本報通訊員 劉學軍 孫雪嬌 趙振銳
近年來，為促進企業(yè)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，推進企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，河鋼唐鋼以高強汽車板生產(chǎn)線建設(shè)為契機，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)，對信息系統(tǒng)架構(gòu)進行大規(guī)模的調(diào)整和優(yōu)化，大力推進智能制造項目建設(shè)，深度挖掘信息自動化系統(tǒng)應(yīng)用價值。
截至目前，河鋼唐鋼已逐步形成了獨具特色且滿足國家智能制造標準體系建設(shè)要求的新型信息系統(tǒng)架構(gòu)，有效推動了產(chǎn)線效率的提升，為推進產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整提供了強力支撐。河鋼唐鋼“鋼鐵企業(yè)智能工廠試點示范”也因此入選工業(yè)和信息化部智能制造試點示范項目名單。
背景：為了滿足用戶更高層次的需求
自中央于2015年提出著力加強供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革以來，河鋼集團日益深切地體會到：鋼鐵行業(yè)依靠大規(guī)模粗放式生產(chǎn)、以量取勝的時代已成過去。針對當前存在的落后產(chǎn)能過剩，高質(zhì)量、高價值產(chǎn)能不足等問題，企業(yè)應(yīng)牢牢抓住消費、服務(wù)、高科技這三大要素進行轉(zhuǎn)型升級。
河鋼唐鋼高強度汽車板產(chǎn)線的建設(shè)，就是要向市場提供中高端的產(chǎn)品供給，滿足用戶更高層次的需求。同時，為適應(yīng)市場上多品種、小批量、個性化的訂單需求，河鋼唐鋼從企業(yè)各個方面的管理入手，加快推進生產(chǎn)組織模式轉(zhuǎn)變。特別是在信息自動化體系的支撐上，河鋼唐鋼于2014年開始進行整體的信息系統(tǒng)架構(gòu)調(diào)整，圍繞企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略、運營模式、信息化架構(gòu)、自動化基礎(chǔ)，以及如何滿足市場需求等問題進行了深入的研究，并拿出了一個整體的解決方案。
架構(gòu)：信息化體系中層級的銜接更加緊密
2018年，工業(yè)和信息化部、國家標準化管理委員會聯(lián)合發(fā)布了《國家智能制造標準體系建設(shè)指南》（以下簡稱《指南》）。《指南》給出了智能制造的一個標準體系：從系統(tǒng)架構(gòu)層級來看，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)品全生命周期來看，包含了產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)、物流、銷售、服務(wù)等一系列的價值創(chuàng)造活動；從智能功能來看，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個層次。根據(jù)這一標準體系，企業(yè)需要通過搭建標準層級，實現(xiàn)對產(chǎn)品生命周期的管理，并將其映射到智能功能的各個維度，從而滿足智能制造的建設(shè)要求，進而創(chuàng)造出更多的企業(yè)價值，實現(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)過重新改造，對4級ERP（企業(yè)資源計劃）系統(tǒng)進行了功能精簡，保留其對于財務(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)過程的管理職能轉(zhuǎn)移到3.5級，優(yōu)化生產(chǎn)組織流程，充分發(fā)揮3.5級系統(tǒng)的專業(yè)執(zhí)行管理及智能化設(shè)計功能，實現(xiàn)了全局生產(chǎn)計劃排程及全流程可追溯的全面質(zhì)量管理，滿足了客戶對于產(chǎn)品個性化、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，并將其定位在架構(gòu)的2.5級，用于為3級以上相關(guān)系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)支撐。在總體架構(gòu)上，3.5級和2.5級的設(shè)計，使整個信息化體系中層級的銜接更加緊密，支撐了生產(chǎn)一貫制、質(zhì)量一貫制的落地，實現(xiàn)了按單生產(chǎn)，將管理重點下沉到對產(chǎn)線的支撐，實現(xiàn)了多品種、小批量式訂單的生產(chǎn)組織，滿足了快速對接市場、響應(yīng)客戶的需求。
成效：實施事前、事中、事后全方位管理
河鋼唐鋼智能制造支撐體系的價值點主要體現(xiàn)在4個方面：一是促進知識固化，建設(shè)了企業(yè)核心冶金數(shù)據(jù)庫，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。二是推進服務(wù)型制造，真正實現(xiàn)按單生產(chǎn)，解決了用戶的定制化、個性化與規(guī)?；a(chǎn)之間的矛盾，為企業(yè)、客戶創(chuàng)造出更大的價值。三是推進柔性化制造，借由信息系統(tǒng)的技術(shù)優(yōu)勢，促進生產(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，細化成本核算，滿足管理需求。四是推進精益制造，通過建立全流程的質(zhì)量保障體系，將產(chǎn)品設(shè)計與制造集于一體，而信息自動化系統(tǒng)5級剛性連接，則充分保證了產(chǎn)品質(zhì)量管理的穩(wěn)定可靠。
