重鋼集團電子有限責任公司副總經(jīng)理 任紅波
2007年,重鋼集團整體環(huán)保搬遷項目正式啟動(dòng),2007年5月奠基平場(chǎng),2009年9月第一條200萬(wàn)噸中厚板產(chǎn)能正式投產(chǎn),2010年7月產(chǎn)能達450萬(wàn)噸,2011年9月產(chǎn)能達650萬(wàn)噸,重鋼新區工藝流程按簡(jiǎn)單化、緊湊化、準連續化理念進(jìn)行規劃建設,使物質(zhì)收得率最大、能源效率最佳和鋼鐵產(chǎn)品制造時(shí)間最短,實(shí)現鋼鐵流程現代化、生產(chǎn)裝備大型化、企業(yè)管理信息化、組織結構扁平化,以先進(jìn)裝備和流程緊湊化、準連續化、成為繼京唐鋼鐵之后的又一種“現代鋼鐵流程新模式”,依托信息化,實(shí)現一級調度、一級財務(wù)、一級物流,從而建立精干、扁平、高效的組織結構。
重鋼集團已成為西南最大鋼鐵生產(chǎn)企業(yè),長(cháng)江上游精品鋼材基地,中國最大船舶用鋼精品基地,同時(shí)實(shí)現了清潔生產(chǎn)、發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟的目標:工業(yè)廢水零排放,固體渣、塵泥全量處理及資源化利用;高效回收和利用二次能源發(fā)電,達到總用電量的75%;噸鋼綜合能耗降至568公斤標煤,達到國內先進(jìn)水平;SO2、粉塵、COD等主要排放物總量在產(chǎn)能增加一倍情況下,分別降低69%、54%、60%。目前公司已具備產(chǎn)鋼800萬(wàn)噸的能力。
重鋼集團電子有限責任公司副總經(jīng)理任紅波表示:“重鋼集團的高速發(fā)展得益于重鋼新區大量采用新技術(shù),優(yōu)化、創(chuàng )新了鋼鐵制造流程,實(shí)現了工序集成的協(xié)調優(yōu)化,使金屬物流、溫度起伏、過(guò)程時(shí)間和過(guò)程庫存量最小,完全滿(mǎn)足了低成本潔凈鋼生產(chǎn)組織的要求,主要自主創(chuàng )新技術(shù)包括:鐵鋼界面‘一罐制’工藝、全球首創(chuàng )的RH干式真空冶金技術(shù)、蓄熱式燃燒技術(shù)、分布式低溫余熱發(fā)電創(chuàng )新技術(shù)等一系列新工藝、新技術(shù)?!?br/>
《自動(dòng)化博覽》:對于現代冶金企業(yè)來(lái)說(shuō),為應對全球競爭,需要通過(guò)系統集成實(shí)現真正的全廠(chǎng)集中控制、操作和管理,這就對企業(yè)的信息化、自動(dòng)化建設帶來(lái)了很大的挑戰,您認為主要體現在哪些方面?
任紅波:目前,傳統鋼鐵廠(chǎng)正在逐步消亡,取而代之的是產(chǎn)品專(zhuān)業(yè)化、生產(chǎn)集成化的新型鋼廠(chǎng)。集成化鋼廠(chǎng)的基本特征是生產(chǎn)工序少,生產(chǎn)設備單機匹配,生產(chǎn)中的各種緩沖能力或緩沖容量逐漸減少,產(chǎn)品生產(chǎn)周期大幅度縮短,這要求計算機系統能對整個(gè)復雜的鋼鐵生產(chǎn)過(guò)程實(shí)現集中統一的生產(chǎn)管理、信息追蹤和決策調整。我認為集中化控制、操作和管理,對企業(yè)自動(dòng)化、信息化的挑戰主要體現在以下幾個(gè)方面的要求:
(1)首先要實(shí)現自動(dòng)化系統的高度集成,這就要求工業(yè)控制系統打破單裝置控制形成一個(gè)個(gè)“孤島”的狀況,通過(guò)系統集成實(shí)現真正的全廠(chǎng)集中控制、操作和管理,如能源管控一體化系統的建設等。重鋼作為新建企業(yè),控制系統規模多達十幾萬(wàn)點(diǎn),單一個(gè)高爐系統的控制點(diǎn)就達6000多點(diǎn),控制系統(PLC/DCS)臺套數達1000多臺套,要實(shí)現全廠(chǎng)控制系統之間的集成,對于自動(dòng)化系統的集成水平和能力提出更高的要求。隨著(zhù)計算機網(wǎng)絡(luò )技術(shù)在自動(dòng)化系統中的深入應用,自動(dòng)控制系統僅做為“信息孤島”的時(shí)代已經(jīng)過(guò)去,大型化、集成化的自動(dòng)化系統是歷史發(fā)展的必然趨勢!
