淺談信息化五級體系架構(gòu)在鋼鐵企業(yè)信息化建設(shè)中的應(yīng)用

畢丹

（凌源鋼鐵集團有限責任公司，遼寧 凌源 122500）

0 引言

隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，企業(yè)對信息化建設(shè)提出了更高的要求。特別是在生產(chǎn)和制造領(lǐng)域，企業(yè)面臨著快速響應(yīng)客戶個性化需求的挑戰(zhàn)。為了迎接挑戰(zhàn)，生產(chǎn)和制造領(lǐng)域的概念不斷創(chuàng)新?！懊艚萆a(chǎn)、柔性制造”、“準時生產(chǎn)”和“協(xié)同生產(chǎn)”的概念得到了廣泛的認可和推廣。它們已經(jīng)集成到BI、ERP、SCM、CRM、APS、MES等相關(guān)軟件中[1]。通過這些軟件的應(yīng)用，企業(yè)將把市場、供應(yīng)商和合作伙伴、企業(yè)內(nèi)部的生產(chǎn)和質(zhì)量控制納入企業(yè)管理范圍。它使企業(yè)能更快地理解外部市場和自身運作，全面配置各種資源，快速響應(yīng)客戶的個性化需求。

1 信息化建設(shè)對于鋼企的重要性

促進企業(yè)信息化投資的增長有三個因素。首先，金融危機的沖擊使企業(yè)面臨市場、價格、技術(shù)創(chuàng)新等一系列問題。在這種動蕩的調(diào)整中，許多企業(yè)依靠信息技術(shù)來培養(yǎng)內(nèi)部技能，增強核心競爭力，抵御風險；其次，國家政策取向?qū)π畔⑼顿Y影響較大；最后，企業(yè)依靠信息技術(shù)提高自身的競爭力和自我發(fā)展的需要。

從企業(yè)信息化發(fā)展規(guī)劃的角度來看，SISCO統(tǒng)計顯示，近92%的企業(yè)制定了信息化規(guī)劃，80%以上的企業(yè)能夠根據(jù)規(guī)劃更好地完成實際任務(wù)。同時，80%以上的企業(yè)建立了運行維護管理體系、標準化管理體系、安全管理體系和信息評價機制。87%以上的企業(yè)能夠更好地實施信息系統(tǒng)。目前，大多數(shù)鋼鐵企業(yè)為“兩個現(xiàn)代化”的整合和發(fā)展打下了堅實的基礎(chǔ)。特別是寶鋼、武鋼、鞍鋼等大型企業(yè)在制度建設(shè)和實施中樹立了榜樣。

鋼鐵企業(yè)非常重視信息技術(shù)的發(fā)展和規(guī)劃，其中最基本的是人的因素。目前，大多數(shù)企業(yè)主要由決策領(lǐng)導(dǎo)管理，信息規(guī)劃已經(jīng)成為企業(yè)正常管理的一部分。根據(jù)中國鋼鐵協(xié)會的統(tǒng)計，43.3%的企業(yè)在決策層設(shè)立了常設(shè)信息機構(gòu)（如董事會），近90%的企業(yè)在公司層設(shè)立了領(lǐng)導(dǎo)小組。大多數(shù)企業(yè)都建立了信息監(jiān)管，其中76%由副總經(jīng)理以上的領(lǐng)導(dǎo)進行監(jiān)管[2]。在企業(yè)中，不僅領(lǐng)導(dǎo)重視信息化，而且建立了一支相對稱職的信息化人才隊伍。

2 鋼鐵企業(yè)信息化系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)及特征

2.1 企業(yè)信息系統(tǒng)的五個層次

（1）第一層主要包括鋼鐵生產(chǎn)設(shè)備層的基本控制、煉鋼過程監(jiān)控、鑄軋生產(chǎn)過程、邏輯控制器和運行方式等。

（2）第二層是數(shù)據(jù)信息化，稱為數(shù)字化，也就是說，將企業(yè)的所有信息數(shù)字化保存，實現(xiàn)簡單的查詢和處理。

（3）第三層是生產(chǎn)執(zhí)行層，關(guān)鍵是要優(yōu)化生產(chǎn)過程中的生產(chǎn)資源。當前在國內(nèi)，為鋼鐵行業(yè)提供完整的MES系統(tǒng)的權(quán)威機構(gòu)包括UEC（美國鋼鐵聯(lián)盟）、POSDATA（浦項信息公司）和Oracle（甲骨文公司），它們在韓國實施了韓國浦項制鐵（POSDATA）信息化項目，POSCO信息化項目將強大的L3/MES和L4/ERP相結(jié)合，實現(xiàn)了生產(chǎn)、營銷一體化，滿足了世界上最復(fù)雜的生產(chǎn)、工藝和質(zhì)量要求。UEC和Oracle已經(jīng)實施了INDAL的信息工程，將生產(chǎn)和營銷與L3/MES系統(tǒng)和L4/ERP系統(tǒng)集成在一起。

