鋼鐵企業(yè)質(zhì)量分析系統(tǒng)設(shè)計(jì)

陳鳴旭

（江陰興澄特種鋼鐵有限公司， 江蘇　江陰　214400）

生產(chǎn)實(shí)踐·應(yīng)用技術(shù)

鋼鐵企業(yè)質(zhì)量分析系統(tǒng)設(shè)計(jì)

陳鳴旭

（江陰興澄特種鋼鐵有限公司， 江蘇江陰214400）

詳細(xì)介紹鋼鐵企業(yè)質(zhì)量分析系統(tǒng)的功能，從ETL服務(wù)器、數(shù)據(jù)分析服務(wù)器、數(shù)據(jù)倉庫服務(wù)器和存儲、Portal應(yīng)用服務(wù)器和WEB服務(wù)器、客戶端等方面對系統(tǒng)硬件的設(shè)計(jì)進(jìn)行探討，以期為鋼鐵企業(yè)質(zhì)量分析提供更多的支持。

鋼鐵企業(yè)質(zhì)量分析系統(tǒng)

目前，鋼鐵企業(yè)面臨著激烈的市場競爭壓力。企業(yè)只有不斷提升生產(chǎn)工藝水平、提高產(chǎn)品檔次，才能在競爭中生存。因此，借助信息化技術(shù)和現(xiàn)代工具進(jìn)一步推進(jìn)和加強(qiáng)質(zhì)量管理，已成為鋼鐵企業(yè)的一個(gè)重要的任務(wù)。

質(zhì)量分析與診斷系統(tǒng)可為企業(yè)生產(chǎn)過程中的產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行客觀、全面和準(zhǔn)確的評價(jià)，是為企業(yè)生產(chǎn)決策提供方便的輔助決策工具。

1　系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.1建立質(zhì)量數(shù)據(jù)倉庫

購買專業(yè)的數(shù)據(jù)倉庫軟件產(chǎn)品和數(shù)據(jù)抽取工具，從ERP、MES、檢化驗(yàn)、數(shù)據(jù)采集、EMS等系統(tǒng)中收集過程工藝數(shù)據(jù)和產(chǎn)品檢化驗(yàn)數(shù)據(jù)，對采集到的影響質(zhì)量因素的數(shù)據(jù)進(jìn)行全部收集和集中存儲，形成完整的質(zhì)量數(shù)據(jù)倉庫，為數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、分析、挖掘提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)和支撐。

1.2實(shí)現(xiàn)質(zhì)量報(bào)表系統(tǒng)產(chǎn)制

實(shí)現(xiàn)各產(chǎn)線質(zhì)量日報(bào)、月報(bào)系統(tǒng)自動產(chǎn)制；實(shí)現(xiàn)成品合格率、原鋼種一次合格率等質(zhì)量指標(biāo)自動統(tǒng)計(jì)；引入業(yè)內(nèi)一流報(bào)表展示工具，以圖表化界面展示公司質(zhì)量管理狀況；實(shí)現(xiàn)異常數(shù)據(jù)鉆取功能，從多維度鉆取分析影響質(zhì)量的原因。

1.3使用統(tǒng)計(jì)學(xué)工具分析工藝質(zhì)量狀況

根據(jù)不同鋼種生產(chǎn)過程中的關(guān)鍵工藝參數(shù)能夠按需求實(shí)現(xiàn)質(zhì)量分析功能，自動生成SPC控制圖，對落在控制線外的點(diǎn)進(jìn)行分析，自動生成過程能力指數(shù)（CPK）等反映過程能力的指標(biāo)。

1.4實(shí)現(xiàn)質(zhì)量成本在線收集和統(tǒng)計(jì)

1.4.1收集內(nèi)部質(zhì)量損失

統(tǒng)計(jì)改判、降級、判廢的不合格品，按照原鋼種質(zhì)量成本和改判、降級、判廢后的質(zhì)量成本之間的差額計(jì)算質(zhì)量損失。對于增加工序的，每增加一道工序其成本計(jì)算質(zhì)量相應(yīng)增加，從而實(shí)現(xiàn)內(nèi)部質(zhì)量損失的自動歸集。

1.4.2收集外部質(zhì)量損失

收集客訴系統(tǒng)質(zhì)量異議數(shù)據(jù)，匯總質(zhì)量異議賠償金額等數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)外部質(zhì)量損失的自動歸集。

2　功能概述

質(zhì)量分析與診斷層是質(zhì)量分析與診斷系統(tǒng)的核心部分，主要由三個(gè)主體功能構(gòu)成，如圖1所示。

圖1　質(zhì)量分析與診斷系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)示意

2.1質(zhì)量統(tǒng)計(jì)（見圖2）

圖2　質(zhì)量報(bào)表工具原理示意圖

1）按照工序切片制作質(zhì)量日報(bào)、月報(bào)、年報(bào)及各類專用報(bào)表。結(jié)合產(chǎn)品質(zhì)量數(shù)據(jù)集市、生產(chǎn)數(shù)據(jù)集市、過程質(zhì)量數(shù)據(jù)集市等相關(guān)數(shù)據(jù)集市，通過報(bào)表工具按照質(zhì)量日報(bào)、周報(bào)、月報(bào)、年報(bào)的統(tǒng)計(jì)計(jì)算規(guī)則對質(zhì)量數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并通過各種圖形報(bào)表展示質(zhì)量數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果。

2）根據(jù)鋼種、規(guī)格、用途等條件進(jìn)行質(zhì)量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的篩選查詢。

3）歸集質(zhì)量成本數(shù)據(jù)。按時(shí)間、工序、品種、規(guī)格等多維切片對質(zhì)量成本進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算。

