鋼鐵行業介紹
鋼鐵行業是以從事黑色金屬礦物采選和黑色金屬冶煉加工等工業生產活動為主的工業行業,包括金屬鐵、鉻、錳等的礦物采選業、煉鐵業、煉鋼業、鋼加工業、鐵合金冶煉業、鋼絲及其制品業等細分行業,是國家重要的原材料工業之一。此外,由于鋼鐵生產還涉及非金屬礦物采選和制品等其他一些工業門類,如焦化、耐火材料、炭素制品等,因此通常將這些工業門類也納入鋼鐵行業范圍中。
該行業本身的特性迫使該行業的公司不斷地與業內的其它公司和其它行業的替代產品進行競爭。因此,身處該行業的生產商和貿易商必須通過不斷地開發新產品、提高生產效率、提高產品質量來應對瞬息萬變的市場。所有這些都對鋼鐵企業的靈敏程度形成了挑戰。因為,與此同時企業還必須達到制造高質量產品、準時交貨、保持最低成本等方面的要求。
隨著鋼鐵行業不斷深化改革,實施“做精、做專、做強”發展戰略,大力推進技術創新、產品結構、工藝技術結構全面優化,實現了從普鋼到精品鋼的戰略轉移。
鋼鐵行業關鍵特性
鋼鐵行業與離散型裝備制造等行業不同,屬于流程型制造行業,也是資本密集和設備密集型工業,其主要特點在于:
(1) 產品結構及排程特點。產品品質比較固定,結構比較簡單,物料數量和層次較少,極少在生產流程中出現設計變更。但由于成材率、合格率不定以及質量改判經常發生,導致排程和制定作業計劃較為困難。
(2) 生產管理。從原料采購、煉鐵、煉鋼、軋鋼到生產出成品,每一步都需要經過復雜的工序。與生產配套的是一系列專業化設備和自動化控制系統,生產車間的人員主要是管理、監視和設備檢修。對于鋼鐵行業而言,做到生產管控一體化十分重要。
(3) 質量管理。把好原材料、生產、成品等各個環節的質量關,生產出滿足客戶需要的鋼材是企業贏利的前提。鋼鐵企業的質量管理比一般商品的質量管理難度大。
(4) 設備管理。鋼鐵行業品質固定,批量大,生產設備投資高,而且按照產品進行布置,通常設備是專用的,很難改做其他用途。我國鋼鐵企業一般都擁有超高功率電爐、鋼包精煉爐、連鑄爐、高剛度連軋機組等具有國際先進水平的煉鋼軋鋼設備,保證這些設備正常運轉及高利用率對于控制成本也非常關鍵。
鋼鐵行業信息化現狀與趨勢
我國鋼鐵行業信息化現狀:
(1) 各個工藝流程的自動化系統之間相互獨立,形成所謂的信息孤島,生產數據不能實現共享;
(2) 生產排程/管理人員不能及時了解生產現場的狀況;
(3) 信息來源不一致,不及時,使管理層在決策上受到一定的限制;
(4) 缺少基礎數據,企業管理與生產過程不能融會貫通,ERP系統容易變成空中樓閣。
近年來隨著經濟全球化的愈演愈烈,鋼鐵冶金行業上下游市場的產業集中度不斷提高,應對這樣的市場環境,相對分散的鋼鐵行業正在發生一場以聯合重組為主要特征的演變。巨變意味著巨大的機遇,但同時也隱藏著巨大的風險。面對這樣的環境,只有依靠現代信息技術,通過信息化從根本上提高企業整體實力,實現管理數字化、經營數字化、生產數字化。
鋼鐵行業信息化趨勢表現如下:
(1) 生產的全方位管理
需要提供從燒結、煉鐵、煉鋼、軋鋼等過程的全方位管理,這是鋼鐵企業管理的難點和重點。通過信息化系統,非生產一線的管理人員可以對各種生產設備運營狀況進行實時監控,為生產計劃的動態編制提供實時依據,同時在線跟蹤所有設備的運轉狀況和生產進程,確保作業計劃可以進行實時動態調整。
(2) 實現產銷一體化
按定單和能力編制產品生產計劃,實現產銷一體化,提供準確的生產進度、完工情況信息,提供人員、關鍵設備、部門等資源信息,提供準確的庫存管理記錄,為提高交貨準確率和保持最低的庫存水平提供技術支持手段。
