本報(bào)通訊員 劉學(xué)軍 孫雪嬌 趙振銳
近年來(lái)，為促進(jìn)企業(yè)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，推進(jìn)企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，河鋼唐鋼以高強(qiáng)汽車板生產(chǎn)線建設(shè)為契機(jī)，充分利用大數(shù)據(jù)分析、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術(shù)，對(duì)信息系統(tǒng)架構(gòu)進(jìn)行大規(guī)模的調(diào)整和優(yōu)化，大力推進(jìn)智能制造項(xiàng)目建設(shè)，深度挖掘信息自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用價(jià)值。
截至目前，河鋼唐鋼已逐步形成了獨(dú)具特色且滿足國(guó)家智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)要求的新型信息系統(tǒng)架構(gòu)，有效推動(dòng)了產(chǎn)線效率的提升，為推進(jìn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整提供了強(qiáng)力支撐。河鋼唐鋼“鋼鐵企業(yè)智能工廠試點(diǎn)示范”也因此入選工業(yè)和信息化部智能制造試點(diǎn)示范項(xiàng)目名單。
背景：為了滿足用戶更高層次的需求
自中央于2015年提出著力加強(qiáng)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革以來(lái)，河鋼集團(tuán)日益深切地體會(huì)到：鋼鐵行業(yè)依靠大規(guī)模粗放式生產(chǎn)、以量取勝的時(shí)代已成過(guò)去。針對(duì)當(dāng)前存在的落后產(chǎn)能過(guò)剩，高質(zhì)量、高價(jià)值產(chǎn)能不足等問(wèn)題，企業(yè)應(yīng)牢牢抓住消費(fèi)、服務(wù)、高科技這三大要素進(jìn)行轉(zhuǎn)型升級(jí)。
河鋼唐鋼高強(qiáng)度汽車板產(chǎn)線的建設(shè)，就是要向市場(chǎng)提供中高端的產(chǎn)品供給，滿足用戶更高層次的需求。同時(shí)，為適應(yīng)市場(chǎng)上多品種、小批量、個(gè)性化的訂單需求，河鋼唐鋼從企業(yè)各個(gè)方面的管理入手，加快推進(jìn)生產(chǎn)組織模式轉(zhuǎn)變。特別是在信息自動(dòng)化體系的支撐上，河鋼唐鋼于2014年開(kāi)始進(jìn)行整體的信息系統(tǒng)架構(gòu)調(diào)整，圍繞企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略、運(yùn)營(yíng)模式、信息化架構(gòu)、自動(dòng)化基礎(chǔ)，以及如何滿足市場(chǎng)需求等問(wèn)題進(jìn)行了深入的研究，并拿出了一個(gè)整體的解決方案。
架構(gòu)：信息化體系中層級(jí)的銜接更加緊密
2018年，工業(yè)和信息化部、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)聯(lián)合發(fā)布了《國(guó)家智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南》（以下簡(jiǎn)稱《指南》）?！吨改稀方o出了智能制造的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)體系：從系統(tǒng)架構(gòu)層級(jí)來(lái)看，系統(tǒng)自下而上共分5層，分別為：設(shè)備層、控制層、車間層、企業(yè)層和協(xié)同層；從產(chǎn)品全生命周期來(lái)看，包含了產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、物流、銷售、服務(wù)等一系列的價(jià)值創(chuàng)造活動(dòng)；從智能功能來(lái)看，包括了資源要素、系統(tǒng)集成、互聯(lián)互通、信息融合和新興業(yè)態(tài)5個(gè)層次。根據(jù)這一標(biāo)準(zhǔn)體系，企業(yè)需要通過(guò)搭建標(biāo)準(zhǔn)層級(jí)，實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品生命周期的管理，并將其映射到智能功能的各個(gè)維度，從而滿足智能制造的建設(shè)要求，進(jìn)而創(chuàng)造出更多的企業(yè)價(jià)值，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。
