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摘 要： 摘要:為提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力和精益生產(chǎn)，特鋼企業(yè)要求加強(qiáng)全面控制、細(xì)化成本管理，由此提出了基于MES平臺(tái)的在線成本分析系統(tǒng)，從企業(yè)ERP系統(tǒng)、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備系統(tǒng)獲取所需信息，通過(guò)一系列在線成本分析算法和模型，分別從成本統(tǒng)計(jì)、成本對(duì)比、成本核算三方面進(jìn)行分析核
摘要:為提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力和精益生產(chǎn)，特鋼企業(yè)要求加強(qiáng)全面控制、細(xì)化成本管理，由此提出了基于MES平臺(tái)的在線成本分析系統(tǒng)，從企業(yè)ERP系統(tǒng)、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備系統(tǒng)獲取所需信息，通過(guò)一系列在線成本分析算法和模型，分別從成本統(tǒng)計(jì)、成本對(duì)比、成本核算三方面進(jìn)行分析核算，并通過(guò)MES實(shí)時(shí)反饋至現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備系統(tǒng)，最終達(dá)到及時(shí)準(zhǔn)確反映生產(chǎn)成本，降低成本核算工作量，加強(qiáng)成本控制，并為生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)決策服務(wù)的目的。
關(guān)鍵詞:制造執(zhí)行系統(tǒng);在線成本分析;特鋼企業(yè);煉鋼區(qū)域
隨著鋼鐵企業(yè)信息化的推廣與應(yīng)用，傳統(tǒng)生產(chǎn)成本管理模式已不再適應(yīng)企業(yè)發(fā)展的要求。特鋼企業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程兼具離散和連續(xù)的特點(diǎn)，產(chǎn)品品種繁多、過(guò)程復(fù)雜，使得成本管理工作難度加大。成本控制是成本管理的重要手段，生產(chǎn)成本分析是企業(yè)控制費(fèi)用發(fā)生，降低成本、提高利潤(rùn)的有效途徑。因此特鋼企業(yè)必須充分利用現(xiàn)代信息技術(shù)和先進(jìn)的成本管理理念來(lái)提高成本管理水平，構(gòu)建一個(gè)能夠全面集成于企業(yè)信息化的成本分析系統(tǒng)，為企業(yè)的經(jīng)營(yíng)決策提供及時(shí)可靠的成本信息，為企業(yè)控制成本、提高經(jīng)濟(jì)效益提供有力的支撐。
1、MES系統(tǒng)概述
在傳統(tǒng)的ERP系統(tǒng)中雖然也有成本管理模塊，但ERP屬于上層管理系統(tǒng)，著重整個(gè)企業(yè)供應(yīng)鏈上的全面管理，對(duì)生產(chǎn)層的控制能力較差，生產(chǎn)層的數(shù)據(jù)并不能實(shí)時(shí)反饋至上層管理系統(tǒng)[1]。MES(ManufacturingExecutionSystem，制造執(zhí)行系統(tǒng))是“位于上層計(jì)劃管理系統(tǒng)與底層工業(yè)控制之間的、面向車間層的管理信息系統(tǒng)”，填補(bǔ)了偏重計(jì)劃管控的ERP與設(shè)備控制的PCS之間的空白，既可以對(duì)來(lái)自ERP系統(tǒng)的生產(chǎn)管理信息進(jìn)行細(xì)化、分解，將來(lái)自計(jì)劃層的操作指令傳遞給底層控制層，也可以采集設(shè)備、儀表等狀態(tài)數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)監(jiān)控底層設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)[2]。