某冶炼企业信息化系统的建设及应用.pdf

Aug.2023Vol.52.No.4（Sum 301）2023 年 8 月第 52 卷第 4 期（总第 301 期）云南冶金YUNNAN METALLURGY随着全球范围内绿色经济、低碳技术正在兴起，冶炼企业的节能减排工作已经成为实现产业升级和增强可持续发展能力的必由之路。2012 年国务院印发的“节能减排十二五规划”中指出：“有色金属行业应提高能源管理信息化水平。”如何通过信息化的手段，实现生产工艺优化、管理优化、废弃物循环利用以及三废排放的有效监控成为了一项摆在企业面前的新课题。通过技术改造，提高企业生产自动化水平。鼓励企业建设信息化集成管理系统，推广使用企业资源计划（ERP）和生产制造执行系统（MES），提高管控效率”1-2。在国内有色金属企业大上 ERP 或 MES 的时候，大家逐步发现：ERP 或 MES 系统更多的是解决企业管理层面的问题，甚至就是侧重解决供应链协同的问题。有色金属冶炼由于生产工艺流程长、加工工艺方法多、生产过程半成品、联产品和副产品多，很难实现操作现场的自动化过程。如何将生产工艺优化、生产质量管理等问题与管理信息化进行联动，通过信息化的手段，实现真正意义的科学决策、精细生产、智能加工成为摆在有色金属企业面前的新问题。1业务需求通过以上情况可以看出：某冶炼企业信息化建设需要满足以下几个方面的总体需求，具体如表 1 所示。Aug.2023Vol.52.No.4（Sum 301）2023 年 8 月第 52 卷第 4 期（总第 301 期）云南冶金YUNNAN METALLURGY*收稿日期：2023-05-06作者简介：吴仕艳（1980-），女，云南宣威人，工程师，主要从事铅锌冶炼管理等方面的工作。某冶炼企业信息化系统的建设及应用*吴仕艳（云南驰宏锌锗股份有限公司，云南 曲靖 655011）摘要：介绍了某冶炼企业信息化建设的现状，阐述了项目建设的可行性和必要性，根据公司信息化建设实际需求，设计了公司信息化建设规划框架和基本架构，分析并划分了 MES、ERP 中业务管理逻辑和层级关系，明确了集团化冶炼企业信息化建设从现场仪表到决策支持的五级架构逻辑关系，公司信息化建设使软件开发周期缩短 79%，管理效益明显。关键词：信息化；MES；ERP；网络基础；规划框架；基本架构中图分类号：C931.6文献标识码：A文章编号：1006-0308（2023）04-0176-07Construction and Application on Information System of one Smelting EnterpriseWU Shi-yan(Yunnan Chihong Zn&Ge Co.,Ltd.,Qujing,Yunnan 655011,China)ABSTRACT：It is introduced the current situation of information construction of one smelting enterprise,it is also elaborated thefeasibility and necessity of project construction;the planning framework and basic structure of information construction of the enterprisewas designed according to the actual demand of information construction,the management logic and hierarchical relationship in MES,ERP was analyzed and divided,then,the five-level architecture logic relationship of the information construction of group smeltingenterprise has been clear from the on-site instruments to decision support,so,the software development period was shortened by 79%byinformation construction,the management benefits are obvious.KEY WORDS：information;MES;ERP;network basis;planning framework;basic architecture176张杰，等：膏体充填技术在某矿空区治理当中的应用表 1某冶炼企业管控信息化总体需求表Tab.1Total