應(yīng)用于全業(yè)務(wù)域的鋼鐵工業(yè)大數(shù)據(jù)平臺建設(shè)
——德龍鋼鐵有限公司

一、企業(yè)概況

德龍鋼鐵有限公司成立于2000年，坐落于河北省信都區(qū)南石門鎮(zhèn)，占地1 800畝，現(xiàn)有員工4 000余人。公司產(chǎn)能鐵、鋼、材各300萬噸，總資產(chǎn)182億元，是一家集燒結(jié)、煉鐵、煉鋼、軋鋼為一體的大型鋼鐵聯(lián)合企業(yè)，主要裝備：132/230㎡燒結(jié)機各1臺，1 080m3高爐3座，120噸轉(zhuǎn)爐2座，850/1 250mm熱軋中寬帶產(chǎn)線各1條，主導(dǎo)產(chǎn)品為熱軋中寬帶鋼和熱軋卷板，用于石油管線、鋼結(jié)構(gòu)、冷軋、家電、機械加工等諸多領(lǐng)域。公司擁有三大省級研發(fā)平臺，堅持自主創(chuàng)新，不斷加大新技術(shù)和新產(chǎn)品開發(fā)力度，走新型工業(yè)化道路，緊緊圍繞品種、質(zhì)量、節(jié)能、環(huán)境和效益進行產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和技術(shù)裝備結(jié)構(gòu)調(diào)整及產(chǎn)業(yè)升級，建設(shè)具有強大核心競爭力的精品板帶材生產(chǎn)基地和資源綜合利用、生產(chǎn)與環(huán)境和諧友好的綠色鋼城。

二、主要措施

(一)建設(shè)背景

近年來，受國際形勢和疫情的影響，鋼鐵行業(yè)在新形勢下面臨著原料緊張、環(huán)保限產(chǎn)、疫情防護等挑戰(zhàn)，利潤持續(xù)下滑，企業(yè)面臨持續(xù)的市場競爭壓力。

越來越多的鋼鐵企業(yè)借力互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟，提高核心制造能力，推動鋼鐵全產(chǎn)業(yè)鏈的運營協(xié)調(diào)和整體優(yōu)化，不斷提高鋼鐵行業(yè)運行質(zhì)量和效益，德龍鋼鐵通過引入ERP、MES、EAM等基礎(chǔ)信息系統(tǒng)，并自主開發(fā)和集成了部分工業(yè)APP應(yīng)用，進行了智能化設(shè)備升級改造，已搭建完善基礎(chǔ)信息化系統(tǒng)，但目前應(yīng)用信息化系統(tǒng)多而分散，做不到數(shù)出一源，存在大量的數(shù)據(jù)孤島，不能發(fā)揮出數(shù)據(jù)的價值。

而由于各信息化系統(tǒng)間存在的信息壁壘，使各類數(shù)據(jù)無法得到高效整合與利用，在生產(chǎn)制造、運營管理和市場風(fēng)險方面，仍存在排產(chǎn)復(fù)雜度高、庫存壓力大、產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同難等行業(yè)痛點。

大數(shù)據(jù)平臺項目的建設(shè)旨在對生產(chǎn)數(shù)據(jù)、設(shè)備數(shù)據(jù)、能源系統(tǒng)、經(jīng)營數(shù)據(jù)、供應(yīng)鏈數(shù)據(jù)等做數(shù)據(jù)整合和管理，打破數(shù)據(jù)孤島，以數(shù)據(jù)驅(qū)動生產(chǎn)價值促進經(jīng)營提升。對供銷過程中的物流、資金流和信息流進行綜合管理，實現(xiàn)智能化生產(chǎn)、采銷及環(huán)保，以及供應(yīng)鏈的協(xié)同管控，結(jié)合生產(chǎn)實況合理調(diào)整優(yōu)化，全方位賦能鋼鐵生產(chǎn)制造和上下游客戶。