幾年來，在智能制造5級架構(gòu)模式下，河鋼唐鋼重點組織實施了定制化質(zhì)量設(shè)計ODS（操作數(shù)據(jù)存儲）系統(tǒng)、高級計劃排程系統(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)）無縫銜接，形成了河鋼唐鋼獨有的智能制造架構(gòu)體系，并在應(yīng)用中收到顯著成效。
定制化質(zhì)量設(shè)計ODS系統(tǒng)的實施，使河鋼唐鋼實現(xiàn)了對銷售接單、合同評審、工藝路線選擇、計劃排產(chǎn)、工藝參數(shù)執(zhí)行、質(zhì)量檢驗和質(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)量符合標準，而且在于滿足客戶需求。針對客戶的質(zhì)量需求進行量身定制的設(shè)計，這是信息系統(tǒng)建設(shè)的出發(fā)點。河鋼唐鋼通過建設(shè)定制化質(zhì)量設(shè)計ODS系統(tǒng)，結(jié)合企業(yè)實際情況，搭建起企業(yè)專屬的產(chǎn)品規(guī)范數(shù)據(jù)庫、冶金規(guī)范數(shù)據(jù)庫以及工藝路線系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，從而協(xié)助質(zhì)量管理人員針對每一個客戶訂單完成產(chǎn)品質(zhì)量的外部設(shè)計，如成分、性能；完成生產(chǎn)工藝參數(shù)設(shè)計，如軋制溫度，并下傳到自動化層級直接控制生產(chǎn)；完成制造過程的工藝路徑設(shè)計，支持后續(xù)生產(chǎn)排程。按客戶訂單進行質(zhì)量設(shè)計的做法，使河鋼唐鋼告別了過去“標準符合即合格”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ODS系統(tǒng)已經(jīng)覆蓋冷軋、熱軋產(chǎn)品共1848個，冶金規(guī)范2036個，產(chǎn)品和過程特性1165個，參數(shù)數(shù)據(jù)100萬個。
高級計劃排程系統(tǒng)的搭建，使河鋼唐鋼實現(xiàn)了智能算法優(yōu)化排程，從而告別了傳統(tǒng)的計劃排程模式。
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，強調(diào)事先預(yù)測并嚴格按計劃執(zhí)行，不考慮生產(chǎn)過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，搭建了以高級計劃排程系統(tǒng)為核心的產(chǎn)銷一體化管理平臺，通過科學的智能優(yōu)化算法，動態(tài)平衡企業(yè)資源，綜合考慮生產(chǎn)過程中的各種限制條件，實現(xiàn)基于有限產(chǎn)能約束下的資源調(diào)配。河鋼唐鋼通過對企業(yè)物料需求、資源能力、時間約束等情況的實時掌握，能夠預(yù)測銷售訂單完工時間，從而為客戶提供準確的交貨期應(yīng)答服務(wù)；通過全局透明的按單追蹤與閉環(huán)計劃反饋機制，實現(xiàn)從銷售訂單評審、銷售訂單接收、銷產(chǎn)轉(zhuǎn)換到生產(chǎn)計劃、作業(yè)計劃等產(chǎn)銷作業(yè)鏈全過程的一貫制計劃優(yōu)化管理。
自高級計劃排程系統(tǒng)使用以來，河鋼唐鋼各分（子）公司重點產(chǎn)品質(zhì)量和性能指標均有明顯改善，重點訂單兌現(xiàn)率達到95%以上，主體廠訂單兌現(xiàn)率達到100%。
全流程可追溯質(zhì)量管理系統(tǒng)的實施，使河鋼唐鋼實現(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。河鋼唐鋼通過構(gòu)建全流程可追溯質(zhì)量管理體系，綜合運用在線的質(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)量趨勢分析、質(zhì)量缺陷分析等多方面入手，實現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量全程可控，對于異常狀態(tài)進行實時監(jiān)控與調(diào)整，達到品質(zhì)最優(yōu)化，降低廢品率及改判率。同時，該體系徹底改變了企業(yè)對質(zhì)量管理的傳統(tǒng)認知，將質(zhì)量管理從判定產(chǎn)品是否符合標準向判定生產(chǎn)過程和工藝過程是否符合規(guī)范轉(zhuǎn)變，結(jié)合訂單設(shè)計系統(tǒng)對質(zhì)量的先期設(shè)計，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)項達4800余個；出具的質(zhì)量報告達200余份，實現(xiàn)了全流程可追溯、自動判定和動態(tài)的質(zhì)量規(guī)則管理，從對產(chǎn)品的判定轉(zhuǎn)變?yōu)閷ιa(chǎn)過程合規(guī)性的判定，保障了質(zhì)量穩(wěn)定性，產(chǎn)品一檢合格率達到96%以上，關(guān)鍵工藝參數(shù)控制能力達到94%以上。
《中國冶金報》（2019年09月19日 03版三版）