demand list for information controlled by one smelting enterprise描述通过信息化的流程再造，将公司业务流程的固化在信息系统中，实现标准化管理灵活运用现有的信息化系统，从系统中及时采集数据来掌握情况；按照5W1H原则渗透到业务流程中各个节点，实现岗位、人员和工作的精细化管理序号需求内容2管理标准化1业务运营精细化面对经营环境越来越复杂、市场变化越来越快，必须采用信息化手段通过市场预测和分析，制定科学的采购与销售策略，降低经营成本，提高整个公司内外部供应链系统的响应速度3适应市场化4适应国际化为适应企业跨地域的发展，必须采用信息化手段才能实现整个企业统一的协调管理5集团化管控集团管控是集团企业为了加强集团管理本部的控制力而必须建立的一种管理体系，它的落地，需要相应信息系统的有效支撑，尤其以ERP为基础的集团信息化将成为驰宏公司信息化建设的重点。通过信息系统的建设和应用，加强以下各方面的管理，提高企业的持续竞争力2信息化在某冶炼企业的建设和应用2.1建设内容某企业的信息化建设应包含：建造或完善集团整体网络架构、安全架构、统一通讯架构，并在此基础上实现工程信息化（包括：过程控制系统、生产执行系统）和管理信息化3（包括：财务管理系统、物资管理系统、商贸管理系统、生产管理系统、办公自动化系统、设备管理系统、能源管理系统、质量管理系统等），组成一个纵向打通、横向协同的统一集团化管控平台。2.2总体架构信息化架构按照 IT 组织体系、IT 安全体系、基础设施架构、数据架构4、应用架构五个部分设计。应用架构内容如表 2 所示。2.3实施内容包括如下三个方面：1）建立信息化基础平台。以公司总部为核心建立数据中心。搭建稳定、高效、安全的企业信息数据广域网络，为公司信息化系统建设提供稳定安全的网络应用平台；2）建立工程信息化系统。淤实现系统的分散性管理，便于数据的就地采集；于简化系统结构和系统的连接通讯方式，提供现场仪表的远程管理；盂提供 MES 系统所需的管理数据；榆提供全厂所需的工业生产数据5；虞建立优异的 IT 管理服务体系；愚建立全面集成的信息化管理平台6。通过以上现场仪表和系统的建设，实现生产现场数据的采集及集成。建设内容如表 3 所示；3）建立管理信息化系统。在工程信息化（包括：过程控制系统、生产执行系统）7的基础上实现管理信息化，建设以人力管理、财务管理、项目管理、供应链管理、生产管理系统五大中心系统，并附以其他办公自动化系统、投资项目管理系统等其他系统，组成一个相互打通的统一的集团化管控平台8。建设内容如表 4 所示。2.4管理信息化平台架构选择管理信息化平台的构建方式的主要包括自主开发、套装软件整体替换、套装软件与现有系统集成三种方式，优缺点如表 5 所示。经过综合考虑，采用套装软件与现有系统集成方式建设管理信息化平台。系统后台的运维，考虑集团化“多级管控”要求，为更好的整合硬件资源，实现系统共享，采用“私有云”技术将管理信息化系统全部安装部署在公司内部“企业云”上，既实现系统的集成管理，也实现集中网络和系统的运维，安全性和集约型更好。表 2某冶炼企业信息化系统应用架构表Tab.2Application architecture of information system of onesmelting enterprise内容设备自动化系统、过程控制系统等各种现场采集仪表和自动化设备序号层级2自动化层1现场仪表层支持各业务板块生产运营系统，如MES、智能调度等3业务运营层4总部管控层公司经营管理系统，如ERP5决策支持层为管理者提供经营决策参考信息的系统，如BI、智慧指挥中心等吴仕艳：某冶炼企业信息化系统的建设及应用177Aug.2023Vol.52.No.4（Sum 301）2023 年 8 月第 52 卷第 4 期（总第 301 期）云南冶金YUNNAN METALLURGY表 3某冶炼企业工程信息化系统建设内容表Tab.3Construction content of engineering information system of one smelting enterprise序号公司名称1公司总部2分子公司过程控制需求MES需求无分子公司的生产调度情况与ERP系统接口，同时关键生产运营数据引入总部指挥调度指挥系统，实现数据上下打通把厂区内的计量点全部接入厂区内的DCS控制系统对一些已经过时的仪表，在保证不影响生产的情况下进行升级更新；同步持续完善过程控制系统（包括、水、风等能源数据的测量）尽量保证现场仪表和控制系统统一品牌，便于集成对业务员进行培训，提高业务员的系统操作技能建立一套MES系统，满足生产管控保证数据存储的安全性，避免发生硬件崩溃，系统瘫痪情况表 4某冶炼企业管理信息化系统建设内容表Tab.4Construction content of management information system of one smelting enterprise建设内容1.