì)。具體作用表現(xiàn)在:
(1)提升管理理念,有助于強(qiáng)化客戶導(dǎo)向思想;樹立供應(yīng)鏈管理思想和流程控制思想,實(shí)現(xiàn)從會(huì)計(jì)核算向財(cái)務(wù)管理的轉(zhuǎn)變。
(2)優(yōu)化管理模式,集中物資采購(gòu)與供應(yīng)商管理,實(shí)現(xiàn)庫(kù)存信息共享,降低資金占用; 整合財(cái)務(wù)管理,將多個(gè)獨(dú)立核算單位合并: 實(shí)行標(biāo)準(zhǔn)成本管理,即時(shí)計(jì)算實(shí)際發(fā)生的成本,并與標(biāo)準(zhǔn)成本比較,對(duì)產(chǎn)生的差異進(jìn)行分析,達(dá)到對(duì)成本動(dòng)態(tài)控制的目的。
(3)實(shí)現(xiàn)信息共享,提高工作效率。信息系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了財(cái)務(wù)會(huì)計(jì)、固定資產(chǎn)、成本、采購(gòu)、庫(kù)存、銷售、計(jì)劃、生產(chǎn)和質(zhì)量等職能崗位的信息共享,可隨時(shí)查詢、快速?zèng)Q策。
(4)強(qiáng)化基礎(chǔ)管理,促進(jìn)業(yè)務(wù)公開化、規(guī)范化。堵塞管理漏洞,杜絕暗箱操作,提高成本核算的準(zhǔn)確度,比較真實(shí)地反映企業(yè)的成本狀況。
(5)建立企業(yè)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的基礎(chǔ)平臺(tái),通過搭建的管理運(yùn)營(yíng)平臺(tái)為企業(yè)的經(jīng)營(yíng)管理和今后的競(jìng)爭(zhēng)發(fā)展奠定基礎(chǔ)性的平臺(tái)。在此平臺(tái)上,企業(yè)擁有更強(qiáng)勁的執(zhí)行力、更敏捷的運(yùn)作力和更具優(yōu)勢(shì)的競(jìng)爭(zhēng)力。隨著系統(tǒng)的持續(xù)改進(jìn),企業(yè)可以進(jìn)行管理模式、業(yè)務(wù)流程的持續(xù)優(yōu)化,有計(jì)劃地步入自我完善的良性循環(huán)過程中。