一煉鋼廠“爐爐清”系統(tǒng)開發(fā)實(shí)踐

葉瑞海

（河鋼集團(tuán)邯鋼公司一煉鋼廠，河北 邯鄲 056015）

成本是企業(yè)的生命，尤其對(duì)于煉鋼企業(yè)來說，成本管理是企業(yè)生存發(fā)展的永恒話題。為了打破以往以天、周、月為單位來計(jì)算煉鋼成本的模式，需力求解決冶煉過程中各種原料消耗量不容易計(jì)算的難題，使成本管理實(shí)現(xiàn)單爐結(jié)算、實(shí)時(shí)可視的數(shù)字化管理。

1 系統(tǒng)介紹

所謂“爐爐清”，就是為了打破以往以天、周、月、季度等為單位來計(jì)算煉鋼成本的模式，解決冶煉過程中各種原料消耗量不易計(jì)算的難題，采用實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)聚合的方式為崗位操

以上所提出的兩種方案之一是利用時(shí)間原則進(jìn)行控制，這種方案模擬人們的灌溉習(xí)慣，對(duì)植物進(jìn)行定時(shí)定點(diǎn)的澆水。但機(jī)器與人的區(qū)別在于，人會(huì)根據(jù)所看到的植物生長狀態(tài)適當(dāng)?shù)卦黾踊驕p少澆水量，而機(jī)器只能夠在特定的時(shí)間澆灌特定量的水，能夠滿足對(duì)植物澆水的功能，長時(shí)間工作優(yōu)勢(shì)不明顯，需要有人的參與對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行修改，適合一般的家作人員提供一個(gè)可視化的界面，為成本管理提供定性指導(dǎo)，為管理人員提供翔實(shí)的爐次消耗數(shù)據(jù)，使成本管理實(shí)現(xiàn)單爐結(jié)算。

該系統(tǒng)是依托一煉鋼廠新鋼軋MES系統(tǒng)設(shè)計(jì)開發(fā)的，當(dāng)該爐次最后一塊鑄坯切割完成后，系統(tǒng)將收集該爐次從轉(zhuǎn)爐開始到連鑄全工序所有的消耗數(shù)據(jù)，按照標(biāo)準(zhǔn)工序消耗、預(yù)算消耗、實(shí)際消耗3類數(shù)據(jù)進(jìn)行比較分析，給出直觀的爐次成本信息，同時(shí)提供各類物料（輔原料、合金料、能源介質(zhì)等）消耗的詳細(xì)數(shù)據(jù)。

2 系統(tǒng)改造

一煉鋼廠組建了“爐爐清”基礎(chǔ)數(shù)據(jù)完善攻關(guān)組，從一點(diǎn)一滴的細(xì)節(jié)抓起，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的廢鋼秤、鐵水秤、大包秤等主要關(guān)鍵稱重儀表進(jìn)行了全面的排查和改進(jìn)，對(duì)基礎(chǔ)自動(dòng)化、生產(chǎn)數(shù)據(jù)的自動(dòng)化二級(jí)聚合到MES三級(jí)系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)扔?jì)算機(jī)系統(tǒng)存在的缺陷展開攻關(guān)并逐一解決。攻關(guān)組以基礎(chǔ)數(shù)據(jù)作為根本出發(fā)點(diǎn)，從自動(dòng)化一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)和四級(jí)SAP計(jì)算機(jī)系統(tǒng)物料代碼的統(tǒng)一到各個(gè)關(guān)鍵數(shù)據(jù)點(diǎn)的采集方式確定等做了大量基礎(chǔ)性工作。通過多方開展工作，主要工序的關(guān)鍵數(shù)據(jù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了準(zhǔn)確上傳MES系統(tǒng)，“爐爐清”系統(tǒng)框架結(jié)構(gòu)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)，逐步解決了全工序生產(chǎn)數(shù)據(jù)不一致、轉(zhuǎn)爐渣料收集、轉(zhuǎn)爐預(yù)投料、方坯介質(zhì)消耗收集等難題。主要完成的改造工作如下。