(二)建設(shè)內(nèi)容

1.德龍工業(yè)大數(shù)據(jù)平臺總體設(shè)計

(1)數(shù)據(jù)模型設(shè)計

梳理橫向數(shù)據(jù)(財務(wù)數(shù)據(jù)、生產(chǎn)數(shù)據(jù))和縱向數(shù)據(jù)(財務(wù)數(shù)據(jù)、生產(chǎn)數(shù)據(jù)、設(shè)備運維數(shù)據(jù)，能源系統(tǒng)數(shù)據(jù))，結(jié)合橫向數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)可視化、對比分析報表和數(shù)據(jù)信息推送應(yīng)用型數(shù)據(jù)需求，以及縱向數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)可視化、對比分析報表，數(shù)據(jù)信息推送以及德龍鋼鐵的2D可視化大屏數(shù)據(jù)需求，完成數(shù)據(jù)中臺的整體架構(gòu)、數(shù)據(jù)倉庫設(shè)計、各業(yè)務(wù)域數(shù)據(jù)模型設(shè)計、數(shù)據(jù)域的劃分分析定義、編制數(shù)據(jù)模型配套的數(shù)據(jù)資源編目。

(2)鋼鐵工業(yè)大數(shù)據(jù)平臺架構(gòu)設(shè)計

鋼鐵工業(yè)大數(shù)據(jù)平臺是以大數(shù)據(jù)工具為基礎(chǔ)的大數(shù)據(jù)應(yīng)用支撐平臺，是實現(xiàn)企業(yè)統(tǒng)一數(shù)據(jù)平臺的核心，包括大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)平臺、數(shù)據(jù)中心、行業(yè)應(yīng)用等部分組成。如上圖所示：

鋼鐵工業(yè)大數(shù)據(jù)平臺采用分層架構(gòu)設(shè)計，邏輯和結(jié)構(gòu)清晰，提供層次視圖和模塊接口說明；同時采用開源技術(shù)框架，支持任務(wù)的靈活劃分，具備良好的開放性與擴展性；各模塊、產(chǎn)品間高度集成，形成統(tǒng)一整體。同時，為了滿足高效的算法應(yīng)用及模型挖掘，平臺已內(nèi)置高級算法庫，引用簡便且性能穩(wěn)定高效，可為后續(xù)的生產(chǎn)設(shè)備效益評估、設(shè)備故障預(yù)測等機器學(xué)習(xí)提供基礎(chǔ)支撐。

2.數(shù)據(jù)門戶設(shè)計與開發(fā)

建設(shè)德龍鋼鐵數(shù)據(jù)門戶，通過建設(shè)德龍鋼鐵數(shù)據(jù)門戶，幫助公司業(yè)務(wù)人員實現(xiàn)以門戶的形式查看數(shù)據(jù)資產(chǎn)的目標，本期數(shù)據(jù)門戶的功能包含數(shù)據(jù)規(guī)范的發(fā)布與查詢、數(shù)據(jù)指標訂閱、員工自定義數(shù)據(jù)桌面功能。

各用戶可見的數(shù)據(jù)門戶首頁，基于其訂閱規(guī)則及權(quán)限范圍，將展示對應(yīng)的數(shù)據(jù)報表內(nèi)容，用于支持用戶日常工作中的數(shù)據(jù)決策需求。

3.數(shù)據(jù)可視化大屏開發(fā)

基于德龍鋼鐵橫向數(shù)據(jù)(財務(wù)數(shù)據(jù)、生產(chǎn)數(shù)據(jù))和縱向數(shù)據(jù)(財務(wù)數(shù)據(jù)、生產(chǎn)數(shù)據(jù)、設(shè)備運維數(shù)據(jù)，能源系統(tǒng)數(shù)據(jù))、門戶設(shè)計和報表內(nèi)容完成數(shù)據(jù)可視化應(yīng)用頁面設(shè)計。

(三)項目建設(shè)路徑

鋼鐵工業(yè)大數(shù)據(jù)平臺基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)總體架構(gòu)戰(zhàn)略和“6185智能煉鋼工程”規(guī)劃，依托各項業(yè)務(wù)管理實際需求，緊密結(jié)合數(shù)據(jù)管理全生命周期八項能力域建設(shè)標準，設(shè)計規(guī)劃項目實施路徑，具體如下：

