1 引言

    中國(guó)大規(guī)模發(fā)展銅冶煉始于20世紀(jì)80年代，90年代起一直處于擴(kuò)張階段。各銅冶煉企業(yè)采用的運(yùn)作與管理模式主要是引用國(guó)外同類(lèi)型企業(yè)或中國(guó)國(guó)有企業(yè)傳統(tǒng)方式。隨著銅冶煉產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，這些管理模式及方法難以滿(mǎn)足當(dāng)前企業(yè)的實(shí)際需要。

    流程型銅冶煉企業(yè)要在全球經(jīng)濟(jì)一體化的市場(chǎng)氛圍中生存，必須增強(qiáng)企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力，由于企業(yè)的利潤(rùn)和客戶(hù)滿(mǎn)意度等項(xiàng)指標(biāo)要求以及市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的客觀(guān)要求，管控一體化的建設(shè)是當(dāng)務(wù)之急。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和現(xiàn)代企業(yè)管理的發(fā)展，CIMS中管理和控制兩方面的軟硬件中的技術(shù)進(jìn)一步集成，使得管控一體化的實(shí)現(xiàn)也有了技術(shù)保證。作為一個(gè)生產(chǎn)制造型企業(yè)，銅冶煉信息化建設(shè)的需求就應(yīng)該圍繞生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)過(guò)程展開(kāi)，保障設(shè)備的完好運(yùn)行、支撐現(xiàn)代化的管理，從而降低生產(chǎn)成本和管理成本，實(shí)現(xiàn)提升競(jìng)爭(zhēng)力的目標(biāo)。

    要想成為國(guó)際一流的銅業(yè)公司，就不僅需要在成本上具有優(yōu)勢(shì)，還需要在市場(chǎng)反應(yīng)能力、公司資本運(yùn)作等方面具有一流的水平，而信息化作為一種技術(shù)支撐是實(shí)現(xiàn)公司戰(zhàn)略目標(biāo)有效的管理手段。

    銅冶煉行業(yè)是一個(gè)典型的流程型冶金企業(yè)，既然屬于冶金企業(yè)，那么必然具有和鋼鐵企業(yè)信息化共性的一面，國(guó)內(nèi)鋼鐵企業(yè)信息化在制造業(yè)中技術(shù)屬于比較先進(jìn)的，但銅冶煉企業(yè)具有更多較之鋼鐵企業(yè)的特點(diǎn)和特色，只有看到這些細(xì)微的差別，才能使整個(gè)項(xiàng)目完全貼切行業(yè)、企業(yè)實(shí)際。

2 銅冶煉企業(yè)信息化特點(diǎn)分析

    推進(jìn)銅冶煉企業(yè)前進(jìn)步伐的方法主要包括：技術(shù)產(chǎn)能擴(kuò)張、技術(shù)和管理的變革等，而信息化的快速實(shí)施和廣泛應(yīng)用能夠迅速實(shí)現(xiàn)企業(yè)管理者的管理策略和經(jīng)營(yíng)理念。信息技術(shù)在銅冶煉行業(yè)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛和深入，全球經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展又給銅冶煉行業(yè)的發(fā)展不斷帶來(lái)新的機(jī)遇，帶來(lái)深刻的變革。

    企業(yè)在其快速擴(kuò)張過(guò)程中，除了卓越的管理、技術(shù)方面的變革外，還與采取了合理的信息化發(fā)展戰(zhàn)略密不可分，采用集成的、統(tǒng)一的管理信息平臺(tái)就是企業(yè)快速實(shí)現(xiàn)飛躍擴(kuò)張的重要策略。利用集成、統(tǒng)一的管理信息平臺(tái)作為載體，在較短的時(shí)間內(nèi)提升企業(yè)管理效率的同時(shí)，給整個(gè)企業(yè)帶來(lái)巨大收益。作為銅冶煉企業(yè)信息化除有流程性行業(yè)的共性外，還有著自己的特點(diǎn)。

    2.1 銅冶煉企業(yè)管理信息化要立足于“以適應(yīng)行業(yè)發(fā)展需求的商務(wù)供銷(xiāo)存管理為基礎(chǔ)，以?xún)r(jià)值管理為核心”的堅(jiān)定立場(chǎng)

