煉鋼大宗物料實時成本核算系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用

左康君

(安陽鋼鐵股份有限公司)

煉鋼大宗物料實時成本核算系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用

左康君

(安陽鋼鐵股份有限公司)

介紹了煉鋼廠大宗物料實時成本核算系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、特點和功能，采用該系統(tǒng)實現(xiàn)大宗物料成本分工序、按班組、爐號進行實時量化核算，大幅度地降低了轉(zhuǎn)爐煉鋼成本，為進一步探索低成本模式下的生產(chǎn)結(jié)構(gòu)提供了技術(shù)支撐。

煉鋼 大宗原材料 成本核算

0 前言

煉鋼大宗物料是影響煉鋼成本的主要因素，占整個煉鋼廠生產(chǎn)成本的90％以上，煉鋼物料種類繁雜、計量方式各不相同，造成實際計量數(shù)據(jù)與采集數(shù)據(jù)誤差不一致，標準成本計算復雜，程序轉(zhuǎn)化困難。只能按月來獲得平均成本，統(tǒng)計的準確性受人為因素干擾大，提供的決策信息滯后，嚴重影響煉鋼廠成本的管理和降低。因而開發(fā)研制煉鋼大宗物料實時成本核算系統(tǒng)，實現(xiàn)大宗物料的實時、定量、統(tǒng)計分析、考核，強化成本的動態(tài)管理和動態(tài)考核，真實記錄大宗物料在線成本并且實現(xiàn)將其數(shù)據(jù)按要求通過網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器進行網(wǎng)頁動態(tài)發(fā)布、數(shù)據(jù)共享、報表打印等功能，從而為企業(yè)精細化成本核算，強化成本的動態(tài)管理和動態(tài)考核，深化成本控制提供了有力支持。

1 開發(fā)背景

安鋼第二煉鋼廠設(shè)備比較陳舊，自動化程度不高，生產(chǎn)節(jié)奏快。過程控制系統(tǒng)不完善，雖然做過一些信息化方面的工作，但是，由于煉鋼工藝的復雜性、相關(guān)性、人為因素干擾等原因，成本控制滯后，缺乏對煉鋼生產(chǎn)成本在線指導，加之連年高難起點再降成本，因此，開發(fā)一套煉鋼廠大宗物料成本的動態(tài)實時核算系統(tǒng)已成燃眉之急。

2 系統(tǒng)設(shè)計

2.1 系統(tǒng)架構(gòu)

大宗物料實時成本核算系統(tǒng)結(jié)構(gòu)采用三層 C/S與 B/S相結(jié)合的模式，數(shù)據(jù)采用集中存儲和備份，同時對已有核心建設(shè)的各系統(tǒng)進行一體化整合?？蛻舳艘徊糠謹?shù)據(jù)通過物流跟蹤系統(tǒng)自動生成。一部分數(shù)據(jù)通過 EXCEL服務(wù)器圖形界面人工錄入。其結(jié)構(gòu)框架如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框架示意圖

應(yīng)用服務(wù)器一臺負責成本數(shù)據(jù)的計算和存儲，操作系統(tǒng)選用M icrosoftW indowS2003企業(yè)版，應(yīng)用服務(wù)器軟件選用中間件用microsoft V isual Studio2005的 C#為開發(fā)平臺，自主開發(fā)成本核心計算模塊。M icrosoft公司產(chǎn)品的開放性，能夠保障系統(tǒng)的兼容性，便于以后系統(tǒng)的升級和擴展。

數(shù)據(jù)庫服務(wù)器有兩臺服務(wù)器組成，設(shè)置冗余，互為熱備份，操作系統(tǒng)選用M icrosoftW indowS2003企業(yè)版，數(shù)據(jù)庫采用M icrosoft SQL SERVER2000企業(yè)版和勤哲 EXECL服務(wù)器 8.5版，成功實現(xiàn)不同服務(wù)器數(shù)據(jù)互用和互通，實現(xiàn)數(shù)據(jù)并行處理，設(shè)置兩臺服務(wù)器每天定時備份，定期將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存其它存儲設(shè)備，對企業(yè)數(shù)據(jù)實行雙重保護。選擇M icrosoft SQL SERVER2000企業(yè)版數(shù)據(jù)庫，是因為它可靠性高，具備故障恢復、持續(xù)運行能力等優(yōu)點。