按照公司集团化管控目标，实现公司全面预算管理、会计核算与反映、综合查询与数据分析、资金管理、资产管理、全面市场化管理、财务风险控制、财务决策支持等基本功能2.实现公司财务管理的高效、规范3.与上级公司的财务管理进行接口4.可以建立与其他资金结算系统、银行间的数据通道，实现银企直联1.实现选才、用才、育才、留才全方面的管理。包括：组织管理、招聘管理、人事管理、考勤管理、薪酬社保管理、绩效管理、培训管理等2.实现人力成本管理，与其他业务系统集成3.与财务集成序号系 统2财务管理1人力资源1.根据集团公司要求透明化采购流程2.对现有物资系统的进一步数据挖掘3.加强财务管控，与财务实现集成4.与办公自动化系统审批流程的自动关联业务3物资管理4商贸管理1.完善原有系统，全面实现内外部供、销、存业务2.加强财务管控，与财务实现集成3.与办公自动化审批流程关联4.与各分、子公司信息化系统打通，实现集成化5生产管理1.实现生成日报、经营日报的数据采集，自动生成报表2.及时准确的掌握物料的消耗、库存情况3.能够分析生成工序的成本情况4.能够准确的掌握产品质量情况5.把握产品销售情况6.加强财务管控，与财务实现集成7.与办公自动化审批流程关联8.与商贸系统进行集成6投资项目管理1.实现工程文档管理2.工程全生命周期管理3.及时准确掌握投资完成情况、实现成本控制，保障资金安全4.保障质量安全5.加强财务管控，与财务实现集成6.与办公自动化审批流程关联7.与物资管理集成，实现物资采购数据关联178张杰，等：膏体充填技术在某矿空区治理当中的应用续表 4建设内容序号系 统15移动应用平台1.能够随时随地都可以处理公务，审批文件，分析报表，作出决策2援能够支持主流移动设备的操作系统，如：IOS、Andriod、BlackBerry、Windows Mobile、Symbian等107设备管理1.实现驰宏公司及下属企业的设备管理的信息化全过程管理，建立各种与设备管理有关的信息2.建立规范化的设备管理体系3.实现设备从投资建设、设计、选型、定货、采购、安装、调试，到使用、维护、检修、改造、闲置、调剂、报废等整个生命周期的全过程管理4.支持新项目或技术改造的设备采购、在线设备更新采购、低值易耗品采购三方面的分类管理要求98能源管理1.完善能源信息的采集、存储、管理和能源的有效利用2.在公司层面对能源系统采用分散控制和集中管理3.减少能源系统运行成本，提高劳动生产率4.加快系统的故障处理，提高对全厂性能源事故的反应能力5.通过优化能源调度和平衡指挥系统，节约能源和改善环境6.进一步对能源数据进行挖掘、分析、加工和处理9质量管理1.并且根据不同生产模式管理的需求，将质量管理功能联结到所有业务过程，如原材料的采购、生产管理、储存、销售和售后服务，使得质量管理有效地贯穿于供应链的所有业务环节2.与物资系统、商贸系统、生产系统集成10安全环保管理1.建立安全环保知识库2.污染物的在线监测3.安全、污染物超标预警4.安全环保台账5.安全整改记录6.安全环保行政许可、审批11科技管理1.公司级科研项目立项、年度科技计划项目管理2.政府资助项目管理3.科研项目经费管理4.科技成果、知识产权申报与管理、科技档案管理12战略绩效管理1.根据战略部署，制定经营计划2.实现全面预算制定，与财务集成，在预算制定方面能够方便、快捷3.与其他业务系统集成，保障全面预算执行与管控，能够进行风险预警4.根据经营计划的完成情况和全面预算的执行情况实现绩效考核管理13风险与内控管理1.为企业进行风险识别、风险报告和以风险控制为导向的企业内部流程规范2.为企业提供一个简洁易用的风险管理平台，有效融合境内外监管机构的合规要求3.强调风险控制措施的落实与持续改进，提高控制效率与效果4.在确保企业满足合规要求的同时，全面提升内部管理水平5.满足企业对风险管理和控制、内部流程持续改进的长期战略需要14商业智能管理1.整合所有业务系统，能进行数据挖掘2.提供丰富的报表，全方面展现企业实现经营情况3.建立预警体系，对超预算业务发出警告，如超过审批权限4.提供驾驶决策舱，为领导决策提供支持15办公自动化（OA）1.整合所有业务系统，能进行数据挖掘2.提供丰富的报表，全方面展现企业实现经营情况3.建立预警体系，对超预算业务发出警告，如超过审批权限4.提供驾驶决策舱，为领导决策提供支持吴仕艳：某冶炼企业信息化系统的建设及应用179Aug.2023Vol.52.No.4（Sum 301）2023 年 8 月第 52 卷第 4 期（总第 301 期）云南冶金YUNNAN METALLURGY3某冶炼企业生产管理系统建设实例冶炼生产管理系统主要在集团管理中心和冶炼企业实施，实施主要业务范围包含两个层面：管理中心管控系统、冶炼企业生产系统。