MES系統(tǒng)方便、可靠地將控制系統(tǒng)與信息系統(tǒng)整合在一起，這就為現(xiàn)場(chǎng)制造過(guò)程監(jiān)測(cè)、控制和管理提供了統(tǒng)一的工作平臺(tái)，同時(shí)也為在線成本分析系統(tǒng)提供了良好的開發(fā)平臺(tái)。
2煉鋼區(qū)域在線成本分析系統(tǒng)
2.1系統(tǒng)分析
很多特鋼企業(yè)運(yùn)行ERP系統(tǒng)和MES多年，但成本管理仍停留在傳統(tǒng)的手工統(tǒng)計(jì)、事后核算模式，生產(chǎn)成本數(shù)據(jù)不透明、不及時(shí)，沒(méi)有為管理層提供切實(shí)可信的成本分析數(shù)據(jù)，難以為指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)提供有效的技術(shù)支持[3]。因此，如何有效利用信息化優(yōu)勢(shì)，及時(shí)提取ERP/MES系統(tǒng)中產(chǎn)生的各項(xiàng)產(chǎn)品信息，進(jìn)一步細(xì)化成本管理工作，提高成本分析的準(zhǔn)確性、及時(shí)性，已成為煉鋼企業(yè)急需。
基于特鋼行業(yè)的流程性特點(diǎn)及企業(yè)現(xiàn)行的成本核算模式，面向特鋼MES的煉鋼區(qū)域在線成本分析系統(tǒng)提出設(shè)計(jì)需求如下[4]:
(1)成本統(tǒng)計(jì)功能，實(shí)現(xiàn)將生產(chǎn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為成本核算數(shù)據(jù)，為成本分析提供數(shù)據(jù)支持，經(jīng)過(guò)處理來(lái)自ERP、MES系統(tǒng)的物料、資金等數(shù)據(jù)后，轉(zhuǎn)換為成本分析系統(tǒng)需要的、統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式;
(2)標(biāo)準(zhǔn)成本對(duì)比功能，完善標(biāo)準(zhǔn)成本體系，實(shí)現(xiàn)按鋼種計(jì)算、查詢標(biāo)準(zhǔn)成本，并分爐次與實(shí)際成本對(duì)比;
(3)成本核算功能，建立生產(chǎn)成本指標(biāo)體系，細(xì)分為綜合性指標(biāo)和詳細(xì)指標(biāo)，分別從總體和個(gè)體兩方面分析生產(chǎn)盈虧、指導(dǎo)生產(chǎn)。
2.2系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)
2.2.1概念模型根據(jù)設(shè)計(jì)需求結(jié)合實(shí)際情況建立在線成本分析系統(tǒng)的概念模型，如圖1所示。
一方面與ERP系統(tǒng)進(jìn)行信息交互，獲得產(chǎn)品BOM(BillofMaterial，物料清單)信息、生產(chǎn)計(jì)劃信息、價(jià)格信息等，一方面通過(guò)應(yīng)用服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備系統(tǒng)進(jìn)行信息交互，獲得產(chǎn)成品信息、實(shí)際消耗信息等，同時(shí)結(jié)合MES系統(tǒng)的內(nèi)部控制BOM信息，通過(guò)在線成本分析體系算法計(jì)算、分析得出成本分析信息，以各種圖文格式的報(bào)表形式輸出，及時(shí)、可靠地反映實(shí)時(shí)生產(chǎn)成本，以便迅速指導(dǎo)、調(diào)整生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)。