（4）第四層次是管理信息化，即通過計算機網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)員工在原有工作中的過程，提高業(yè)務(wù)處理的效率，從而提高企業(yè)的整體勞動生產(chǎn)率。

（5）第五層決策信息化是對原始的信息化數(shù)據(jù)進行科學(xué)處理和處理，利用一定的計算模型和工具對數(shù)據(jù)進行科學(xué)分析，從而起到輔助管理和決策的作用。

2.2 鋼鐵企業(yè)信息管理的特點

鋼鐵企業(yè)的冶金過程是一個離散、連續(xù)的混合生產(chǎn)過程，生產(chǎn)線長，工序多，設(shè)備復(fù)雜，人工管理與控制幾乎是不可能的。從企業(yè)高層領(lǐng)導(dǎo)的宏觀決策到崗位員工的具體運作，其基本組織模式可分為五個層次：決策層。管理層、車間調(diào)度層、過程控制層和設(shè)備控制層。因此，鋼鐵生產(chǎn)制造企業(yè)信息化的基礎(chǔ)和主要內(nèi)容必須與企業(yè)的核心業(yè)務(wù)組織緊密相連。不同鋼鐵企業(yè)信息化建設(shè)的重點應(yīng)結(jié)合企業(yè)自身的特點：將設(shè)備自動化水平低、壽命長、資金薄弱的鋼鐵廠改造為設(shè)備基地。爭取L1與L2層的突破，這些是生產(chǎn)高質(zhì)量和低成本產(chǎn)品的最基本的要求。此外，引入計算機輔助系統(tǒng)，實現(xiàn)計算機輔助訂單管理、庫存管理和財務(wù)管理；對于設(shè)備先進、自動化程度高的鋼鐵廠，應(yīng)通過以下途徑加強基礎(chǔ)信息建設(shè)L1-L3的結(jié)構(gòu)、整個生產(chǎn)過程的自動化以及區(qū)域操作指令的實時執(zhí)行。在管理層面，引入企業(yè)資源計劃（ERP）[3]作為系統(tǒng)的管理工具和方法。應(yīng)重視訂單生產(chǎn)計劃和運行進度的優(yōu)化管理，提高企業(yè)的競爭力；對于自動化生產(chǎn)線齊全、生產(chǎn)管理水平較高的鋼鐵廠的業(yè)務(wù)流程創(chuàng)新，應(yīng)組織實施。大規(guī)模改革和優(yōu)化企業(yè)組織結(jié)構(gòu)和業(yè)務(wù)流程，將企業(yè)制度創(chuàng)新與業(yè)務(wù)流程創(chuàng)新相結(jié)合，提高企業(yè)競爭力。對現(xiàn)有信息系統(tǒng)的弱點進行改革和充實[4]。如引入以APS為核心的供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)來替代或補充ERP/集成化生產(chǎn)和營銷系統(tǒng)的功能缺陷，在企業(yè)內(nèi)部集成ERP和SCM系統(tǒng)的基礎(chǔ)上逐步推進電子商務(wù)。應(yīng)指出在新世紀鋼鐵企業(yè)建立管理與信息相互依存的管理平臺過程中，應(yīng)堅持十項原則：統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模型是保證深層業(yè)務(wù)信息應(yīng)用的基礎(chǔ)。在工業(yè)工程專業(yè)系統(tǒng)的集成中，必須保證統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模型原則，避免簡單設(shè)置。采用先進的數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)實現(xiàn)“業(yè)務(wù)日終”；實現(xiàn)自動化，成為信息時代的優(yōu)秀企業(yè)。企業(yè)必須具有跨時間、跨空間的能力，才能與外界進行實時溝通。因此，企業(yè)信息系統(tǒng)必須建立在基于筆的Internet框架之上；選擇成熟、先進、國際標準的電子商務(wù)套件；選擇基于統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫的電子商務(wù)套件將大大降低實施風險、系統(tǒng)維護成本和總擁有成本（TCO），提高發(fā)票回報率。信息化的步伐更快、更大。ERP系統(tǒng)功能及應(yīng)用實例企業(yè)資源計劃（ERP）是以市場為導(dǎo)向、以客戶為導(dǎo)向的企業(yè)資源配置，消除生產(chǎn)經(jīng)營過程中所有無效的勞動力和資源，實現(xiàn)信息流、物流、資金流。OW、價值流和業(yè)務(wù)。以計劃與控制為主線，網(wǎng)絡(luò)與信息技術(shù)為平臺，以流程有機集成，提高企業(yè)競爭力，實現(xiàn)客戶、市場、銷售、計劃、采購、生產(chǎn)、財務(wù)、服務(wù)等功能的集成。服務(wù)、信息集成和業(yè)務(wù)流程再造。面向供應(yīng)鏈管理的現(xiàn)代企業(yè)管理思想和業(yè)務(wù)流程再造。方法。ERP有不同的定義：廣義的定義可以涵蓋幾乎所有的企業(yè)應(yīng)用，包括CRM、SCM、商業(yè)智能等；狹義的定義主要包括財務(wù)、制造、倉庫管理、采購和分配、人力資本管理等。因此，無論什么樣的ERP管理信息系統(tǒng)，都強調(diào)企業(yè)的規(guī)劃。他們以客戶訂單和市場需求為規(guī)劃來源，力求充分利用企業(yè)的各種資源，減少庫存，提高企業(yè)的整體經(jīng)營效率[5]。