3.1规划方案总体规划如图 1。表 5某冶炼企业管理信息化平台架构优缺点对比表Tab.5Advantages and disadvantages comparison of management information platform architecture of one smelting enterprise序号构建方式1自主开发优点缺点无开发灵活、适用性强，当期投资相对较少建设周期较长，上线慢，实施风险较大长期对非IT公司用工成本高，不利于IT工程师成长2套装软件整体替换开发量少，上线速度快需要根据软件调整公司部分业务流程，不符合现有投资保护原则；当期投资相对高，后期存在持续支付知识产权费用问题，实施风险较大3套装软件与现有系统集成开发量较少，适用性较强，上线较快，投资较低需要根据软件调整公司部分业务流程，需要开发软件集成接口图 1冶炼生产管理系统功能结构图Fig.1Function structure diagram of management system of smelting production3.2建设内容冶炼企业生产管理系统建设内容见表 6 所示。4应用效果某冶炼企业“智能工业信息管理平台”是结合企业自身发展转型升级的要求，应用“互联网+”思维，打造符合企业自身管控需求的集成化信息平台。平台搭建公司从基础自动化到决策支持的五级信息化架构体系，支持公司运营管控的持续优化。在冶金、化工、深加工和贸易中，加强计划、销售、生产、物资、质量等各个环节的信息沟通，提高产业链的协作效率，搭建规范、180张杰，等：膏体充填技术在某矿空区治理当中的应用表 6某冶炼企业生产管理系统建设内容表Tab.6Construction content of management system of one smelting enterprise序号建设系统1生产经营管控建设内容系统接口对工序开发了生产日报管理系统，主要反应当天产品产量、质量、过程关键控制参数及物料消耗在冶炼厂建立了经营日报表、冶炼模块能源及水资源消耗定期统计月报表、安全环保月报表，数据来源于工序生产日报管理系统及现场仪表数据，要求数据必须数出一源数据与财务集成，关键项目评审与集团OA、商贸公司营销系统、物资系统、集团人力资源管理系统集成8安全环保建立安全环保知识库，包括法律法规、技术标准、规范、企业先进、创新项目展示、安全环保管理制度等，积累并共享安全环保经验及制度规程；对烟气等污染物通过现场仪表的完善实现在线监测和超标预警，并开发了重大危险源或重要环境污染源监测报表和安全整改系统，实现安全环保事故管理闭环；开发安全环保行政许可审批流程；开发全安环保月报、季报、年报，具备安全环保过程管理数据统计、分析和查询功能数据与集成到集团智慧安全管理系统2生产计划管理计划设计长期，中期，短期计划，按照原料、半成品、产品、副产品四个维度，设计了生产、采购计划申报流程，为企业的生产计划提供了全面的支持数据与集团生产经营、销售、财务、物资采购系统集成3生产成本管理与生产经营管理系统关联，归集生产成本，主要实现产品、原料、化工、能源、设备、物资指标数据的自动归集，支持现场成本的精细管理数据与集团生产经营、设备管理、销售、财务、物资采购系统集成4销售管理建立销售订单管理，后期生产、物流与销售订单关联；开发销售订单跟踪功能，业务管理人员能够随时查看销售订单执行情况，提高对客户的服务水平数据与集团生产经营、财务系统集成5设备管理按照设备投资建设、设计、选型、定货、采购、安装、调试，到使用、维护、检修、改造、闲置、调剂、报废的全生命周期管理流程，设计了设备管理系统。开发了设备/功能主数据管理、缺陷代码化管理、维修费用和预算管理、巡检管理、维修工作分析、维修工单管理、检修计划、工作完成报告、部件修理工作流程、备件管理、移动资产管理等功能数据与财务系统、物资系统、物流系统接口6能源管理通过引入现场仪表数据实现能源使用可视化和集中控制，在数出一源基础上定制开发了能源管理报表，对各工序用能趋势进行分析和监管，实现生产能源平衡数据与财务系统和生产系统的接口7质量管理第一、对质量标准管理进行梳理，包含：在物料代码层次上明确检验物料及检验环节、建立和质量检验相关的基础数据并每个物料和基础数据进行关联、为每个物料建立检验计划第二、质量标准梳理基础上开发质量检验的管理系统。包括原料、中间品、产品、添加剂的检斤计量管理，原料入场质检管理，液体分析化验数据、原料分析化验数据、中间工程品分析化验数据、产品分析化验数据，为结算和生产工艺提供必要的数据参数支持在完成一、二步骤基础上开发质量报表，包括质量周报、质量月报、质量保证书、金属平衡表，调度进厂原料周报、不合格产品判定表、数据分析对比预警表等，为生产提供必要的质量保障与生产经营、物资、销售、商贸系统接口科学的绩效、财务、人力资源管理体系和平台，支持集团在产业链拓展过程中管理和业务模式的迅速反应能力。