    銅冶煉企業(yè)的信息化建設(shè)與其他企業(yè)一樣必然和價(jià)值管理息息相關(guān)。但是由于銅冶煉企業(yè)的原料、產(chǎn)品和生產(chǎn)過(guò)程的特點(diǎn)，信息化建設(shè)在生產(chǎn)過(guò)程控制和產(chǎn)品銷(xiāo)售一體化銜接方面一直是個(gè)難點(diǎn)，也是其建設(shè)的重點(diǎn)，從供銷(xiāo)存管理的角度看，產(chǎn)銷(xiāo)一體化管理也是其重要的組成部分，在當(dāng)今銅冶煉企業(yè)快速發(fā)展、競(jìng)爭(zhēng)愈加激烈的環(huán)境下，不但要抓好銅冶煉產(chǎn)銷(xiāo)一體化，還要全面加強(qiáng)供銷(xiāo)存的管理，信息技術(shù)則是有效解決產(chǎn)銷(xiāo)一體化問(wèn)題的手段，這樣才能實(shí)現(xiàn)企業(yè)價(jià)值管理的目標(biāo)。所以銅冶煉企業(yè)信息化要立足于“以適應(yīng)行業(yè)發(fā)展需求的商務(wù)供銷(xiāo)存管理為基礎(chǔ)，以?xún)r(jià)值管理為核心”的堅(jiān)定立場(chǎng)。正確的判斷可以幫助銅冶煉企業(yè)認(rèn)清目前信息化建設(shè)的方向，在信息化建設(shè)的具體實(shí)施過(guò)程中，能及時(shí)作出合理、正確的抉擇。

    2.2 銅冶煉企業(yè)管理信息化的總體架構(gòu)建設(shè)要科學(xué)、合理、先進(jìn)

    各個(gè)行業(yè)實(shí)施信息化建設(shè)的過(guò)程都非常艱辛，考慮到銅冶煉行業(yè)的特點(diǎn)，同時(shí)要兼顧生產(chǎn)的自動(dòng)控制技術(shù)和財(cái)務(wù)、供銷(xiāo)存方面的管理信息技術(shù)等技術(shù)領(lǐng)域，需要建立各種不同類(lèi)型的控制和管理系統(tǒng)，只有這樣才能實(shí)現(xiàn)整個(gè)銅冶煉企業(yè)的信息化。一個(gè)科學(xué)、合理、先進(jìn)的信息化總體架構(gòu)，可以為企業(yè)信息化建設(shè)提供一個(gè)適合企業(yè)發(fā)展前景的框架，企業(yè)可以根據(jù)這個(gè)框架，結(jié)合自身企業(yè)的具體情況，進(jìn)行全方位的總體規(guī)劃，分步實(shí)施，最終使得銅冶煉企業(yè)的管理信息化建設(shè)取得全面成功。

表1 銅冶煉行業(yè)信息化模型

    在業(yè)界，對(duì)厚三薄四還是厚四薄三存在爭(zhēng)議，對(duì)于銅冶煉企業(yè)來(lái)說(shuō)，讓MES來(lái)收集現(xiàn)場(chǎng)工控系統(tǒng)的生產(chǎn)計(jì)劃和狀態(tài)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)控制系統(tǒng)和管理系統(tǒng)的無(wú)縫連接，而ERP系統(tǒng)則利用MES收集的生產(chǎn)實(shí)際信息用于財(cái)務(wù)的成本計(jì)算管理和費(fèi)用攤銷(xiāo)，是比較實(shí)用的一種方式一。

    2.3 銅冶煉企業(yè)采用統(tǒng)一的企業(yè)管理信息平臺(tái)，才能最大程度地實(shí)現(xiàn)企業(yè)在日益競(jìng)爭(zhēng)激烈的環(huán)境下實(shí)現(xiàn)利益最大化

