1 引言
针对铁矿石价格飞速猛涨,钢材生产成本日益剧增这一现状,并响应韶钢”将成本增效益”的口号, 韶钢三炼钢厂及时采取应对措施,需要实时监控各个工序上每一炉钢的成本, 韶钢三炼钢成本核算系统在此情况下应运而生。
2 系统框架
三炼钢成本核算系统的架构特点(见图1)。
生产数据、价格指标数据等)进行计算,并对计算所得数据保存。
系统采用韶钢原有的MES平台,并嵌入到韶钢MES系统中,既节省系统开发成本又方便使用,各操作岗位运行客户端即可。
3 系统功能与实现
3.1 系统功能
韶钢三炼钢成本核算系统以MES自动采集到的物料消耗数据为依据,能够分别对各炉次、班组、月、天、连铸机座号,转炉座号及钢种等进行成分分析的软件系统。该系统既可以对录入的物料消耗量进行成本核算,也可以对实时采集的物料数据进行成本核算,并能够做到自动跟指标对比。
该系统的功能模块有价格指标管理、钢铁料管理、合金料管理、辅耐料管理、能源动力管理、制造费用管理、总成本管理、报表管理以及系统管理。系统功能及流程见图2。
各功能模块的内容如下:
3.1.1 价格指标管理
按月度管理物料价格,做好历史保存;
按月度管理物料指标,做好历史保存。指标分解到钢种、工序。
3.1.2 钢铁料管理
可以录入钢铁料消耗量进行成本计算,并对采集量做系数修正。
可以对各炉次、班组、月、天、连铸机座号,转炉座号及钢种等进行钢铁料成分分析,并同指标做对比。
可以钢铁料吨钢消耗和指标作分析。
可以按炉次和浇次查看转炉,连铸钢水收的率
3.1.3 合金料管理
可以录入合金料消耗量进行成本计算,并对采集量做系数修正。
可以对各炉次、班组、月、天、连铸机座号、转炉座号以及钢种等进行钢铁料成本分析,并同指标做对比。
3.1.4 辅耐材管理
因为辅耐材大部分为手投料,所以该模块做了完善的班组辅耐材消耗录入功能,并能将自动采集的和手工录入的班组数据结合起来计算出辅耐材模块的成本数据。
3.1.5 能源管理
将采集到的水、气、电等能源数据做分摊计算。
3.1.6 制造费用
人 工、设备折旧费做分摊修正;备品备件消耗将从三钢设备管理系统获取班组消耗数据。
3.1.7 总成本模块
将前5个模块的计算数据通过一定的计算方法得出总成本和吨钢消耗。
3.1.8 报表管理
管理班组成本的报表文件。
3.1.9 系统管理
管理系统的用户、系统功能、系统授权、系统日志记录。
3.2 系统前台界面说明
该系统操作页面简洁、直观,数据计算公式不需输入。以合金料管理为例说明:
合金料炉成本分析界面(见图3)。
图3表格中数据来源说明:
系统采用Oracle接口技术自动从MES(manufacturing execution system)获取生产数据,保证了系统的实时性,采集的生产数据做历史性保存。
应用系统采用.Net开发平台,使用了.Net Fromework技术,减少重复开发,解决系统的可重构性、可维护性。
系统采用Client/Server架构,采用模块化组件结构体系,应用程序从数据库获取所需要的数据(如采集量数据来源为MES采集数据。
合金料预算单位成本=指标×预算价格;
合金料预算总成本=合金料预算单位成本×本炉出坯量;
合金料实际总成本=物料A消耗×A实际价格+物料B消耗×B实际价格;
合金料实际单位成本=合金料实际总成本/本炉出坯量;
修正系数=盘点总量/采集总量(一段时间内,每个物料一个修正系数)。
合金料时间段成本分析界面(见图4)。
图4表格中数据来源说明:
预算单位成本=预算价格×指标(吨钢消耗);
实际单位成本=吨钢消耗×实际价格;
预算总成本=预算单位成×产量;
实际总成本=实际单位成本×产量;
吨钢消耗=实际采集量×修正系数/产量。
3.3 系统运行及开发环境
3.3.1 系统服务器
与Oracle MES服务器环境共用,为IBM570.系统的网络操作系统采用IBM AIX,数据库管理系统采用Oracle 9i。系统终端客户机为:主频≥1.5G、内存≥512M、硬盘≥40G、配置100M网卡。
3.3.2 系统开发环境
电脑系统为Windows XP操作系统,系统采用VS2005.NET编程语言进行编程,数据库Oracle,版本号为:9i;PL/SQL。
3.4 系统编程中的关键技术
3.4.1 系统从EMS自动取数[3][4]