(2)其次要實(shí)現各關(guān)鍵環(huán)節和工序的智能化生產(chǎn)和管控,如鐵水“一罐制”系統的智能化調度,鐵-煉-鑄-軋的一體化優(yōu)化排產(chǎn)系統的建立、基于智能制造的生產(chǎn)控制模型(高爐專(zhuān)家系統、自動(dòng)煉鋼、自動(dòng)軋鋼、能源調度、配礦模型等)的優(yōu)化完善等,最終要完成各知識庫的建立。
(3)必須建立鋼鐵企業(yè)物流、信息流、資金流同步的全系統的集中管控和高效的指揮系統;要求鋼鐵企業(yè)從底層儀表檢測層(L0級)、基礎自動(dòng)化(L1級)到過(guò)程控制(L2級)、制造執行系統MES(L3級)、ERP(L4級)、決策支持與統計分析(L5級)要融為一體,無(wú)縫銜接,高度集成,最終形成一體化的管控和調度指揮系統。對自動(dòng)化、信息化從技術(shù)到管理和實(shí)施都帶來(lái)了巨大的挑戰。橫向從原料采購、配料方案、物料庫存和配送管理、銷(xiāo)售訂單的簽訂、訂單的質(zhì)量設計、優(yōu)化排產(chǎn)、生產(chǎn)實(shí)時(shí)調度、過(guò)程質(zhì)量管控、成品出廠(chǎng)、運輸等必須實(shí)現全過(guò)程的集成和管控;縱向從生產(chǎn)各個(gè)工序的生產(chǎn)計劃的實(shí)時(shí)下達,到各工序、各生產(chǎn)單機設備按訂單要求進(jìn)行自動(dòng)化的生產(chǎn),以及生產(chǎn)結果的實(shí)時(shí)收集和快速的質(zhì)量判定等管理,這還要求鋼鐵企業(yè)自動(dòng)化系統具備對產(chǎn)品進(jìn)行質(zhì)量預報、在線(xiàn)監測和智能控制的功能。
建立全系統的集中管控和高效的指揮系統還要求企業(yè)必須對自動(dòng)化系統、信息化系統要統籌規劃,包括:統一技術(shù)標準和接口標準、網(wǎng)絡(luò )結構規劃、統一的開(kāi)發(fā)平臺、統一的企業(yè)編碼規范、標準規范、管理和管理流程的規范等等。這些問(wèn)題不僅僅是對自動(dòng)化、信息化技術(shù)的挑戰,更要面臨管理的挑戰。
(4)實(shí)現冶金多工序、多維度的海量異構數據庫的存儲,建立大數據平臺,開(kāi)展數據分析與數據挖掘工作。
(5)安全和環(huán)保對自動(dòng)化信息化要求與日俱增。要時(shí)刻確保環(huán)保達標,這對冶金企業(yè)來(lái)說(shuō)也是較大的挑戰。同時(shí)節約能源、減少污染,是自動(dòng)化和信息化長(cháng)時(shí)間追求的,無(wú)止境的目標;安全和環(huán)保設備分布較廣,集中的操控有一定的難度。
《自動(dòng)化博覽》:請您為我們介紹一下目前貴公司信息化、自動(dòng)化建設的現狀?