1.數(shù)據(jù)戰(zhàn)略

圍繞“6185智能煉鋼工程”展開能力建設(shè)，輻射煉鋼生產(chǎn)業(yè)務(wù)和集團全職能。以財務(wù)利潤為主線，對生產(chǎn)數(shù)據(jù)、設(shè)備運維數(shù)據(jù)以及能源系統(tǒng)等數(shù)據(jù)做接入和管理，建立合適的可視化、對比分析報表、信息推送以及可視化大屏展示等，實現(xiàn)數(shù)據(jù)驅(qū)動生產(chǎn)價值，促進經(jīng)營提升。

2.數(shù)據(jù)治理

通過有效的數(shù)據(jù)整合、數(shù)據(jù)應(yīng)用與數(shù)據(jù)服務(wù)，提升企業(yè)數(shù)據(jù)質(zhì)量和業(yè)務(wù)信息化管理能力。數(shù)據(jù)治理體系通過借鑒行業(yè)數(shù)據(jù)治理體系架構(gòu)，建立規(guī)范的數(shù)據(jù)中心管理辦法及實施細則，明確職責分工、建立流程規(guī)范、制定考核方法，為數(shù)據(jù)標準化、數(shù)據(jù)質(zhì)量、數(shù)據(jù)安全等數(shù)據(jù)治理工作有效開展提供有力保障。

3.數(shù)據(jù)架構(gòu)

數(shù)據(jù)架構(gòu)從跨組織、跨業(yè)務(wù)的視角進行數(shù)據(jù)組織和管理，描述全公司數(shù)據(jù)資產(chǎn)的概念和邏輯結(jié)構(gòu)，通過建立數(shù)據(jù)模型、清晰數(shù)據(jù)分布對業(yè)務(wù)流程和應(yīng)用集成進行支撐．并為數(shù)據(jù)倉庫設(shè)計的實施提供參考和依據(jù)。數(shù)據(jù)架構(gòu)包括數(shù)據(jù)模型、數(shù)據(jù)分布和數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)三部分。

4.數(shù)據(jù)應(yīng)用

德龍集團工業(yè)大數(shù)據(jù)平臺，作為集團統(tǒng)一數(shù)據(jù)門戶，面向整個德龍集團，為集團管理者、經(jīng)營分析人員以及部分一線人員提供綜合的數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)資產(chǎn)管理以及數(shù)據(jù)服務(wù)能力的平臺，輔助企業(yè)精細化運營。通過統(tǒng)一的大數(shù)據(jù)共享和分析平臺，對各類業(yè)務(wù)進行前瞻性預(yù)測及分析，為公司各層級用戶提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)分析支持，提升數(shù)據(jù)共享與流轉(zhuǎn)能力，實現(xiàn)數(shù)據(jù)驅(qū)動業(yè)務(wù)價值提升。

5.數(shù)據(jù)安全

(1)數(shù)據(jù)庫審計，嚴格控制后臺修改數(shù)據(jù)的隱患，以可視化的形式展示出數(shù)據(jù)庫的相關(guān)信息，全面記錄數(shù)據(jù)庫活動。

(2)搭建堡壘機，監(jiān)控記錄網(wǎng)絡(luò)設(shè)備操作行為，規(guī)避黑客入侵風(fēng)險。

(3)進行數(shù)據(jù)實時異地災(zāi)備，最大程度保證業(yè)務(wù)的連續(xù)性，保證數(shù)據(jù)更安全、更可靠。

6.數(shù)據(jù)質(zhì)量

(1)依托數(shù)據(jù)工廠，從數(shù)據(jù)完整性、準確性、有效性、及時性、一致性等方面，建立了一系列衡量數(shù)據(jù)質(zhì)量的技術(shù)指標、業(yè)務(wù)指標以及相應(yīng)的校驗規(guī)則與方法。