結(jié)合《指南》，河鋼唐鋼的信息化架構(gòu)經(jīng)過(guò)重新改造，對(duì)4級(jí)ERP（企業(yè)資源計(jì)劃）系統(tǒng)進(jìn)行了功能精簡(jiǎn)，保留其對(duì)于財(cái)務(wù)、人力、主數(shù)據(jù)等偏重于靜態(tài)、穩(wěn)定的管理職能，將需要直接參與生產(chǎn)過(guò)程的管理職能轉(zhuǎn)移到3.5級(jí)，優(yōu)化生產(chǎn)組織流程，充分發(fā)揮3.5級(jí)系統(tǒng)的專業(yè)執(zhí)行管理及智能化設(shè)計(jì)功能，實(shí)現(xiàn)了全局生產(chǎn)計(jì)劃排程及全流程可追溯的全面質(zhì)量管理，滿足了客戶對(duì)于產(chǎn)品個(gè)性化、定制化的質(zhì)量要求及交期要求。另外，河鋼唐鋼建立鋼鐵企業(yè)工廠數(shù)據(jù)庫(kù)，并將其定位在架構(gòu)的2.5級(jí)，用于為3級(jí)以上相關(guān)系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)支撐。在總體架構(gòu)上，3.5級(jí)和2.5級(jí)的設(shè)計(jì)，使整個(gè)信息化體系中層級(jí)的銜接更加緊密，支撐了生產(chǎn)一貫制、質(zhì)量一貫制的落地，實(shí)現(xiàn)了按單生產(chǎn)，將管理重點(diǎn)下沉到對(duì)產(chǎn)線的支撐，實(shí)現(xiàn)了多品種、小批量式訂單的生產(chǎn)組織，滿足了快速對(duì)接市場(chǎng)、響應(yīng)客戶的需求。
成效：實(shí)施事前、事中、事后全方位管理
河鋼唐鋼智能制造支撐體系的價(jià)值點(diǎn)主要體現(xiàn)在4個(gè)方面：一是促進(jìn)知識(shí)固化，建設(shè)了企業(yè)核心冶金數(shù)據(jù)庫(kù)，以產(chǎn)品制造全生命周期管理為核心，全面支撐生產(chǎn)及質(zhì)量管理的一貫到底。二是推進(jìn)服務(wù)型制造，真正實(shí)現(xiàn)按單生產(chǎn)，解決了用戶的定制化、個(gè)性化與規(guī)模化生產(chǎn)之間的矛盾，為企業(yè)、客戶創(chuàng)造出更大的價(jià)值。三是推進(jìn)柔性化制造，借由信息系統(tǒng)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，促進(jìn)生產(chǎn)的自組織和快速響應(yīng)，最大限度合并訂單，降低生產(chǎn)成本，細(xì)化成本核算，滿足管理需求。四是推進(jìn)精益制造，通過(guò)建立全流程的質(zhì)量保障體系，將產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造集于一體，而信息自動(dòng)化系統(tǒng)5級(jí)剛性連接，則充分保證了產(chǎn)品質(zhì)量管理的穩(wěn)定可靠。
幾年來(lái)，在智能制造5級(jí)架構(gòu)模式下，河鋼唐鋼重點(diǎn)組織實(shí)施了定制化質(zhì)量設(shè)計(jì)ODS（操作數(shù)據(jù)存儲(chǔ)）系統(tǒng)、高級(jí)計(jì)劃排程系統(tǒng)、全流程質(zhì)量管理等信息化管理系統(tǒng)，與ERP、MES（制造執(zhí)行系統(tǒng)）無(wú)縫銜接，形成了河鋼唐鋼獨(dú)有的智能制造架構(gòu)體系，并在應(yīng)用中收到顯著成效。
定制化質(zhì)量設(shè)計(jì)ODS系統(tǒng)的實(shí)施，使河鋼唐鋼實(shí)現(xiàn)了對(duì)銷售接單、合同評(píng)審、工藝路線選擇、計(jì)劃排產(chǎn)、工藝參數(shù)執(zhí)行、質(zhì)量檢驗(yàn)和質(zhì)量放行的統(tǒng)一管理。
什么是好的產(chǎn)品質(zhì)量？隨著市場(chǎng)環(huán)境的不斷變化，好產(chǎn)品的定義已經(jīng)不僅在于質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)，而且在于滿足客戶需求。針對(duì)客戶的質(zhì)量需求進(jìn)行量身定制的設(shè)計(jì)，這是信息系統(tǒng)建設(shè)的出發(fā)點(diǎn)。河鋼唐鋼通過(guò)建設(shè)定制化質(zhì)量設(shè)計(jì)ODS系統(tǒng)，結(jié)合企業(yè)實(shí)際情況，搭建起企業(yè)專屬的產(chǎn)品規(guī)范數(shù)據(jù)庫(kù)、冶金規(guī)范數(shù)據(jù)庫(kù)以及工藝路線系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)，從而協(xié)助質(zhì)量管理人員針對(duì)每一個(gè)客戶訂單完成產(chǎn)品質(zhì)量的外部設(shè)計(jì)，如成分、性能；完成生產(chǎn)工藝參數(shù)設(shè)計(jì)，如軋制溫度，并下傳到自動(dòng)化層級(jí)直接控制生產(chǎn)；完成制造過(guò)程的工藝路徑設(shè)計(jì)，支持后續(xù)生產(chǎn)排程。按客戶訂單進(jìn)行質(zhì)量設(shè)計(jì)的做法，使河鋼唐鋼告別了過(guò)去“標(biāo)準(zhǔn)符合即合格”的傳統(tǒng)理念，轉(zhuǎn)變?yōu)椤翱蛻暨m用為最佳”，更好地滿足了客戶需求。