任紅波:重鋼各產(chǎn)線(xiàn)自動(dòng)化程度很高,各產(chǎn)線(xiàn)基礎自動(dòng)化的配置率達100%,關(guān)鍵工藝環(huán)節,如原料場(chǎng)、煉鐵、煉鋼各工序、軋鋼各工序等主要環(huán)節均建立了過(guò)程控制系統,實(shí)現了料場(chǎng)的智能化調度、煉鐵的智能化生產(chǎn)、自動(dòng)煉鋼、自動(dòng)軋鋼等,但由于冶金過(guò)程的復雜性和因降低成本而帶來(lái)的原料的復雜性,目前我司的過(guò)程控制數學(xué)模型的適應性還在進(jìn)一步優(yōu)化和完善中。完成了能源管控中心的建設,實(shí)現全廠(chǎng)能源的一體化管控,系統支持遠程操控,目前,公司多數能源站所實(shí)現無(wú)人值守。重鋼新區信息系統起點(diǎn)較高,與新區各產(chǎn)線(xiàn)實(shí)現同步設計、同步建設、同步投運,信息系統的投入極大地支撐了重鋼的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)和精細化管理。支撐重鋼實(shí)現了“一級生產(chǎn)計劃管理、一級財務(wù)管理、一級物流管理、集中倉儲管理、集中采購和銷(xiāo)售管理等現代管理模式,同時(shí)極大的支撐了重鋼新區的新工藝、新技術(shù)和新流程。重鋼信息化系統包括ERP系統(包括采購系統、銷(xiāo)售管理系統、生產(chǎn)管理系統、技術(shù)質(zhì)量系統、物流管理系統、財務(wù)與成本管理系統、人力資源系統、辦公自動(dòng)化系統等)、檢化驗系統、計量系統、各生產(chǎn)線(xiàn)MES系統、設備管理系統、能源管理系統、一卡通及門(mén)禁管理系統,信息系統覆蓋了重鋼全流程、全產(chǎn)線(xiàn)、全生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的信息化管理。重鋼的信息化系統均為自主設計、自主研發(fā)、自主集成,具備完全的自主知識產(chǎn)權。目前正在實(shí)施的信息系統有動(dòng)態(tài)成本管理系統和公司統計分析系統等。
《自動(dòng)化博覽》:貴公司在信息化、自動(dòng)化建設方面近幾年的發(fā)展重點(diǎn)有哪些?
任紅波:一是繼續對現有自動(dòng)化系統進(jìn)行優(yōu)化,尤其是對過(guò)程控制系統模型的優(yōu)化和相關(guān)知識庫的建立,從而支撐高附加值產(chǎn)品的生產(chǎn)和確保產(chǎn)品質(zhì)量的穩定;二是繼續對現有的信息化系統進(jìn)行優(yōu)化和集成,適應公司的戰略發(fā)展和生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的變化,支撐公司對各工序、各環(huán)節的成本精細化管控,包括對能源、環(huán)保的精細化管理,打造循環(huán)經(jīng)濟和綠色鋼廠(chǎng),進(jìn)一步提升公司形象;三是建立數據倉庫,加強對數據的分析和挖掘,輔助公司決策;四是對現有的信息系統開(kāi)展標準化、規范化、產(chǎn)品化工作,進(jìn)一步優(yōu)化軟件性能和軟件架構,推進(jìn)自主知識產(chǎn)權軟件的產(chǎn)品化、市場(chǎng)化;五是繼續加強產(chǎn)、學(xué)、研的合作,提高對專(zhuān)項課題的研究水平:包括正在開(kāi)展的工業(yè)控制系統安全實(shí)施指南的研究、冶金企業(yè)生產(chǎn)智能化模型及知識庫研究等課題。
《自動(dòng)化博覽》:信息化、自動(dòng)化水平的提升,取得了哪些顯著(zhù)的效果?對企業(yè)的運營(yíng)管理有哪些幫助?
