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解读宝信特钢ERP解决方案

作者：建筑中国建筑金属结构信息网网    
时间：2009-12-23 10:03:32 [收藏]


    　1.引言

    　　钢铁行业与其他制造业相比，具有明显的特殊性。产品有许多特征属性(钢种，规格，尺寸，化学成分等);需要进行贯穿于产品全生产流程的生产设计及质量设计;需要编制详细的生产作业计划及对计

    　　划进行调度;需要支持生产过程自动控制;按定单生产与按库存生产混合进行;编制生产计划需要考虑设备能力及设备约束条件。由于这些行业特点，如何帮助企业建立一个适合钢铁行业管理需求的信息化系统是业内一个普遍讨论的话题，本文通过宝信软件实施的一个案例，以ERP系统为主体，说明了如何采用多系统集成的方法构建一个适合钢铁业的协同，高效的信息化系统。

    　　2. 案例介绍

    　　宝信软件实施的宝钢股份特殊钢分公司的信息化系统便是一个几乎包含所有特钢生产业务组织模式及产品的案例。具体状况如下：

    　　2.1.企业概况

    　　宝钢股份特殊钢分公司是一个年产160万吨钢的大型特钢企业，形成以汽车用钢、轴承钢、不锈、工模具钢、高温合金和钛合金为主导产品的特钢生产体系。产品有棒、管、丝、带、饼、环及异型材。现有冶炼、精炼、浇铸、开坯、热加工、冷加工等多种生产区域和多条生产线，工艺格局呈孤岛离散型。是国内生产线覆盖最广，品种最为齐全，质量最优的特钢生产企业。

    　　宝钢股份特殊钢分公司的产品品种多、产品结构复杂、单位价值高;产品工艺流程复杂，生产周期长。各生产单元的生产管理模式因工艺、设备、基础自动化的程度不同，差异很大。

    　　2.2.信息化现状

    　　其信息化建设在本次建设以前有一些孤岛式的专业化管理系统如独立的财务核算系统，销售系统，采购系统，检化验系统，OA系统和部分制造执行系统。并且企业暂时还没有通过供应链管理实现高级生产计划的实施计划。

    　　2.3.信息化建设需求

    　　宝钢股份特殊钢分公司的信息化建设要求在公司内部实现物资流、价值流、信息流的统一和畅通，实现企业生产经营综合资源配置的动态优化。在公司生产经营环境中建立高效的、敏捷反应的整体供应链信息系统;为企业管理业务人员提供高效、方便的业务处理手段;为企业决策层领导提供准确、完整的信息支持。

    　　3.特钢的行业特征及业务模式

    　　通过深入调研，发现特钢行业产品结构复杂、单位价值高;产品工艺流程复杂，生产周期长，生产计划管理需要考虑各种因素，设备的运行状况直接影响产品的质量及生产的顺利进行，属于连续生产与离散生产混合的制造业。主要有以下一些特定的行业特征及特殊的管理模式：