實時數(shù)據(jù)庫采用 Proficy H isto rian實時數(shù)據(jù)庫。該系統(tǒng)具有與現(xiàn)場 W INCC、OPC直接連接，通過OPC方式對 DCS實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)采集準確、高可靠性、靈活性、可擴張性。

2.2 系統(tǒng)功能

大宗物料實時成本核算系統(tǒng)包括：生產(chǎn)消耗數(shù)據(jù)采集、標準成本、成本計算、在線多變量修正模型、權(quán)限控制、EXECL服務(wù)器動態(tài)數(shù)據(jù)管理六大模塊。其系統(tǒng)的功能流程如圖2所示。

圖2 系統(tǒng)功能流程

生產(chǎn)消耗數(shù)據(jù)采集模塊實現(xiàn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的實時采集。標準成本模塊主要完成工序標準成本的設(shè)置。成本計算模塊根據(jù)不同鋼種計算出每爐的工序成本。在線多變量修正模型模塊主要功能完成不同鋼種、不同價格口徑、多物料、法定稱與工藝稱的誤差修正。權(quán)限控制模塊是系統(tǒng)管理員通過權(quán)限控制對使用該系統(tǒng)的用戶以及使用權(quán)限進行管理。EXECL服務(wù)器動態(tài)數(shù)據(jù)管理模塊主要功能是管理分鋼種、分價格標準成本、稱差標準系數(shù)的補償、物料折合系數(shù)、實現(xiàn)在線多變量誤差自修正。其中，生產(chǎn)消耗數(shù)據(jù)采集、標準成本、成本計算、在線多變量修正模型模塊為系統(tǒng)的核心功能。

2.2.1 生產(chǎn)消耗數(shù)據(jù)采集

煉鋼動態(tài)成本系統(tǒng)是跟蹤所有工序的物流，收集所有煉鋼工序的物料消耗信息。數(shù)據(jù)的收集采用兩種方式，一種通過物流跟蹤系統(tǒng)采集鋼鐵料實時消耗數(shù)據(jù)、合金采集系統(tǒng)采集合金料實時消耗數(shù)據(jù)、通過實時數(shù)據(jù)庫 Proficy H istorian采集散裝料實時消耗數(shù)據(jù)；二是通過 EXECL服務(wù)器客戶端界面動態(tài)人工錄入標準成本信息、生產(chǎn)計劃信息、不同價格口徑信息為成本計算提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

自動采集的數(shù)據(jù)包括鐵水進廠量、鐵水消耗量、各種廢鋼消耗量、大宗原輔料消耗量等，原輔料與采集計量設(shè)備的多對一關(guān)系的人工確定。廢鋼分類核算。

2.2.2 標準成本

標準成本的確定分計劃價、市場價兩種計算口徑。

1)鋼鐵料標準成本。根據(jù)所使用廢鋼結(jié)構(gòu)和種類，以轉(zhuǎn)爐物料平衡及熱平衡計算為依據(jù)，按照轉(zhuǎn)爐工藝特點，制定出科學合理、符合生產(chǎn)實際的標準成本。

2)合金料標準成本。根據(jù)工藝要求按鋼種分類的合金料結(jié)構(gòu)和標準消耗，以市場價和計劃價兩個口徑分別進行制定。在保證鋼水質(zhì)量的前提下對比得出最低合金成本，確定該鋼種合金結(jié)構(gòu)。各鋼種合金標準消耗依據(jù)上年實際鋼種合金消耗結(jié)合本年度公司下達計劃消耗，在此目標上達到的降幅空間制定。

3)散狀料標準成本。煉鋼用散狀料是轉(zhuǎn)爐煉鋼生產(chǎn)所用造渣材料，主要包括石灰、白云石、螢石及其代用品、合成渣料和鎂球等，標準結(jié)構(gòu)的制定方法同合金標準制定。