任紅波:一是使公司管理的標準化、規范化水平得到極大的提升,進(jìn)一步理順和規范了管理流程和標準,極大地提高了公司的管理效率和管理水平。二是產(chǎn)線(xiàn)自動(dòng)化、信息化水平的提升,提升了產(chǎn)品控制精度,穩定了產(chǎn)品質(zhì)量,極大的減少了人工勞動(dòng)強度。三是在計量環(huán)節實(shí)現全自動(dòng)的計量、取樣、化驗功能,體現了公平公正的計量體系,杜絕了計量環(huán)節的舞弊和漏洞。四是支撐節能降耗,節能減排效果明顯,如:推行的發(fā)電系統自動(dòng)化、信息化的建設,目前重鋼新區自發(fā)電率高達75%。五是極大地支撐了公司新工藝、新流程、新技術(shù)的發(fā)展,如鐵水“一罐制”工藝、熱送直裝工藝、能源實(shí)時(shí)調度與優(yōu)化等等,極大的提高了物流的在線(xiàn)流轉速度,從而能有效提升產(chǎn)能和縮短產(chǎn)品制造周期,且促進(jìn)節能減排,提升了企業(yè)形象。六是通過(guò)信息化系統的實(shí)施,大大提高了公司的盈利能力和決策能力。如縮短了交貨期,加快了物流在各個(gè)環(huán)節的運轉速度,有效的降低庫存,實(shí)現全流程的合同跟蹤,提高公司的履約能力等等。
《自動(dòng)化博覽》: 在信息化、自動(dòng)化建設過(guò)程中,貴公司遇到了哪些問(wèn)題?如何解決的?
任紅波:首先,在總體規劃之初遇到了新區的管理模式和管理定位問(wèn)題。公司決定成立信息化推進(jìn)工作領(lǐng)導小組和推進(jìn)工作辦公室,由公司董事長(cháng)親自擔任領(lǐng)導小組組長(cháng),確定了重鋼新區一級的管理模式:即一級計劃、一級財務(wù)、一級物流和倉儲、集中采購和銷(xiāo)售的管理模式,并邀請愛(ài)森哲公司作了管理策劃和流程梳理。但在具體實(shí)施過(guò)程中,仍遇到很多的阻力,所以說(shuō)信息化是“一把手”工程。我司信息化推進(jìn)工作在各級領(lǐng)導的親自參與下取得了良好的成績(jì)。
其次遇到的問(wèn)題是:L1/L2級系統的接口標準和與總包方協(xié)調困難的問(wèn)題。由于信息系統總包合同簽訂在總包合同之后,且公司當時(shí)未制定基礎自動(dòng)化(L1級)/過(guò)程自動(dòng)化(L2級)的技術(shù)標準,加之,總包單位和分包單位非常多,素質(zhì)參差不齊,協(xié)調難度很大。因此,我們立即制定了基礎自動(dòng)化和過(guò)程自動(dòng)化系統技術(shù)標準,對通訊接口、數據庫的建立、網(wǎng)絡(luò )建設標準、軟件開(kāi)發(fā)規范、資料交接規范等進(jìn)行了規定,并逐一落實(shí)審查總包方的自動(dòng)化系統設計方案,要求各總包方和分包方與我司簽訂技術(shù)補充協(xié)議,并從管理上對各產(chǎn)線(xiàn)的設計審查、實(shí)施、驗收等規定了嚴格的管理流程。
三是全司的計量系統未進(jìn)行總體設計和規劃的問(wèn)題。由于各產(chǎn)線(xiàn)由各總包方承包,設計總包也不止一家單位,不少計量設備(尤其是廠(chǎng)際和工序之間的計量設備)總體設計時(shí)未能系統考慮和設計,而計量檢測點(diǎn)分布極廣,計量設備種類(lèi)繁多,包括物資計量和能源計量,且覆蓋面極大;由于很多計量設備遺漏或達不到精度要求,導致投產(chǎn)初期,各環(huán)節存在較嚴重的計量問(wèn)題。投產(chǎn)后整改非常困難,后期只能采取利用各工序停產(chǎn)時(shí)間整改、增加,目前已基本整改完成。因此,計量設備必須統一規劃和設計,并形成計量設備配備規范和標準。
《自動(dòng)化博覽》:您認為在冶金企業(yè)進(jìn)行信息化建設的過(guò)程中,有哪些問(wèn)題是特別值得注意的?