2.1 自動(dòng)化一級(jí)攻關(guān)

實(shí)現(xiàn)“爐爐清”系統(tǒng)的基礎(chǔ)是生產(chǎn)過程中大量第一手消耗基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的收集。它涉及各系統(tǒng)PLC的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集，為了確保主要計(jì)量設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行，對(duì)存在問題的關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行重點(diǎn)跟蹤；對(duì)一級(jí)PLC程序進(jìn)行完善，轉(zhuǎn)爐區(qū)域解決生產(chǎn)過程中提前備料無法傳遞給二級(jí)的異常情況，解決了底吹數(shù)據(jù)無法上傳等問題，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)準(zhǔn)確上傳；LF爐通過增加S7連接，實(shí)現(xiàn)喂絲機(jī)PLC系統(tǒng)與本體相連接，實(shí)現(xiàn)喂絲數(shù)據(jù)等的上傳，為實(shí)現(xiàn)“爐爐清”生產(chǎn)過程中大量原始數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確收集提供了有力支撐。

2.2 完善自動(dòng)化二級(jí)數(shù)據(jù)采集

完善自動(dòng)化二級(jí)數(shù)據(jù)采集，確保主要數(shù)據(jù)穩(wěn)定上傳MES。由于“爐爐清”系統(tǒng)全部數(shù)據(jù)都來自于煉鋼廠各二級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，這對(duì)煉鋼廠13套二級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。為此，應(yīng)不遺余力地對(duì)各二級(jí)系統(tǒng)進(jìn)行持續(xù)改進(jìn)，增加脫硫、轉(zhuǎn)爐、LF二級(jí)與MES新的能源介質(zhì)等接口，對(duì)于輔原料、合金料、能源介質(zhì)等能夠?qū)?yīng)到爐的數(shù)據(jù)，全部按照爐次進(jìn)行傳遞，對(duì)于脫硫中氬氮?dú)狻?8B能源介質(zhì)總表消耗、LF爐冷卻水等只有總表的無法分到爐的數(shù)據(jù)，按照班次上傳MES。三級(jí)MES按照產(chǎn)量來進(jìn)行分?jǐn)偨Y(jié)算，轉(zhuǎn)爐二級(jí)按照四級(jí)統(tǒng)一的10種廢鋼物料代碼傳遞給MES。LF更改了爐次號(hào)，從三級(jí)接收改為轉(zhuǎn)爐二級(jí)接收，基本杜絕收不到計(jì)劃和鋼種變更造成計(jì)劃與實(shí)際不符的問題，增加鐵鋼包二級(jí)接口，實(shí)現(xiàn)鋼包號(hào)、包況等信息實(shí)時(shí)傳遞給LF二級(jí)。分析了影響成本的關(guān)鍵因素，提出合理的解決方案，例如對(duì)于系統(tǒng)無法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)收集的合金料，制定了相應(yīng)的管理制度。

2.3 物料代碼攻關(guān)

針對(duì)各二級(jí)系統(tǒng)、整體產(chǎn)銷物料編碼和SAP四級(jí)系統(tǒng)不一致的問題，制訂和完善一煉鋼廠物料編碼對(duì)照表，從四級(jí)開始往下一一核對(duì)，確保物料的一致性。

由于各系統(tǒng)之間物料代碼不統(tǒng)一，部分現(xiàn)場(chǎng)用的物料在MES產(chǎn)銷系統(tǒng)和四級(jí)SAP中無法找到同樣的名稱。為了解決這一難題，組織四級(jí)SAP系統(tǒng)人員、三級(jí)MES人員和一煉鋼各車間技術(shù)人員根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行核對(duì)，采用自上而下的方法核對(duì)，以四級(jí)的名稱為準(zhǔn)來對(duì)三級(jí)以下的系統(tǒng)進(jìn)行更改，最后制定了完全符合我廠要求的“一煉鋼廠物料代碼對(duì)應(yīng)表”，同時(shí)分析制定了詳細(xì)的實(shí)施方案和相應(yīng)的管理制度，確保公司物料和一煉鋼廠物料各系統(tǒng)保持一致。