4)工序成本按照生產(chǎn)工藝主要分為煉鋼、連鑄兩大工序，煉鋼、連鑄成本項目主要包括鋼鐵料、合金料、散裝料等數(shù)據(jù)。工序的成本種類及對象見表1。

表1 工序的成本種類及對象

2.2.3 成本計算

該模塊功能是將采集到的生產(chǎn)消耗數(shù)據(jù)，以爐號為線索計算出分鋼種、不同價格口徑單爐成本、鋼種平均成本、工序成本等。成本計算的原則是對品種成本影響較大的成本采用實時計量原則，對品種影響較小的成本如各種廢料采用系數(shù)分攤、補償?shù)脑瓌t；根據(jù)煉鋼、連鑄工藝分段實施成本計算。

1)單爐成本算法。以爐號為線索統(tǒng)計該爐號在煉鋼廠所有工序的成本。通過單爐成本計算即可以在班組內(nèi)單爐鋼成本差異，也可以在班組間計算成本差異。通過進一步的成本差異分析，進一步提高標準化操作水平，達到降低成本的目的。

2)鋼種平均成本算法。鋼種平均成本計算就是以鋼種為對象，計算分班、分天、分旬、分月的平均成本。計算鋼種平均成本的目的是為了掌握不同鋼種目前的真實成本，為本鋼種成本進一步降低提供決策依據(jù)。

3)工序成本算法。工序成本是以工序為對象對消耗和費用進行歸檔和分配。消耗和費用按成本項目劃分，主要包括煉鋼工序和連鑄工序兩大工序，煉鋼工序包括主原料、輔助材料、合金等大宗原材料的在該工序標準噸鋼水成本，連鑄工序的主原料、輔助材料、合金等大宗原材料在連鑄工序的分攤折合標準成本[1]。

式中：Oj——大宗物料標準的在該工序第 j種物料的成本；

Rj——第 j種在該工序不同鋼種生產(chǎn)過程總投入量；

Sj——第 j種物料在該工序的生產(chǎn)投入總量。

連鑄工序的成本 =煉鋼工工序的成本 ×K (4)

式中：K——連鑄工序成本與煉鋼成本的折算系數(shù)。2.2.4 在線多變量修正模型

在線多變量誤差修正模型，該模型包括不同鋼種、不同價格、多種物料、稱量等參數(shù)誤差修正，利用EXCEL服務(wù)器動態(tài)管理分鋼種、分價格標準成本、稱差重量系數(shù)補償、物料系數(shù)折合的技術(shù)，實現(xiàn)在線多變量誤差自修正，確保煉鋼過程多物料，按類采集分解的準確性。

3 系統(tǒng)應(yīng)用

煉鋼大宗物料實時成本核算系統(tǒng)主要應(yīng)用于安鋼第二煉鋼廠大宗物料成本的動態(tài)實時核算。作為信息化建設(shè)總體規(guī)劃的一部分，規(guī)劃初期已經(jīng)考慮到與該廠物流跟蹤系統(tǒng)、合金料采集系統(tǒng)、散裝料采集系統(tǒng)、實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、公司 ERP系統(tǒng)等系統(tǒng)接口。

1)具體措施。根據(jù)生產(chǎn)工藝要求動態(tài)的引入生產(chǎn)計劃、工藝參數(shù)、價格參數(shù)、原料結(jié)構(gòu)的概念：①建立了分鋼種不同核算口徑、不同爐料結(jié)構(gòu)下的標準消耗與兩種價位(計劃價、市場價)的標準成本體系及計算機快速核算模型；②開發(fā)了物料現(xiàn)場采集重量誤差波動的自修正、多類、多價位、多折算口徑、多爐料結(jié)構(gòu)的廢鋼混合計量、分類核算技術(shù)，實現(xiàn)了公司考核口徑與廠內(nèi)部核算口徑的指標對接，數(shù)據(jù)采集與統(tǒng)計分析一體化應(yīng)用；③統(tǒng)一了數(shù)據(jù)來源，統(tǒng)一了各級考核標準；④用 EXECL服務(wù)器實現(xiàn)管理、工藝人員與本系統(tǒng)動態(tài)管理，能動態(tài)實時計算不同類型的成本差異，按班次實現(xiàn)動態(tài)調(diào)整，反映出工藝要求、價格變動、原料結(jié)構(gòu)改變對成本的影響。