任紅波:(1)高度重視信息系統的總體規劃工作。作好總體規劃應注意以下幾個(gè)方面:首先必須充分結合公司的發(fā)展戰略,即信息系統必須適應公司的發(fā)展,其次在作信息總體規劃之前,公司高層領(lǐng)導必須確定公司管理模式,明確各部門(mén)職責,梳理并相對固化管理流程(或請管理咨詢(xún)公司作管理咨詢(xún)設計);其次要作好信息系統的架構設計:鋼鐵企業(yè)的信息架構通常是五級架構,但總體規劃必須確定各層級、各模塊的功能定位,梳理好各系統之間的關(guān)系。同時(shí)還應作好公司編碼體系設計:編碼體系的建立對信息系統的建立至關(guān)重要,在總體規劃設計階段,必須對各系統涉及的全局性的編碼進(jìn)行明確和梳理,如人員編碼、部門(mén)編碼、合同編碼、客戶(hù)編碼(供貨商編碼)、工廠(chǎng)編碼、產(chǎn)線(xiàn)編碼、生產(chǎn)計劃編碼、合同編碼等等。
信息化建設總體規劃作為企業(yè)創(chuàng )新規劃的重要組成部分,每三-五年修訂一次,同時(shí)規劃應納入公司的技術(shù)改造和科技發(fā)展規劃,做到統一管理和資金保障。另外參與規劃設計和實(shí)施的骨干人員最好是復合型的人才,既熟悉信息技術(shù)又要熟悉工藝和管理業(yè)務(wù),各系統參與的業(yè)務(wù)人員必須是各業(yè)務(wù)系統的骨干人員,這也是作好信息化總體規劃的關(guān)鍵因素之一。
(2)作好企業(yè)標準的清理和規范化工作。實(shí)施信息化就必須對企業(yè)的管理流程和各類(lèi)標準進(jìn)行全面的清理、標準化和規范化工作,使之成為信息系統可以識別的結構化數據,如產(chǎn)品標準、工藝標準、制造標準、質(zhì)量標準、檢驗標準等的適應信息化的標準。由于該項工作量非常大,需抽調工藝骨干專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員集中清理。
(3)信息系統架構設計要相對靈活,適應公司的業(yè)務(wù)流程創(chuàng )新和機構變更。信息化和業(yè)務(wù)流程重組、組織機構創(chuàng )新是互動(dòng)關(guān)系,需要長(cháng)期磨合。新信息系統的建立或者改進(jìn)必然會(huì )造成業(yè)務(wù)流程的變更,而目前鋼鐵行業(yè)面臨嚴峻的形勢,組織機構和管理的變化都非常頻繁,必然會(huì )對信息系統提出新的需求。因此要求信息系統的架構要相對靈活,適應企業(yè)的業(yè)務(wù)創(chuàng )新和系統創(chuàng )新。
(4)在信息系統的設計、建設實(shí)施、運行、改造(發(fā)展)整個(gè)生命周期的全過(guò)程中,企業(yè)必須依據自身情況,確立相應的管理原則和運作體系,建立完善運行維護制度和體系。信息系統的設計原則必須堅持以業(yè)務(wù)作為主導的原則,服從企業(yè)的戰略發(fā)展要求;技術(shù)選型以成熟性、穩定性、經(jīng)濟性為主;采用國家、行業(yè)標準以及企業(yè)的工廠(chǎng)設計規范。
(5)企業(yè)信息化人才隊伍的培養是鋼鐵企業(yè)信息系統能否獲得成功的關(guān)鍵因素之一,各單位務(wù)必要高度重視。鋼鐵企業(yè)信息化系統非常復雜,涉及面非常廣;目前行業(yè)信息化解決方案很多,各企業(yè)必須依據自身的情況謹慎選擇適合自己的信息化建設模式和方案。這就要求企業(yè)必須要培養自己的信息化團隊,培養一批既熟悉信息技術(shù)、又懂鋼鐵工藝的復合型人才,才能選擇適合企業(yè)的信息化建設方案,同時(shí)確保信息系統的持續改進(jìn)和發(fā)展。
《自動(dòng)化博覽》: 您認為冶金企業(yè)信息化、自動(dòng)化建設的未來(lái)發(fā)展趨勢有哪些?面臨著(zhù)哪些難題?