(3) 供銷存與生產緊密集成
需要與生產相銜接,使燒結、煉鐵、煉鋼、軋鋼等生產一線的實時數據及歷史數據無縫集成到上層信息化系統中,使非生產一線管理人員也可通過圖表、報警等機制實時了解到生產一線狀況。
(4) 實現資源的優化管理
需要對企業的有限資源進行合理配置。提高設備利用率和勞動生產率,對變化的市場能夠及時反應,滿足客戶多樣化的需求。
鋼鐵行業信息化難點分析
由于鋼鐵生產的特殊性,對企業的生產管理方式和相應的信息處理方式有別于其他行業的不同要求,其信息化難點具體表現在:
(1) 鋼鐵生產環節苛刻。生產過程包含極其復雜的物理、化學過程,還涉及各種突變和不確定性因素,因此對應急處理和例外處理的動態響應提出極其苛刻的要求。
(2) 鋼鐵生產過程不僅要集成信息流和物流,還包括能源供應流和資金控制流。因此,系統的調度決策功能需要對物料和能源提供最佳控制策略,不僅要以提高生產效率和降低生產成本為目標,還應考慮節省能源、減少污染、實現優化控制等目標。
(3) 系統具有混雜性。不僅包括連續過程變量,而且包含離散過程變量,為了對生產過程及產品質量進行全面控制,必須建立能反映連續過程中主要物理化學變化過程的各種控制模型。
(4) 各生產單元可變因素多,但生產路徑很難動態改變。生產過程中成分、溫度的波動,各生產單元的產品質量的隨機變化,生產時間的難以確定等,都給信息處理帶來很大的難度。
(5) 信息處理量呈不斷膨脹的趨勢。其他行業的生產信息處理過程大多是由多到少,由眾多的零部件組裝成一個產品。鋼鐵生產則相反,由少到多,一爐鋼澆成多個坯,一個坯軋成多個材。
以上種種原因要求鋼鐵企業在進行系統整體規劃和選擇解決方案時,必須充分注意行業特點。值得注意的是,傳統意義上的ERP在解決鋼鐵企業的特殊要求時很困難,必須尋求能滿足鋼鐵行業需要的解決方案,才能建立起真正適合自身需要的系統。
拓步ERP系統APS解決方案說明
為了滿足鋼鐵企業信息化需求,國內領先的生產管理軟件供應商——拓步軟件在眾多客戶廣泛實踐的基礎上推出了一套面向鋼鐵行業的信息化全面解決方案。該方案充分考慮了鋼鐵企業所面臨的現實環境,整個方案以成熟、全面、集成、靈活及有很強的行業針對性為特點,充分發揮拓步ERP系統APS先進生產管控技術平臺和強大業務功能的優點,強調生產計劃與執行過程優化,本著“快速配置、快速實施、快速應用、快速見效”的原則,有效解決鋼鐵行業的困惑與難題,是鋼鐵企業實施生產信息化的最佳選擇。
通常,鋼鐵行業的信息系統架構被分解成五個層次,這五級系統分別是:
一級系統:設備控制系統;
二級系統:過程控制系統;
三級系統:車間或分廠級制造執行系統(即 MES);
四級系統:企業資源計劃系統(即ERP);
五級系統:企業間管理系統及決策系統。
圖1 鋼鐵行業的信息系統架構的五個層次
這五層系統之間相互集成、相互協調,構成了一個完整的企業信息化管理系統。其中,四級系統即企業資源計劃(ERP) 系統用于企業管理層,三級系統即制造執行系統(MES) 用于工廠及車間的作業管理,二級過程控制系統以及一級基礎自動化系統用于操作控制層。而第五層系統,即企業間管理系統,是在四級系統基礎上對于整個供應鏈信息化管理的擴展,包括客戶關系管理(CRM) 、供應鏈管理(SCM) 、產品生命周期管理(PLM) ,同時還有支持企業決策的商務智能及決策支持系統。