通过定义事物处理游标、步骤游标以及任务游标,系统自动循环从MES事务处理表中获取数据,并按成本核算需求进行格式化整理,插入到成本核算系统的表中。这样一次性通过游标嵌套取数,可以大大提高系统运行效率。
3.4.2 系统实现模块化编程[1]
系统功能的每一块都是独立的。系统代码块可以与任何其它模块直接接口,是由更小、有良好的代码块孤立的分离。这样缩短了软件开发所需要的时间,最终统一进行集成。
3.4.3 公共程序设计[2]
针对每个步骤都有一定的通用性,设计了通用过程、函数及公用界面。比如:价格指标管理界面。
3.4.4 系统扩展功能
把同类型的业务放在同一个步骤里。如以后增加新的炉子,就不需要大范围改动程序,实现程序可扩展性能。
4 系统的特点
该系统是有韶钢信息部自主研发的具有韶钢特色的生产数据集成系统,其特点如下:
(1) 系统数据与MES系统完全集成。
(2) 各岗位数据充分共享。
(3) 提供一体化的信息交互平台,实现岗位间信息的实时传递,在线监控生产成本的全过程,及时提供指导,起到良好的成本数据监控作用。
(4) 为管理层提供各工序各模块的现场生产实时成本、可视化界面。
(5) 加强生产过程管理,提高产品质量,提高生产管理水平。
(6) 提供准确及时的统计分析报表,实现生产成本数据的统计分析,增强企业的决策能力。
5 三炼钢成本核算系统在韶钢的应用效果
本系统在2010年4月开始上线试运行后,由于每炉钢的生产成本能实时分析控制,使转炉工序加工成本明显下降,由2009年的800元/吨,下降到680元/吨,扣除价格和其它影响因素后,转炉工序加工成本下降10.2元/吨;中间包平均包龄:是指连铸中间包使用的平均炉次数,由2009年的9.2炉/个,提高到10.5炉/个;钢坯综合合格率:钢坯综合格率由2009年的98.81%,提高到99.56%。见表1。
6 效益分析
(1) 直接经济效益:
按年产300万吨钢,120吨/炉,每生产1吨钢坯创造效益10.2元,每减少1吨废品坯按创造效益680元计,则年创造效益为:
年降成本增加效益:3000000×10.2元/吨=3060万元;
年节约中包效益:(300万吨÷120÷9.2-300万吨÷120÷10.5) ×0.8万元/个=269万元;
年提高质量效益:300万吨×(99.56%-98.81%)×680元=1530万元;
按10年折旧计算,年折旧为588÷10=58.8万元,合计年创造效益为:3060+1530+269-58.8=4800.2万元。
(2) 间接经济效益
该系统的成功运用使各生产操作岗位人员可及时迅速了解本岗位及上下工序的生产状态,及时调整操作要求,避免人工的查询录入所需的大量时间,提高了生产效率和工作效率,按三钢厂平均每人每班节约作业时间30分钟,三钢厂年创造效益12000万元计,则系统运行后产生的年间接经济效益为:12000万元÷8÷60×30=750万元。
提高了产销一体化水平,通过系统加快了对市场的反应速度,比原来可减少2天反应时间,按价格波动0.2%计算,平均日销售1万吨计,则系统运行后产生的年间接经济效益为:1万吨×4000元/吨×0.2%×365天=2920万元。
产生的年间接经济效益为3670万元
(3) 社会效益
该系统的成功运用,减轻了员工的劳动强度,促进了员工素质的提高,提高了公司的信息化水平,为企业树立了良好的社会形象。
7 结束语
(1) 该系统采用了目前先进的.net技术作为开发平台,依托快速、可靠的网络,在跟踪系统覆盖生产区域内,实现了较完整的实时数据自动采集与过程跟踪,使用界面直观,操作简单方便,降低了工人的劳动强度,提高了工人的劳动效率;
(2) 该系统为生产组织者、管理者、指挥者提供满足企业MES、ERP系统数据管理的需要,实现对生产过程有效的监控管理,提高生产效率和产品质量,保证按期交货,降低了生产成本和提高市场反应速度,提升了韶钢的核心竞争力;
(3) 在韶钢乃至同行业信息化建设中具有广阔的推广应用前景。
参考文献:
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[5] 谈竹贤等.《Oracle9i PL/SQL从入门到精通》[M].北京:中国水利水电出版社.2002.
[6] (美)Scott Urman.《oracle9i PL/SQL 程序设计》[M].北京:机械工业出版社.2002.
作者简介:张军涛(1977-),男,讲师,硕士,研究方向:工业自动化。