(2)建立數(shù)據(jù)質(zhì)量故障處理機制：嚴重的數(shù)據(jù)質(zhì)量事件升級為故障，作為部門和人員的嚴格的考核指標。

7.數(shù)據(jù)標準

遵照公司要求，對各系統(tǒng)間數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一、集中管理，實現(xiàn)標準化應(yīng)用，建立業(yè)務(wù)術(shù)語、主數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)元、指標數(shù)據(jù)的管理規(guī)范，從范圍、職責、標準、流程等方面，明確各類數(shù)據(jù)的管理規(guī)則，規(guī)范參考數(shù)據(jù)及主數(shù)據(jù)等的管理流程，保證業(yè)務(wù)術(shù)語及主數(shù)據(jù)等在各方面長期有效運行，達到“數(shù)據(jù)同源、規(guī)范共享、應(yīng)用統(tǒng)一、服務(wù)集中”的目的。

8.數(shù)據(jù)生存周期

借助OA及企業(yè)微信等工具，依托相關(guān)數(shù)據(jù)管理辦法，規(guī)范數(shù)據(jù)需求管理及數(shù)據(jù)設(shè)計開發(fā)流程；對數(shù)據(jù)采集、處理、存儲等過程日常運行和維護情況進行監(jiān)控，保證數(shù)據(jù)平臺及服務(wù)穩(wěn)定運行。

三、實施效果

(一)整體效果

工業(yè)大數(shù)據(jù)平臺項目實施后，全面應(yīng)用于生產(chǎn)、管理各領(lǐng)域，大數(shù)據(jù)不僅改變了數(shù)據(jù)的組合方式，而且影響到企業(yè)運營和服務(wù)管理及生產(chǎn)。通過用數(shù)據(jù)來規(guī)劃生產(chǎn)架構(gòu)和流程，發(fā)掘傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中無法得知的價值組合方式；同時對生產(chǎn)及管理的細節(jié)問題，能夠通過數(shù)據(jù)呈現(xiàn)出某種規(guī)律，通過針對性的數(shù)據(jù)分析，找到相關(guān)性的、一對一的解決方案，為企業(yè)開展生產(chǎn)提供保障，更好地幫助企業(yè)做到“未雨綢繆”。大數(shù)據(jù)的虛擬化特征，大大降低了企業(yè)的經(jīng)營風(fēng)險，使企業(yè)能夠在生產(chǎn)或服務(wù)尚未展開之前就給出相關(guān)確定性答案，讓生產(chǎn)和服務(wù)管理做到有的放矢。

一是生產(chǎn)制造方面。通過質(zhì)量數(shù)字化大屏、生產(chǎn)數(shù)據(jù)實時采集、建立數(shù)據(jù)分析預(yù)測模型等手段，及時把控生產(chǎn)過程，科學(xué)調(diào)整原料配比、合理安排生產(chǎn)計劃，從而提高生產(chǎn)效率并有效降低排產(chǎn)復(fù)雜度，縮短產(chǎn)品交付周期。

二是運營管理方面。通過庫存數(shù)字化看板和關(guān)鍵備件共享平臺，相關(guān)人員能夠把握原料和產(chǎn)品收發(fā)存情況及產(chǎn)銷動態(tài)，預(yù)測庫存走勢以及庫存周轉(zhuǎn)率，最終實現(xiàn)合理安排物流任務(wù)，提高產(chǎn)品庫存管理和零庫存管理效益的目的，降低庫存成本。

三是市場風(fēng)險方面。通過搭建全集團統(tǒng)一標準的供應(yīng)商與客戶平臺，從而實現(xiàn)集團供銷數(shù)據(jù)價值釋放，規(guī)避了供應(yīng)商與客戶的信用風(fēng)險，建立全產(chǎn)業(yè)鏈的產(chǎn)供銷一體化，促進了區(qū)域產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟共同繁榮。通過數(shù)據(jù)化滲透和全流程優(yōu)化，打通產(chǎn)業(yè)鏈及區(qū)域壁壘，重塑供需模式，發(fā)揮協(xié)同效應(yīng)，解決了產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同難的痛點問題。

四是管理層工作方式的變革。直觀來看，各層級管理者通過數(shù)字看板及各層級報表信息推送，可以實時檢查到各個環(huán)節(jié)的狀況與風(fēng)險，及時做出預(yù)判，指導(dǎo)管理決策。

五是人員配置方面。通過車間的智能化設(shè)備應(yīng)用，各層級管理系統(tǒng)的實施等方式，有效實現(xiàn)了危險崗位及重復(fù)性崗位的人員置換，降低人工成本，提高企業(yè)管理安全性及運營效率。