拓步ERP系統APS的鋼鐵行業解決方案是涵蓋三、四、五級系統的解決方案,包括三部分系統:產品數據管理系統(PDM) +高級計劃與排程系統(APS) +制造執行系統(MES) 。通過多年來在生產管理軟件方面的研發、實施及成功經驗,從而為鋼鐵行業提供企業信息化總體解決方案。
1、系統架構:整合業務 駕馭變化
拓步ERP系統APS鋼鐵行業解決方案的核心理念就是整合業務,駕馭變化,其系統架構如下圖所示。
圖2 拓步ERP系統APS鋼鐵行業解決方案的系統架構
2、重點功能說明
(1) 實現產銷一體化運營
拓步ERP系統APS通過同時計算生產、采購、入庫的排程計劃,以實現在遵守訂單交貨期的同時,縮短生產周期,從而達到消減庫存,實現產銷一體化運營的目的。
圖3 產銷一體化運營示意圖
拓步ERP系統APS實現產銷一體化運營具有以下特點:
A. 通過自動補充制造訂單和采購訂單,并將自動補充的制造訂單、采購訂單與銷售訂單(或預測訂單) 進行關聯,便于物品批次的追溯,降低庫存數量;
B. 考慮庫存狀況,包括盤點后的實際入庫數量和在途的預計入庫數量,并依據物品的自動補充標志確定是否補充數量不足所對應的制造訂單;
C. 在自動生成采購訂單、制造訂單時,計算準確的批量。
圖4 拓步ERP系統APS實現產銷一體化運營
(2) 方便、快捷的在線訂單管理
拓步ERP系統APS通過網絡技術,實現在線訂單管理,銷售人員即使在異地,也可以通過互聯網查看訂單狀態以及跟蹤及時了解訂單的執行情況。
A. 查看訂單信息
在線查看訂單信息,包括訂單所處狀態,是否延期等。
圖5 訂單信息查看
B.訂單跟蹤
通過訂單信息查看,了解訂單執行情況,對于延期的訂單,可進行訂單跟蹤,了解訂單延遲程度,并直接定位到延遲的工序。
C. 查看訂單甘特圖
通過圖示化顯示的方式直觀了解訂單進度。
D. 訂單預警
對延遲的訂單進行訂單預警,協助生管人員對延遲訂單采取必要的應對措施,確保訂單能夠準時交貨。
(3) 實時有效的制造執行
A. 看板管理
看板讓車間現場清楚明白加工任務要求,當前生產任務的狀態,什么時候加工,加工多少等。
B. 工時匯報
對生產任務的完成情況及時進行工時匯報,使得生產排程/管理人員及時了解生產現場的狀況,確保生產按計劃有序、平穩的進行。
C. 異?刂婆_
通過對“缺料”、“未按計劃開工工作”、“未按計劃開工制造訂單”、“未按計劃完工工作”、“未按計劃完工制造訂單”等一系列信息的查看,及時、準確掌握生產中的異常情況,更好的協助相關部門及時調整或解決問題。
D. 條碼管理
將生產任務以條碼形式打印,通過Barcode進行信息采集,確保數據采集的準確性,節省操作時間。
圖15 條碼管理
E. 設備管理
鋼鐵企業一般都擁有超高功率電爐、鋼包精煉爐、連鑄爐、高剛度連軋機組等具有國際先進水平的煉鋼軋鋼設備,保證這些設備正常運轉及高利用率對于控制成本也非常關鍵。
圖16 設備檔案管理
圖17 設備維修管理
3、應用效益
拓步ERP系統APS為鋼鐵行業提供了全面的集成化解決方案,旨在實現客戶投資回報的最大化,應用該解決方案帶來的效益包括:
(1) 縮短產品交付周期,增強業務分析能力,提高生產效率,減少生產浪費;
(2) 整合倉儲和庫存,提高運作效率,減低運營成本;
(3) 方便、快捷查看生產進度,了解訂單執行情況,采用有效的生產進度預警機制,確保訂單準時交貨;
(4) 強大的生產監控機制,及時處理和糾正計劃與實際的偏差。
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