    　　产品有许多特征属性(钢种，标准，规格，加工要求等);在签订销售定单时需要根据客户的质量要求判断是否可生产。

    　　在确认定单交货期时,需要考虑产能的制约,以便合理确定交货期。

    　　需要进行贯穿于产品全生产流程的生产设计及质量设计。

    　　质量检验是确定产品是否合格的唯一标准。

    　　定单个数很多，量很小，组织生产需要归并合同

    　　生产模式既有轧钢区域连续生产模式,炼钢单元离散生产模式,又有生产周期很长,加工工艺往复多次的二次材加工模式。

    　　按定单生产与按库存生产混合进行。

    　　编制生产计划需要考虑设备能力、设备约束条件及现场工艺状况的多变性。

    　　编制生产计划需要考虑热装热送等全后工序紧密连接的工序计划间的协同

    　　需要编制按件次详细的生产作业计划及对计划进行调度。

    　　需要支持生产过程自动控制。

    　　由于原料价格波动较大，物料计划采购和机会采购并重。

    　　在原辅料采购过程中需要质量检验，等级、数量只有在事后才能确定。

    　　采购管理有委外加工，直供，承包材料功能计价等特殊业务管理模式

    　　企业的设备众多，设备维修的成本很高，需要进行专业化的设备维修管理。

    　　4.关键问题分析及主要解决方法

    　　4.1.关键问题分析

    　　通过对上述问题的分析、归纳，可以总结为几大主要问题：生产计划问题，特殊的业务操作模式问题，精细化的业务管理问题，产品主数据定义问题，产能平衡问题。

    　　这些问题分属于不同的管理层面，由一个系统来实现全部业务功能显得零乱和无序。因此采用多系统集成的信息化建设策略，由一个核心系统实现企业整体资源优化，各专业化系统实现精细化的业务管理;ERP系统下达管理需求、计划，由各专业化管理系统执行ERP系统的管理需求，并将业务执行过程中的各种信息返回ERP系统;在不实施供应链进行产能计划的前提下，由一个系统完成中短期的生产计划，避免各个系统多层计划的逻辑冲突;由一个系统完成生产过程全流程的质量设计及生产设计，贯彻一贯制质量管理的理念;由一个系统的实现完整的、专业化的设备管理;由ERP系统采用由赋义的物料代码加变式属性的方式定义产品物料代码;由ERP系统与其他系统协同实现初步产能平衡。

    　　4.2.多系统集成的特钢信息化建设方案

    　　4.2.1.多系统集成的企业信息化总体架构

    　　在上述分析的基础上，总体架构采用典型的三层架构: ERP(企业资源计划)系统、MES(执行制造系统)系统、PCS(过程控制系统)系统。三者构成一个完整的体系，共同完成从操作层、管理层、直到决策层的全面的信息管理的任务。

    　　由于特钢编制生产计划的特殊性，在暂时还没有实施供应链管理计划的前提下，由MES系统承担企业的全部生产计划，避免多层次计划的逻辑冲突。形成如下的总体架构(图1)：

    　　图1：五中国建筑金属结构信息网图

    　　在泛ERP层将偏重于企业决策的数据仓库系统与管理企业资源的ERP系统分开;将关注于企业资源和价值管理的ERP系统与专业化管理较强的设备系统，专注于工作流、文档管理的OA系统分开;为了丰富ERP系统的管理功能增加了一个富有行业特点的计量验收系统。

    　　ERP系统与泛ERP层的各个业务系统间、MES系统间又是互相集成的。各系统间有机结合，互相配合，实现企业物流、资金的整合。形成如下的多系统集成的框架结构(图2)

    　　图2：五钢总体架构图

    　　4.2.2.几大主要系统的功能分担

    　　在多系统集成的总体框架下，信息化建设的几个主要系统的功能分担如下：

    　　数据仓库系统采用宝信自主开发的数据仓库系统，按产品产量产值，产品成材率，技术经济指标，专业统计，关联交易等主题对SAP，MES等系统的数据进行抽取，进行相关主题的分析。包括ETL数据抽取，信息查询，各主题信息统计分析，权限管理，任务管理等功能。

    　　ERP系统采用国际上先进的SAP套装软件，运用SAP先进的管理理念、方法实施企业全局、整体的管理。主要根据企业的人、财、物各种资源的状况和产、供、销各个环节的信息，对企业资源进行合理有效的计划、组织，使生产经营活动协调有序地进行，并提供管理层战略决策的信息。实现全过程的销售管理，实现包括企业所有存货的全过程的采购及质量管理，实现包括企业所有库存地的存货管理，实现包括企业所有生产业务单元，所有加工方式的生产定单管理、生产过程跟踪，实现企业各业务单元的财务核算，实现各生产业务单元的生产成本计划、过程跟踪、差异分析。实施的模块包括采购/库存管理、采购质量管理、销售管理、生产管理、财务/成本管理。