2.2.2流程方案
在線成本分析系統(tǒng)的整體流程如下:首先，MES系統(tǒng)從ERP系統(tǒng)獲取產(chǎn)成品標(biāo)準(zhǔn)BOM信息、原輔料價(jià)格信息等，用于建立內(nèi)控BOM體系，在標(biāo)準(zhǔn)BOM信息的基礎(chǔ)上根據(jù)實(shí)際情況，考慮現(xiàn)有生產(chǎn)工藝水平，建立更適合企業(yè)的內(nèi)控BOM體系[5];然后，在具體生產(chǎn)過(guò)程中，由ERP系統(tǒng)下達(dá)生產(chǎn)計(jì)劃至MES系統(tǒng)，MES系統(tǒng)編制具體作業(yè)計(jì)劃下達(dá)至設(shè)備系統(tǒng)，設(shè)備系統(tǒng)執(zhí)行作業(yè)計(jì)劃，同時(shí)將產(chǎn)成品信息、原輔料實(shí)際消耗信息等上傳至MES系統(tǒng)，此時(shí)，在線成本分析系統(tǒng)從MES系統(tǒng)平臺(tái)獲取所需的所有基礎(chǔ)信息，包括內(nèi)控BOM信息、實(shí)際消耗信息、產(chǎn)成品信息等，再通過(guò)一系列在線成本分析算法和模型完成成本統(tǒng)計(jì)、成本對(duì)比、成本核算工作，并將成本分析結(jié)果上傳至MES系統(tǒng)，由MES系統(tǒng)根據(jù)在線成本信息反饋結(jié)果調(diào)整作業(yè)計(jì)劃，并重新下達(dá)至設(shè)備系統(tǒng)。在線成本分析系統(tǒng)的流程圖如圖2所示。
2.2.3在線成本分析體系
分別從成本統(tǒng)計(jì)、成本對(duì)比、成本核算三方面討論在線成本分析體系。成本統(tǒng)計(jì)分為標(biāo)準(zhǔn)成本統(tǒng)計(jì)和實(shí)際成本統(tǒng)計(jì)，標(biāo)準(zhǔn)成本這里指在ERP系統(tǒng)BOM信息基礎(chǔ)上建立的內(nèi)控BOM體系，分別從消耗鋼鐵料、計(jì)劃鋼鐵料成本、計(jì)劃合金料成本、計(jì)劃輔料成本幾方面進(jìn)行統(tǒng)計(jì);實(shí)際成本統(tǒng)計(jì)則利用來(lái)自設(shè)備系統(tǒng)的信息，具體包括生產(chǎn)過(guò)程信息、產(chǎn)成品信息、消耗信息等，分爐號(hào)、時(shí)間、工序從鋼鐵料、合金、輔料幾方面進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。成本對(duì)比指以爐號(hào)為單位通過(guò)對(duì)比內(nèi)控BOM信息與實(shí)際成本信息，找出消耗使用量的差別及消耗使用成本的差別，樣表如表1所示。
成本核算分為按時(shí)間段劃分的總體生產(chǎn)指標(biāo)方式和按澆次劃分的詳細(xì)指標(biāo)方式兩種。總體指標(biāo)為綜合性指標(biāo)，例如:鋼鐵料消耗、鐵鋼比、平均連澆爐數(shù)、成坯率等;詳細(xì)指標(biāo)以實(shí)際生產(chǎn)澆次為單位，綜合投料信息、成坯量、價(jià)格信息等最終得出各澆次鋼鐵料成本、合金成本、輔料成本等，樣表如表2。
在其他各系統(tǒng)順暢運(yùn)行的基礎(chǔ)上，在線成本分析系統(tǒng)可實(shí)時(shí)反映生產(chǎn)成本情況，并反饋至MES系統(tǒng)，最終以調(diào)整作業(yè)計(jì)劃的形式反饋至設(shè)備系統(tǒng)。
2.2.4數(shù)據(jù)模型
以O(shè)racle數(shù)據(jù)庫(kù)為例，圖3所示為采用UML建模方法構(gòu)建的系統(tǒng)數(shù)據(jù)模型，模型中給出了在線成本分析系統(tǒng)的關(guān)鍵數(shù)據(jù)庫(kù)表單內(nèi)容和各個(gè)表之間相應(yīng)的主外鍵關(guān)系。