同步建设了信息化治理架构和流程，确保信息化建设符合总体规划和统一的技术标准，确保新业务的信息化建设符合总体规划和统一的技术标准。1）本次项目采用了 VMwarevSphere 虚拟化技术和 Info 组件技术，结合公司经营业务模式分析有色冶炼行业生产管理模式，定制开发了可通用的 PASS 应用，解决了公司“点多、面广、业务模式不统一、硬件投资大、软件开发时间长”的问题。解决了集团内部硬件机房的重复投资和分吴仕艳：某冶炼企业信息化系统的建设及应用181Aug.2023Vol.52.No.4（Sum 301）2023 年 8 月第 52 卷第 4 期（总第 301 期）云南冶金YUNNAN METALLURGY散管理难的问题，将过去软件平台开发时间由一家企业（6耀12）个月缩短为（1耀3）个月，节约了开发和运维成本；2）通过“智能工业信息管理平台”的搭建，较好的实现了企业内部信息共享，达到提高决策效率，降低沟通成本的作用；3）通过现场自动化的改造完善，较好的减轻了工人劳动强度，改善了现场安全劳动条件；4）通过视频监控、现场仪表等方法的应用，准确对关键设备、岗位进行在线监控，确保事故的及时处置；5）系统及时、准确地反映过程质量信息，使公司相关部门的管理人员不仅可及时了解到能源计量和质检化验的实际状况，还可以对生产作业中隐蔽的问题进行及时的处理；6）信息系统建设过程中将跨部门、跨流程的工作任务依据科学管理体系进行归纳和重组，降低了生产管理人员跨部门之间的工作协调时间成本；7）将生产管理者日常的工作业务流程和业务数据科学、规范的固化到系统中，降低了工作岗位交接的管理和数据风险；8）通过对分厂生产管理中各项工作业务流程的信息化改造，能够发现现存业务流程中存在管理漏洞和运作弊端，通过合理改进和完善后从而有效提升生产管理水平；9）为企业建设其他管理信息化系统提供了理论和实践指导；10）为企业复制成功的生产管理信息化经验提供了科学的实现手段。5结 语介绍了铅锌冶炼工厂信息化建设推动工艺优化和运营改善的方法。1）通过完善公司现有自动控制系统，建设过程监控、调度指挥、经营管理系统等方式，将节能减排与生产经营有效结合，建设冶炼企业新型生产管理模式，达到了节能降耗、降低成本、提高产品竞争力、保护环境资源、发展循环经济的目标，最终实现可持续发展的目标；2）“智能工业管控信息化平台”，不再只是一套系统软件，而是通过两化融合的逐步深入，建设以供应链集成业务的方式使信息化贯通企业内部管理的各个关键环节的信息平台，从而保证物流、资金流、信息流的畅通，初步实现“三流”合一；3）把现代信息技术融入到节能减排和循环经济的各个环节中并充分发挥作用，促进冶炼行业可持续发展。参考文献：1 鲍镇.MES 在金隆公司的实施与应用J.有色冶金设计与研究：2013，34（1）：27-30.2 丛方杰.ERP 在金属矿山企业的应用研究J.中国矿业：2011（8）：106-108.3 李向军，孙彦广，尹怡欣，等.冶金能源管理系统 EMSJ.科技资讯：2008（30）：1-3.4 Kawahata K.A new algorithm to solve large scale mineproduction scheduling problems by using the Lagrangianrelaxation methodD.Doctoral thesis，Colorado School ofmines，Golden，USA，2006.5 李剑云.信息化技术在有色金属企业建设中的应用J.轻工科技，2012（7）：141-142.6 张晓军.重金属冶炼自动化、信息化现状与发展述评J.有色冶金设计与研究，2002（23）：26-31.7 克拉玛依市.城市管理运行中心解决方案产品R.2012-3-1.8 Sitaram Asur，Bernardo A.Huberman.Predicting the FutureWith Social MediaR.ACM，2010.9 Paolo Ferragina.TAGME：On-the-fly Annotation of ShortText FragmentsR.CIKM，2010.10 Xianpei Han，Le Sun，Jun Zhao.Collective Entity Linkingin Web Text：A Golletctive Entity Linging in Web Text：A Graph-Based MethodR.SIGIR，2011.182