2.2質(zhì)量分析與追溯

1）對合格率、一次合格率、原鋼種一次合格率、廢品率等質(zhì)量指標(biāo)按照鋼種、規(guī)格、工序、缺陷類別等維度進(jìn)行分析計(jì)算。

2）依據(jù)產(chǎn)品質(zhì)量事故的判斷與評級規(guī)則，依托產(chǎn)品質(zhì)量數(shù)據(jù)集市、生產(chǎn)數(shù)據(jù)集市等對產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量情況進(jìn)行評估，對質(zhì)量結(jié)果進(jìn)行判讀和評級，將相關(guān)的質(zhì)量事故信息進(jìn)行展示和通知，支持質(zhì)量事故歷史趨勢分析。

3）結(jié)合數(shù)據(jù)分析模型，利用系統(tǒng)提供的回歸計(jì)算方法對產(chǎn)品質(zhì)量波動和缺陷產(chǎn)生的影響因素進(jìn)行分析判讀，確定其中的數(shù)個(gè)關(guān)鍵影響因子，直到質(zhì)量設(shè)計(jì)人員在質(zhì)量管控參數(shù)、質(zhì)量設(shè)計(jì)中對其進(jìn)行進(jìn)一步的調(diào)優(yōu)設(shè)計(jì)。

4）結(jié)合訂單、生產(chǎn)等數(shù)據(jù)集市，按照鋼種、規(guī)格等維度進(jìn)行過程質(zhì)量分析。

2.3系統(tǒng)管理

系統(tǒng)管理實(shí)現(xiàn)對用戶單點(diǎn)登錄以及系統(tǒng)用戶、角色群組和用戶權(quán)限的管理，提供系統(tǒng)用戶的登錄門戶。

用戶、角色管理即為系統(tǒng)操作人員管理，包括操作人員基本信息地錄入、修改、禁用、啟用。角色定義及管理包括角色組的定義以及基本信息的錄入、修改和成員增刪。

權(quán)限管理為根據(jù)業(yè)務(wù)使用要求，對特定人員、角色授予相應(yīng)的權(quán)限，使被授權(quán)人員可以運(yùn)行相應(yīng)的界面，完成業(yè)務(wù)操作。成員可以繼承父輩、祖輩角色的權(quán)限。權(quán)限分為許可權(quán)、禁用權(quán)。權(quán)限有界面權(quán)和按鈕權(quán)。

3　硬件設(shè)計(jì)（見圖3）

3.1ETL服務(wù)器

ETL服務(wù)器由2臺物理服務(wù)器構(gòu)成。一臺用于ETL調(diào)度，一臺用于ETL加載，兩者互為備份。

圖3　南鋼離線質(zhì)量分析與診斷系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)體系示意圖

1）源系統(tǒng)數(shù)據(jù)抽取。服務(wù)器和ETL加載服務(wù)器復(fù)用，支持文本文件、XML、Jdbc、Odbc、Webservice等多種加載方式。

2）EDWETL的加載和調(diào)度。將ETL分別安裝在2臺服務(wù)器上。

3）加載服務(wù)器與調(diào)度服務(wù)器。建議配置為雙機(jī)互備，中間通過SAN存儲共享程序和日志等數(shù)據(jù)文件。

3.2數(shù)據(jù)分析服務(wù)器

安裝BI工具軟件，提供報(bào)表、領(lǐng)導(dǎo)駕駛艙等BI報(bào)表與分析服務(wù)。

3.3數(shù)據(jù)倉庫服務(wù)器和存儲

安裝數(shù)據(jù)倉庫軟件，提供數(shù)據(jù)倉庫存儲環(huán)境。

3.4Portal應(yīng)用服務(wù)器和WEB服務(wù)器

通過與Portal的應(yīng)用服務(wù)器集成，提供EDW應(yīng)用以及J2ee應(yīng)用運(yùn)行的環(huán)境。

提供HTTP Web服務(wù)、用戶認(rèn)證、訪問安全等。在Web應(yīng)用服務(wù)器的基礎(chǔ)上開發(fā)Web應(yīng)用程序。

3.5客戶端

普通業(yè)務(wù)客戶都采用Web瀏覽器，以純Web方式訪問EDW系統(tǒng)應(yīng)用；開發(fā)人員采用前端開發(fā)工具開發(fā)多維分析、報(bào)表和預(yù)定義查詢。

4　結(jié)語

對于鋼鐵企業(yè)來講，產(chǎn)品質(zhì)量重于泰山，特別是在市場競爭非常激烈的今天，對鋼鐵企業(yè)對質(zhì)量分析更應(yīng)該重視。質(zhì)量是企業(yè)的生命線，質(zhì)量分析與診斷系統(tǒng)就是維護(hù)生命線的工具。隨著企業(yè)、用戶對質(zhì)量的要求越來越高，質(zhì)量分析與診斷系統(tǒng)將會有更廣泛的應(yīng)用。

（編輯：胡玉香）

Quality Analysis System Design in Steel Enterprises

CHEN Mingxu
（Xingcheng Special Steel Co.，Ltd.，Jiangyin Jiangsu 214400）

This paper introduces function of quality analysis system desin in steel enterprises and indicates this system from ETL server，data analysis，data warehouse server and storage，portal application server and a WEB server and the client，which support steel enterprises on quality analysis.

steel enterprise，quality analysis，system

TP311

A

1672-1152（2016）04-0063-02

10.16525/j.cnki.cn14-1167/tf.2016.04.21

2016-06-17

陳鳴旭（1976—），男，研究方向?yàn)橐苯鹩?jì)算機(jī)應(yīng)用，工程師。