目前，河鋼唐鋼定制化質(zhì)量設(shè)計(jì)ODS系統(tǒng)已經(jīng)覆蓋冷軋、熱軋產(chǎn)品共1848個(gè)，冶金規(guī)范2036個(gè)，產(chǎn)品和過(guò)程特性1165個(gè)，參數(shù)數(shù)據(jù)100萬(wàn)個(gè)。
高級(jí)計(jì)劃排程系統(tǒng)的搭建，使河鋼唐鋼實(shí)現(xiàn)了智能算法優(yōu)化排程，從而告別了傳統(tǒng)的計(jì)劃排程模式。
傳統(tǒng)架構(gòu)模式下，生產(chǎn)作業(yè)排程是由ERP和MES聯(lián)合完成，強(qiáng)調(diào)事先預(yù)測(cè)并嚴(yán)格按計(jì)劃執(zhí)行，不考慮生產(chǎn)過(guò)程中的各種限制條件。河鋼唐鋼在新的信息系統(tǒng)架構(gòu)中，搭建了以高級(jí)計(jì)劃排程系統(tǒng)為核心的產(chǎn)銷一體化管理平臺(tái)，通過(guò)科學(xué)的智能優(yōu)化算法，動(dòng)態(tài)平衡企業(yè)資源，綜合考慮生產(chǎn)過(guò)程中的各種限制條件，實(shí)現(xiàn)基于有限產(chǎn)能約束下的資源調(diào)配。河鋼唐鋼通過(guò)對(duì)企業(yè)物料需求、資源能力、時(shí)間約束等情況的實(shí)時(shí)掌握，能夠預(yù)測(cè)銷售訂單完工時(shí)間，從而為客戶提供準(zhǔn)確的交貨期應(yīng)答服務(wù)；通過(guò)全局透明的按單追蹤與閉環(huán)計(jì)劃反饋機(jī)制，實(shí)現(xiàn)從銷售訂單評(píng)審、銷售訂單接收、銷產(chǎn)轉(zhuǎn)換到生產(chǎn)計(jì)劃、作業(yè)計(jì)劃等產(chǎn)銷作業(yè)鏈全過(guò)程的一貫制計(jì)劃優(yōu)化管理。
自高級(jí)計(jì)劃排程系統(tǒng)使用以來(lái)，河鋼唐鋼各分（子）公司重點(diǎn)產(chǎn)品質(zhì)量和性能指標(biāo)均有明顯改善，重點(diǎn)訂單兌現(xiàn)率達(dá)到95%以上，主體廠訂單兌現(xiàn)率達(dá)到100%。
全流程可追溯質(zhì)量管理系統(tǒng)的實(shí)施，使河鋼唐鋼實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品質(zhì)量的全流程控制。
最大限度滿足客戶質(zhì)量需求，一方面涉及產(chǎn)品的規(guī)格、品種定制化，另一方面涉及產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定可靠。河鋼唐鋼通過(guò)構(gòu)建全流程可追溯質(zhì)量管理體系，綜合運(yùn)用在線的質(zhì)量調(diào)控和離線的質(zhì)量分析兩大技術(shù)手段，從質(zhì)量監(jiān)控、在線判定、質(zhì)量追溯、質(zhì)量趨勢(shì)分析、質(zhì)量缺陷分析等多方面入手，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量全程可控，對(duì)于異常狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控與調(diào)整，達(dá)到品質(zhì)最優(yōu)化，降低廢品率及改判率。同時(shí)，該體系徹底改變了企業(yè)對(duì)質(zhì)量管理的傳統(tǒng)認(rèn)知，將質(zhì)量管理從判定產(chǎn)品是否符合標(biāo)準(zhǔn)向判定生產(chǎn)過(guò)程和工藝過(guò)程是否符合規(guī)范轉(zhuǎn)變，結(jié)合訂單設(shè)計(jì)系統(tǒng)對(duì)質(zhì)量的先期設(shè)計(jì)，真正做到了產(chǎn)品質(zhì)量的事前、事中、事后全方位管理。
通過(guò)全流程質(zhì)量保障體系的建設(shè)，河鋼唐鋼全部系統(tǒng)采集并匹配到鋼卷上的質(zhì)量數(shù)據(jù)項(xiàng)達(dá)4800余個(gè)；出具的質(zhì)量報(bào)告達(dá)200余份，實(shí)現(xiàn)了全流程可追溯、自動(dòng)判定和動(dòng)態(tài)的質(zhì)量規(guī)則管理，從對(duì)產(chǎn)品的判定轉(zhuǎn)變?yōu)閷?duì)生產(chǎn)過(guò)程合規(guī)性的判定，保障了質(zhì)量穩(wěn)定性，產(chǎn)品一檢合格率達(dá)到96%以上，關(guān)鍵工藝參數(shù)控制能力達(dá)到94%以上。
《中國(guó)冶金報(bào)》（2019年09月19日 03版三版）