2)目的。從基礎(chǔ)上改變了事后倒推成本管理方式，結(jié)束了多套成本統(tǒng)計數(shù)據(jù)和多種考核標準并存的現(xiàn)象，明確了成本管理的發(fā)展方向。做到實時成本與標準成本在線對比，形成邊煉邊核算邊優(yōu)化的操作模式，達到低成本運行的控制目的。

3)應(yīng)用前后數(shù)據(jù)對比分析。煉鋼大宗物料實時成本核算系統(tǒng)自2008年上線以來的成本數(shù)據(jù)對比分析見表2。

表2 2008年～2010年(上半年)大宗物料成本數(shù)據(jù)

由表2可以看出，大宗物料成本較2008年以來及2010年均有降低，其中合金料成本比2008、2009年有所升高，原因是成本指標變化，合金成分體系調(diào)整。但是利用該系統(tǒng)在線監(jiān)控合金成本經(jīng)過不斷優(yōu)化工藝，2010年的合金成本大幅降低。散裝料成本較2008年有所升高，主要是近兩年石灰和鐵水質(zhì)量的波動，轉(zhuǎn)爐化渣效果不好，通過系統(tǒng)監(jiān)控綜合應(yīng)用管理手段，2010得到有效控制。大宗物料降本貢獻度由90.23％提高到90.66％。

4 應(yīng)用效果

煉鋼大宗物料動態(tài)在線成本核算技術(shù)自2008年12月份投入運行以來，精確地解決煉鋼復雜生產(chǎn)條件下物料的動態(tài)、量化、核算與考核的難題，煉鋼成本實現(xiàn)了爐爐精細，班班清晰，為物料結(jié)構(gòu)優(yōu)化實現(xiàn)日分析、旬總結(jié)、月對比提供了堅實的數(shù)據(jù)依據(jù)，全面提升了煉鋼廠生產(chǎn)過程監(jiān)控水平、生產(chǎn)管理模式；2009年該技術(shù)對鋼鐵料成本、合金料成本、散裝料成本貢獻率20％，年創(chuàng)經(jīng)濟效益為1760萬元，為探索低成本模式下的生產(chǎn)結(jié)構(gòu)提供了強有力的技術(shù)支撐。

5 結(jié)論

1)通過三層 C/S與B/S相結(jié)合的模式，數(shù)據(jù)采用集中存儲和備份，以及對已有核心建設(shè)的各系統(tǒng)進行一體化整合建立了大宗物料實時成本核算系統(tǒng)

2)大宗物料實時成本核算系統(tǒng)實現(xiàn)了煉鋼成本控制爐爐精細，班班清晰。

3)應(yīng)用大宗物料實時成本核算系統(tǒng)大幅度降低了轉(zhuǎn)爐煉鋼的成本，為進一步探索低成本模式下的生產(chǎn)結(jié)構(gòu)提供了技術(shù)支撐。在鋼鐵行業(yè)及相關(guān)企業(yè)具有推廣意義。

[1]李建中，陳亮.低成本煉鋼動態(tài)成本核算系統(tǒng)在重鋼的應(yīng)用.冶金自動化，2009，33(3)：52-55.

DEVELOPM ENT AND APPL ICAT ION O F ON-L INE COST ACCOUNT ING SYSTEM FOR STEELM AK ING BULKmATER IALS

Zuo Kangjun
(Anyang Iron＆Steel Stock Co.，L td)

This artic le introduces the structure，characteristics and functions of on-line cost accounting system for stee lm aking bu lkmaterials.It realizes on-line quantitative accounting of bulkmaterials in according to p rocess，team and heat num ber，greatly reduces converter steelm aking cost，and p rovides technical support for exp loring the p roduction structure in the low costmode.

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2010—8—30