2.4 數(shù)據(jù)核對(duì)

項(xiàng)目組與自動(dòng)化部進(jìn)行密切溝通，建立了二、三級(jí)數(shù)據(jù)定期核對(duì)制度。每周雙方選取一定量的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，按爐次仔細(xì)核對(duì)自動(dòng)化二級(jí)系統(tǒng)的報(bào)表數(shù)據(jù)和三級(jí)MES成本模塊的數(shù)據(jù)，對(duì)于異常的數(shù)據(jù)，通過分析日志，查找原因并逐一處理。在數(shù)據(jù)核對(duì)中及時(shí)發(fā)現(xiàn)和消除系統(tǒng)錯(cuò)誤，對(duì)部分鋼種的標(biāo)準(zhǔn)物料消耗和公司的預(yù)算單耗進(jìn)行測(cè)算并錄入“爐爐清”系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)操作人員的指導(dǎo)。

2.5 系統(tǒng)培訓(xùn)

對(duì)崗位操作人員開展了多次二級(jí)系統(tǒng)操作培訓(xùn)，杜絕人為因素導(dǎo)致的數(shù)據(jù)異常。攻關(guān)組對(duì)全廠各個(gè)二級(jí)操作站、工藝工程師站畫面的操作進(jìn)行了優(yōu)化和培訓(xùn)，盡可能減少人為干預(yù)，并且在人為干預(yù)過程中進(jìn)行了軟件的防錯(cuò)設(shè)計(jì)，確保爐次可以順利接管，保證了數(shù)據(jù)的完整性和真實(shí)性。

3 系統(tǒng)界面設(shè)計(jì)

系統(tǒng)界面是直接面向用戶的，它的實(shí)用性和直觀性直接影響著用戶的使用感受和情緒。為了讓使用者最大限度地體驗(yàn)該系統(tǒng)的方便性和指導(dǎo)性，項(xiàng)目組根據(jù)操作人員、技術(shù)人員和管理人員的要求對(duì)系統(tǒng)界面進(jìn)行反復(fù)修改，完成“爐爐清成本綜合查詢界面”等的開發(fā)，設(shè)計(jì)并優(yōu)化“爐爐清”系統(tǒng)配置和前臺(tái)、后臺(tái)界面，按照工藝和操作的不同需求設(shè)計(jì)了有針對(duì)性的界面，對(duì)運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)的難題進(jìn)行了有效解決。系統(tǒng)主要界面包括面向技術(shù)及管理人員的“爐爐清成本綜合查詢界面”，以及面向操作人員的“爐爐清爐次實(shí)時(shí)信息查詢”、“爐爐清班次實(shí)時(shí)信息查詢”，當(dāng)某個(gè)爐次的鑄坯切割完畢后完成爐次確定，全部爐次消耗數(shù)據(jù)將自動(dòng)進(jìn)行匯總并在系統(tǒng)中顯示出來，為操作人員和技管人員提供指導(dǎo)。

4 結(jié)束語

通過一煉鋼廠各車間科室工作人員的努力，目前該系統(tǒng)已經(jīng)投入正常使用，使用效果良好。該系統(tǒng)的投入為一煉鋼廠成本精細(xì)化管理創(chuàng)造了前提條件，為該廠降本增效提供了有效的數(shù)據(jù)支撐，為一煉鋼早日建成邯鋼優(yōu)質(zhì)的特鋼基地打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

［1］王雅貞，李承祚.轉(zhuǎn)爐煉鋼問答［M］.北京：冶金工業(yè)出版社，2005.

［2］陳家祥.鋼鐵冶金學(xué)（煉鋼部分）［M］.北京：冶金工業(yè)出版社，1990.