此外，大數(shù)據(jù)平臺鏈接供應(yīng)商、經(jīng)銷商及客戶，通過不同業(yè)務(wù)的相關(guān)性分析，降低企業(yè)依靠自身資源、公共關(guān)系等方面的模糊判斷和沉沒成本投入，有效進行客戶畫像和市場分析，為企業(yè)運營管理提供有效支撐；同時引導(dǎo)供產(chǎn)銷方式轉(zhuǎn)變，用數(shù)據(jù)驅(qū)動供產(chǎn)銷流程重塑及產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)的變革。

(二)經(jīng)濟效益

鋼鐵工業(yè)大數(shù)據(jù)平臺集成全業(yè)務(wù)域數(shù)據(jù)，涵蓋基礎(chǔ)自動化、智能化及數(shù)字化內(nèi)容，達成效果：

1.生產(chǎn)效率提高5%以上

采用智能化機器人、自動控制系統(tǒng)、生產(chǎn)數(shù)字化看板、生產(chǎn)過程可視化等相結(jié)合的手段，重點監(jiān)測各工序關(guān)鍵指標，通過產(chǎn)量同比、環(huán)比、計劃完成率等一系列指標，預(yù)計可提高生產(chǎn)效率12%以上。

2.運營成本降低10%以上

通過全業(yè)務(wù)域的信息化手段改造，改進工藝流程/方法、提高供應(yīng)鏈管理效率等，預(yù)計可降低降低運營成本10%以上；通過加強智能制造投入，降低車間工人成本2%。

3.單位產(chǎn)值能耗降低8%以上

通過集成環(huán)保平臺及能源監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)德龍鋼鐵環(huán)保指標遠遠優(yōu)于邢臺環(huán)保要求數(shù)據(jù)，水、電、煤、暖等能源投入有效循環(huán)利用，單位產(chǎn)值能耗降低值已達到8%以上。

(三)社會效益

1.實現(xiàn)數(shù)據(jù)資產(chǎn)沉淀和對外能力輸出

以大數(shù)據(jù)工具為基礎(chǔ)的大數(shù)據(jù)應(yīng)用平臺，采用分層架構(gòu)設(shè)計進行數(shù)據(jù)模型的規(guī)劃、設(shè)計，維度的建立，以及各應(yīng)用和服務(wù)的開發(fā)，形成統(tǒng)一的行業(yè)數(shù)據(jù)場景，通過實時數(shù)據(jù)匯聚、智能數(shù)據(jù)精煉、數(shù)據(jù)服務(wù)三個步驟完成德龍鋼鐵數(shù)據(jù)資產(chǎn)沉淀和對外能力透出，幫助德龍鋼鐵降本增效、挖掘數(shù)據(jù)資產(chǎn)價值，實現(xiàn)智能化生產(chǎn)運營。

2.形成行業(yè)場景應(yīng)用

德龍工業(yè)大數(shù)據(jù)平臺匯聚全業(yè)務(wù)域數(shù)據(jù)，沉淀了巨大的數(shù)據(jù)資產(chǎn)，通過數(shù)據(jù)模型創(chuàng)建，逐步精煉各生產(chǎn)工序和企業(yè)管理流程，在進行數(shù)據(jù)資產(chǎn)的價值挖掘時，深挖煉鋼業(yè)務(wù)場景，形成一個又一個行業(yè)場景應(yīng)用，服務(wù)企業(yè)，賦能行業(yè)。

3.提升數(shù)據(jù)管理成熟度，引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展

德龍鋼鐵的數(shù)字化管理能力持續(xù)升級，2020年榮獲DCMM管理成熟度三級認證。本項目的實施，提高生產(chǎn)效率，降低運營成本和員工勞動力強度，縮短產(chǎn)品全鏈路周期，同時可實現(xiàn)環(huán)保上節(jié)能減排降耗的聯(lián)動效應(yīng)，對整個鋼鐵制造模式升級轉(zhuǎn)型具有良好的帶動示范作用，引領(lǐng)鋼鐵產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。

來源：推進智慧企業(yè)建設(shè)公眾號