任紅波:發(fā)展趨勢:
? 自動(dòng)化、信息化系統高度集成,從儀表、計算機的一體化控制到自動(dòng)化、信息化的無(wú)縫銜接、到信息系統的高度集成;
? 國產(chǎn)軟件和設備的逐步成熟與替代;
? 數據倉庫的建立、數據的分析與挖掘技術(shù)日趨成熟和完善;
? 各工藝控制環(huán)節智能化模型的優(yōu)化和知識庫的建立,確保產(chǎn)品質(zhì)量的穩定和高附加值產(chǎn)品的生產(chǎn);
? 自動(dòng)化系統的集成技術(shù)促進(jìn)通訊協(xié)議與接口的標準化工作;自動(dòng)化與信息系統的高度集成,促進(jìn)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的一體化發(fā)展。面臨的挑戰:
? 信息安全形勢嚴峻,尤其是工控安全形勢。隨著(zhù)自動(dòng)化、信息化系統的集成,必然帶來(lái)安全風(fēng)險,目前國家對工控安全尚無(wú)系統的標準和規范;
? 多工序、多維的異構數據庫的存儲技術(shù),數據的抽取與整合技術(shù)尚不夠成熟;
? 智能化模型和知識庫的建立難度較大,目前鋼鐵企業(yè)面臨惡劣的生存環(huán)境,控制成本是生存的關(guān)鍵,因此,鋼鐵企業(yè)普遍面臨低價(jià)原料質(zhì)量不穩定的狀況,這就給各工序的質(zhì)量控制帶來(lái)較大的困難,解決這些難題就必須依賴(lài)于控制模型的智能知識庫的建立。但目前各企業(yè)使用的過(guò)程控制模型尚不夠完善,適應能力較差;
? 數據挖掘與數據技術(shù)尚不夠成熟,行業(yè)還沒(méi)有成熟的經(jīng)驗借鑒。
任紅波,女,現任重鋼集團電子有限責任公司副總經(jīng)理,高級工程師,工商管理碩士。
2003-2005年主持完成了國家科技部“十五”重點(diǎn)科技攻關(guān)項目:冶金行業(yè)信息集成技術(shù)研究開(kāi)發(fā)與應用,項目先后投資約6600萬(wàn)元,攻克了多項技術(shù)難題,有4項創(chuàng )新均屬?lài)鴥仁状?,項目由重鋼自主研發(fā)、自主集成,具有完全的自主知識產(chǎn)權,為鋼鐵行業(yè)信息化建設創(chuàng )立了一個(gè)新的模式和道路。重慶鋼鐵股份公司獲國家制造業(yè)信息化示范企業(yè)稱(chēng)號,項目于2006年10月通過(guò)國家科技部驗收。
2008年負責主持重鋼新區信息系統建設工作,項目總體投資約3.3億元,項目覆蓋重鋼新區全流程及各產(chǎn)線(xiàn)的管理,實(shí)現從銷(xiāo)售到成品出廠(chǎng)全過(guò)程的物流、信息流、資金流的無(wú)縫集成,該系統所有應用軟件均為自主研發(fā),具有完全的自主知識產(chǎn)權,項目目前主要功能模塊運行穩定,為重鋼新區生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的順行起到了重要的支撐作用,極大地提高了管理效率和管理水平。
2011年,作為項目負責人承擔的“重鋼股份公司安全信息系統的建立”項目獲國家工信部?jì)苫诤洗龠M(jìn)安全生產(chǎn)首批示范項目。
2012年,主持的“鋼鐵行業(yè)基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的節能減排網(wǎng)絡(luò )監控系統研發(fā)”項目獲國家工信部物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展專(zhuān)項資金資助項目。
摘自《自動(dòng)化博覽》2014年7月刊