    　　执行制造系统采用宝信自主开发的功能强大的MES产品化软件，实现生产计划及生产过程的管理，包括全生产流程的生产设计及质量设计;中短期的生产计划管理;生产过程的全程跟踪，精细化的库存管理，全面的生产过程质量管理，销售发货执行等功能。

    　　设备系统采用宝信自主开发的设备系统产品化软件，实现专业化的设备管理。包括设备基准管理、日常点检管理、设备状态监控、故障处理、检修管理、委外合同管理、维修资金预算、维修资金控制、维修费用预算，维修费用控制、机旁库管理、设备异常及事故分析等管理功能。

    　　原辅料计量验收系统采用宝信自主开发的定制软件，是SAP采购/库存管理系统的扩充和丰富。实现富有行业特点的采购入库物流管理、称重、质量检验、供应商实物评估、转库计划执行等功能。

    　　检化验系统采用原有的ITMIS检化验系统。包括接收来自上层系统的检验计划，检验计划安排，检验结果录入，检验数据上报，检验结果分析等功能。

    　　由于SAP系统作为一个核心系统，跨业务系统间的库存转移由SAP系统作为信息源下发各业务系统。

    　　SAP系统与宝信自主开发的数据仓库系统、MES系统、设备管理系统、计量验收系统、特钢分公司原有的ITMIS检化验系统五大外部系统接口。各系统间有机结合，互相配合，实现企业物流、资金的整合。

    　　4.2.3.各系统间的逻辑关系

    　　在上述功能分担的前提下，各系统间的逻辑关系如下(图3)：

    　　数据仓库系统主要按相关主题通过ETL工具从ERP系统、MES系统抽取数据，根据抽取的数据进行专题分析，为企业管理层进行管理决策提供各种信息。

    　　ERP的采购库存系统，质量管理系统，扩展ERP的计量验收系统，五钢原有的检化验系统协同运行，实现从管理层直至操作层的原辅料的采购，入库，检验，判定，发票校验。SAP将数量合同/采购定单下发到扩展ERP的计量验收系统，扩展ERP的计量验收系统进行采购入库物流管理、称重、质量检验、供应商实物评估，并将入库信息传送到SAP系统。SAP系统按照是数量合同还是采购定单进行后续处理，如果是数量合同，根据上传信息创建采购定单，进行采购入库，如果是直供则转到现场库存地;如果是采购定单，根据上传信息创进行采购入库，如果是直供则转到现场库存地。SAP系统按照实物是否需要专业化检验质检，如果是需要专业化检验的，将检验计划下发检化验系统。检化验系统进行实物检验并将检验信息传送到SAP系统，SAP系统进行质量判定，并将合金的实物重量根据检验结果及当量系数转化成基准量。SAP系统作为总库原料转发各分厂的信息源，下发转库计划给计量验收系统，计量验收系统将转库实绩上报SAP。SAP再将转库实绩下发MES系统。

    　　ERP的销售系统，生产系统，采购库存管理系统，MES系统，生产过程控制系统，五钢原有的检化验系统协同实现从管理层直至操作层的产品销售，生产管理，质量管理，销售发货等功能。由SAP系统输入销售定单，并进行产品可生产性检查、产能检查、客户信用额度检查，将检查合格的销售定单下发MES，MES进行质量设计，生产定单形成并上报SAP系统，合同归并，合同计划及产能上报，材料设计，材料申请，作业计划编制，作业计划下达生产控制系统，生产投料并上报SAP系统，生产定单报工并上报SAP系统，产品入库并上报SAP系统，生产过程中的检验及成品检验，由MES系统下发检验委托单给检化验系统。检化验系统进行实物检验并将检验信息传送到MES系统。MES进行质量判定，并向SAP发送信息。对于质量检验合格的产品由MES系统进行准发，并将准发信息上报SAP系统，SAP系统进行准发确认及发货计划下达，MES接收发货计划，组织装运，质保书打印，发货并将信息上报SAP系统，SAP接收发货实绩进行发货过帐，对于已发货产品SAP系统进行销售开票并将信息传递金税系统。