3 五級系統(tǒng)形成有機整體

五級系統(tǒng)是相互集成和相互協(xié)調(diào)：第四級系統(tǒng)主要根據(jù)市場需求和企業(yè)資源情況制定綜合管理計劃，并在相關(guān)計劃下實現(xiàn)三級系統(tǒng)；第三級系統(tǒng)接收各種各樣的管理計劃。生產(chǎn)計劃由第四級系統(tǒng)發(fā)布，并根據(jù)現(xiàn)場情況實施車間生產(chǎn)計劃。動態(tài)調(diào)度和優(yōu)化，以及相關(guān)的生產(chǎn)指令到過程控制系統(tǒng)；最后，過程控制系統(tǒng)，基本自動化系統(tǒng)啟動生產(chǎn)設(shè)備，完成整個生產(chǎn)過程[6]。同時，通過基本自動化系統(tǒng)和過程控制系統(tǒng)，將生產(chǎn)過程的生產(chǎn)性能信息聚合為三級系統(tǒng)，然后將三級系統(tǒng)反饋給四級系統(tǒng)。這樣，層次系統(tǒng)的功能緊密相連，信息實時交互，形成一個有機的整體?；诘谒募壪到y(tǒng)的第五級系統(tǒng)，為企業(yè)管理者和決策者提供數(shù)據(jù)分析平臺。

首先，企業(yè)信息化建設(shè)不僅僅是一套ERP系統(tǒng)。一個完整的企業(yè)信息系統(tǒng)應(yīng)該由橫向和縱向兩個方面組成。橫向覆蓋供應(yīng)、生產(chǎn)和銷售，以及財務(wù)、人員、設(shè)備維護、項目管理等環(huán)節(jié)，縱向從生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)線和物料控制系統(tǒng)底部延伸到最高決策層。一個真正的企業(yè)信息系統(tǒng)必須是一個全面、完整的信息管理系統(tǒng)。

對于鋼鐵企業(yè)來說，采用五層體系結(jié)構(gòu)是企業(yè)信息系統(tǒng)的較好選擇。五級系統(tǒng)包括一級設(shè)備控制系統(tǒng)、二級過程控制系統(tǒng)、三級車間級制造執(zhí)行系統(tǒng)、四級企業(yè)資源計劃系統(tǒng)、五級企業(yè)管理系統(tǒng)和決策支持系統(tǒng)。