2.3系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)
針對(duì)某特鋼公司煉鋼區(qū)域現(xiàn)有情況設(shè)計(jì)在線成本分析系統(tǒng)，并進(jìn)行驗(yàn)證。該公司隸屬于某集團(tuán)公司，現(xiàn)有鋼區(qū)設(shè)備包括:110tUHPEAF爐1座、120tLF爐2座3工位、120tRH爐1座雙工位、5機(jī)5流圓坯連鑄機(jī)1臺(tái)。成本分析系統(tǒng)信息主要來(lái)源如下:標(biāo)準(zhǔn)BOM信息由集團(tuán)公司技術(shù)質(zhì)量部按鋼種、物料錄入至SAP系統(tǒng)后，下達(dá)至特鋼公司MES系統(tǒng)，再由特鋼公司技術(shù)部門根據(jù)具體情況調(diào)整為內(nèi)控BOM信息;電爐區(qū)域投料由鐵水、廢鋼、合金輔料三部分組成，信息來(lái)源于1.5級(jí)又稱輔料系統(tǒng)稱重自動(dòng)上傳或操作人員手工輸入、電爐高位料倉(cāng)稱重系統(tǒng)、人工輸入的手投料信息或根據(jù)歷史經(jīng)驗(yàn)分?jǐn)偟臒o(wú)法計(jì)量消耗數(shù)據(jù)，經(jīng)電爐設(shè)備二級(jí)系統(tǒng)匯總后最終上傳至三級(jí)MES系統(tǒng);LF爐和RH爐兩個(gè)系統(tǒng)，絕大部分投料信息由高位料倉(cāng)稱重系統(tǒng)或喂線機(jī)自動(dòng)上傳至LF或RH設(shè)備一級(jí)系統(tǒng)，與人工輸入的手投料信息、分?jǐn)傁男畔R總后上傳至LF或RH二級(jí)系統(tǒng)，再上傳至MES系統(tǒng);產(chǎn)成品信息由連鑄機(jī)設(shè)備二級(jí)系統(tǒng)實(shí)時(shí)上傳至MES系統(tǒng)。在線成本分析系統(tǒng)從MES系統(tǒng)獲取相關(guān)信息后，分模塊實(shí)時(shí)輸出成本信息。按爐號(hào)或者按時(shí)間查詢、導(dǎo)出在線成本統(tǒng)計(jì)信息，如圖4所示
按起始爐號(hào)和結(jié)束爐號(hào)查詢、導(dǎo)出在線成本對(duì)比信息，如圖5所示
按起始爐號(hào)、當(dāng)日爐號(hào)、結(jié)束爐號(hào)查詢?cè)诰�成本核算信息，如圖6所示。
同時(shí)，系統(tǒng)后臺(tái)自動(dòng)反饋成本信息至MES系統(tǒng)，最終達(dá)到準(zhǔn)確真實(shí)輸出生產(chǎn)成本，顯示生產(chǎn)盈虧并指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)的目的，并作為生產(chǎn)單位績(jī)效考核指標(biāo)的參考標(biāo)準(zhǔn)之一，完善管理體系。
3結(jié)語(yǔ)
降本增效是企業(yè)的永恒主題，本論文提出的煉鋼區(qū)域在線成本分析系統(tǒng)根據(jù)特鋼企業(yè)實(shí)施ERP/MES后的實(shí)際情況在特鋼MES系統(tǒng)的平臺(tái)上進(jìn)行開發(fā)，充分考慮了現(xiàn)代企業(yè)成本管理模式的改變，做出相應(yīng)的需求分析與設(shè)計(jì)開發(fā)。由于在現(xiàn)有平臺(tái)上進(jìn)行開發(fā)，可實(shí)施性與可操作性強(qiáng)，大大提高了成本統(tǒng)計(jì)、分析、核算的效率，減輕了財(cái)務(wù)人員的勞動(dòng)，并為管理層提供了一個(gè)實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確的成本信息平臺(tái)，從而為優(yōu)化特鋼企業(yè)的成本管理發(fā)揮重要的作用，對(duì)其他流程型企業(yè)也有一定的參考價(jià)值。
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