    　　ERP的采购库存系统，设备系统协同运行，实现从管理层直至操作层的五金备件的采购资金及领用费用的预算和控制，采购管理，库存管理。由设备系统制定各成本中心的采购资金及费用预算，按预算创建五金备件的采购申请并上报SAP系统，SAP系统进行采购申请审批，将批准的采购申请转为采购定单并下发设备系统，设备系统进行设备验货并将信息上报SAP系统，SAP系统进行发票校验。对于五金，备件的领用，盘库，报废信息由设备系统进行库存管理及费用控制，并将相关信息上报SAP系统，SAP系统进行相应的库存管理。

    　　图3：五钢业务逻辑链

    　　5. 实施效果

    　　2004年12月6日SAP系统、设备、MES第一阶段系统正式投运，2005年9月宝钢股份特殊钢分公司信息化建设第二阶段(所有产线)成功上线，并在2005年10月4日对上线后的首月(9月)进行月末财务结帐，根据新老系统核对的结果，彻底丢掉原有的老系统，完全启用由SAP套装软件实施的ERP系统及其他管理系统。ERP系统的成功上线对提高企业管理效率、经济效益具有极其深远的意义。具体体现在以下几个方面：

    　　1 、建立了一个实时、共享、集成的信息系统平台，实现了“物流、资金流、信息流”三流统一、集成、共享，提高了工作效率。通过系统平台，公司决策层可以随时了解和掌握物资采购、产品销售、生产计划、物资库存、产品成本、应收应付等各种供、产、销及成本和财务信息，消除了信息孤岛，提高了工作和决策效率。

    　　2、各系统间围绕各个业务主题一体化运作。由SAP系统实施企业全局、整体的管理;由MES系统实施精细的生产、质量、库存管理;由设备系统实现专业化的设备管理;由计量验收系统实现废钢等原辅料的计量、验收管理。各个系统各使其职，协同运作，整个企业作为一个整体实现高效运行。

    　　3 、各系统间数据同源，业务集成。实现了整个信息化系统业务流程标准化、内部控制自动化、信息透明化。确保企业信息的真实性和透明化。

    　　4 、实现了按订单生产，提高了快速响应市场和客户的能力。通过SAP和MES的系统管理，使客户需求与生产计划和实际库存达到统一平衡。避免了盲目生产。

    　　5 、绩效动态监控。信息系统将企业的管理流程通过信息化的手段固化下来，由软约束变成硬约束;系统能够准确地记录下每位员工的每一个操作动作，员工的绩效情况随时都可以通过系统再现。

    　　6 、降低成本，节约资金，提高经济效益。首先，ERP 系统运行以后，能准确、实时地掌握物资的收发存情况，提高了采购计划的正确性，加强了采购各环节的控制，加速了库存周转，有效减少库存资金占用;其次通过对供应商信息的全面管理及采用按质论价、合金基准量管理，将节约大量的采购资金、提高采购质量。

    　　7、细化了成本考核对象，制定了合理成本的定额，并对定单成本进行全过程的跟踪控制。实现了对成本的事先预测，事中控制，事后分析改进。

    　　8、通过开发功能实现了按销售定单进行客户的信贷控制，降低了企业应收帐款的回收风险。

    　　9、成功的解决了特钢企业生产周期长，往复加工多，工艺流程复杂等生产组织的难题。

    　　6. 结论

    　　综上所说，钢铁行业的行业特征决定了不可能由一个系统实现企业信息化的所有功能。宝信特钢信息化解决方案形成一个企业战略决策与资源管理相对分离，企业资源管理与业务执行层相对分离;整体资源管理与专业化管理相对分离;企业信息化各系统数据同源，逻辑一致，业务协同，系统集成;各系统一体化运行的富有行业特色的解决方案。
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