這五個層次的系統(tǒng)是互相集成和協(xié)調(diào)的。一般來說，四層制是基于市場需求的綜合生產(chǎn)經(jīng)營計劃。三層系統(tǒng)根據(jù)這些計劃生成詳細的生產(chǎn)序列和最優(yōu)調(diào)度。最后，生產(chǎn)設(shè)備開始完成整個生產(chǎn)過程。同時，將生產(chǎn)過程的實際信息歸納為三級系統(tǒng)，反饋到四級系統(tǒng)，形成信息交換。

這樣，各個層次的功能緊密相連，信息的實時交流就形成了一個有機的整體。基于四層體系結(jié)構(gòu)的第五層系統(tǒng)將大大提高企業(yè)對供銷市場的響應(yīng)速度，并能夠與供應(yīng)鏈上下游合作伙伴協(xié)作，從而提高整個供應(yīng)鏈的效率，實現(xiàn)真正的協(xié)作電子商務(wù)。

管理座艙的概念是通過各種圖表直觀地顯示企業(yè)的關(guān)鍵指標和運營趨勢，并對異常指標進行及時預(yù)警和挖掘分析，從而幫助企業(yè)管理者直觀地監(jiān)控企業(yè)的經(jīng)營狀況。有效實現(xiàn)公司經(jīng)營指標和風險的管理與管控、及風險控制。通過與外圍計算機系統(tǒng)的合理功能共享和接口集成，實現(xiàn)了公司各系統(tǒng)之間的實時信息傳輸，使企業(yè)的管理更加透明、精細、規(guī)范，從而進一步提高了效率。冷靜的企業(yè)管理和產(chǎn)品質(zhì)量，降低生產(chǎn)運營成本，滿足管理層從外部到內(nèi)部的快速反應(yīng)和內(nèi)部高效溝通的需要[7-10]。管理座艙框架基于數(shù)據(jù)倉庫和各種業(yè)務(wù)系統(tǒng)，使“管理”和“執(zhí)行”的信息同步，口徑統(tǒng)一，語言統(tǒng)一。

企業(yè)決策信息化是企業(yè)追求的最高層次。我們通常稱之為商業(yè)智能（BI）。當然，這一水平的實現(xiàn)不是一蹴而就的，而是通過第一和第二層次的演變和建立一個充分的基礎(chǔ)。

4 結(jié)語

企業(yè)信息化建設(shè)是一項復(fù)雜而龐大的系統(tǒng)工程。為了提高我國鋼鐵企業(yè)的信息管理水平，尚未建立集成化信息系統(tǒng)的企業(yè)，必須以五層信息系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)為目標，首先進行企業(yè)信息化總體規(guī)劃，搞好信息框架設(shè)計，然后在統(tǒng)一框架的指導(dǎo)下進行信息化建設(shè)。為了建立鋼鐵企業(yè)五級信息系統(tǒng)框架，必須從制定符合該框架的信息規(guī)劃開始。企業(yè)信息化規(guī)劃應(yīng)融入企業(yè)自身的發(fā)展戰(zhàn)略，與企業(yè)未來的業(yè)務(wù)發(fā)展和管理發(fā)展充分結(jié)合；規(guī)劃應(yīng)適當推進，強調(diào)實證研究。信息系統(tǒng)的可擴展性、開放性和集成性可以適應(yīng)IT技術(shù)的快速發(fā)展和企業(yè)管理模式和業(yè)務(wù)模式變化的要求。規(guī)劃不是一次性完成的。遵循“規(guī)劃-實施-評價-再規(guī)劃”的過程是一個連續(xù)的、螺旋式的過程?！耙孕畔⒒瘞庸I(yè)化”是冶金企業(yè)提高生產(chǎn)經(jīng)營水平的必然選擇。以寶鋼、首鋼、武鋼為代表的眾多鋼鐵企業(yè)紛紛在管理信息系統(tǒng)上投入巨資，通過采用ERP軟件系統(tǒng)等方式，開始實施以ERPCRMSCM為代表的管理信息系統(tǒng)和電子商務(wù)。信息化建設(shè)給許多企業(yè)的生產(chǎn)、經(jīng)營和管理帶來了新的變化。成功實施ERP（MRP II）的企業(yè)取得了顯著的效益。在企業(yè)規(guī)模不斷擴大、競爭日益激烈的今天，企業(yè)通過加強和改進企業(yè)信息化建設(shè)，不斷強化資源、計劃、生產(chǎn)、營銷和效率。速率和決策管理的發(fā)展方向是正確的。