    統(tǒng)一的企業(yè)管理信息平臺(tái)可以減少系統(tǒng)管理和操作的復(fù)雜度，該平臺(tái)主要有以下優(yōu)點(diǎn)：(1)實(shí)現(xiàn)了企業(yè)一體化管理，統(tǒng)一的信息平臺(tái)從源頭上減少了信息孤島的產(chǎn)生，保證了企業(yè)內(nèi)部信息的透明度，實(shí)現(xiàn)了統(tǒng)一資材備件編碼，共享客戶(hù)資源，統(tǒng)一價(jià)格體系，確保了企業(yè)實(shí)現(xiàn)一體化管理不受地域和環(huán)境影響。

    (2)快速提升企業(yè)內(nèi)部各部門(mén)的管理水平，使得先進(jìn)、科學(xué)的管理理念和經(jīng)驗(yàn)在企業(yè)內(nèi)部交流提供了便捷的途徑。

    (3)統(tǒng)一信息平臺(tái)的數(shù)據(jù)都集中存儲(chǔ)在企業(yè)統(tǒng)一管理的數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)于以前企業(yè)各部門(mén)的信息孤島造成的信息不透明、統(tǒng)計(jì)報(bào)表不及時(shí)得到良好的改善，可以對(duì)企業(yè)各部門(mén)的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)，同時(shí)系統(tǒng)能提供格式統(tǒng)一的管理報(bào)表，便于企業(yè)對(duì)各部門(mén)的運(yùn)營(yíng)情況進(jìn)行對(duì)比、分析。

    (4)企業(yè)率先選取有代表性的部門(mén)先行實(shí)施信息化建設(shè)，取得成功后在企業(yè)其他部門(mén)再推廣，可以大大降低實(shí)施成本和難度，加快了信息化的實(shí)施步伐。

    (5)統(tǒng)一信息平臺(tái)系統(tǒng)只需要一個(gè)數(shù)據(jù)中心，相應(yīng)的服務(wù)器硬件投資也減少，數(shù)據(jù)安全性相對(duì)來(lái)說(shuō)得到了提高。

3 與鋼鐵企業(yè)信息化建設(shè)的異同

    銅冶煉企業(yè)與鋼鐵企業(yè)信息化建設(shè)的異同見(jiàn)表2。

表2 銅冶煉企業(yè)與鋼鐵企業(yè)信息化建設(shè)的異同

    隨著近年來(lái)有色金屬行業(yè)的快速發(fā)展，尤其是銅冶煉企業(yè)在冶金行業(yè)的地位日漸突出，IT界將目光投向了這一領(lǐng)域，相信會(huì)有更多的IrI’企業(yè)加入到銅冶煉企業(yè)的信息化工作中來(lái)，促使信息化工作趨向成熟。

4 銅冶煉企業(yè)信息化架構(gòu)

    銅冶煉企業(yè)的原料和產(chǎn)品單一，大宗原料為銅精礦，主要產(chǎn)品為電解銅和硫酸。大型銅冶煉廠(chǎng)原料供應(yīng)只有通過(guò)控制全球資源的少數(shù)寡頭公司，產(chǎn)品的銷(xiāo)售渠道和價(jià)格才能相對(duì)穩(wěn)定，唯一能自我控制的是產(chǎn)品中間過(guò)程的消耗和質(zhì)量。在這種情況下，確定企業(yè)管理層人員使用ERP系統(tǒng)為主體，現(xiàn)場(chǎng)管理和操作人員使用設(shè)備管理系統(tǒng)、工業(yè)控制系統(tǒng)為主的規(guī)劃思想，但這樣就存在子系統(tǒng)分離、信息孤島等問(wèn)題。生產(chǎn)信息和管理信息不能溝通，業(yè)務(wù)不能很好銜接，財(cái)務(wù)核算不細(xì)致，需要給這些系統(tǒng)架起橋梁來(lái)實(shí)現(xiàn)直通，只有靠生產(chǎn)制造系統(tǒng)MES系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行無(wú)縫鏈接，所以MES系統(tǒng)的實(shí)施，是銅冶煉企業(yè)信息化建設(shè)的重點(diǎn)。據(jù)此，銅冶煉企業(yè)信息化建設(shè)架構(gòu)應(yīng)該以“管控一體化”為目標(biāo)，通過(guò)生產(chǎn)控制系統(tǒng)的改造、管理系統(tǒng)的全面應(yīng)用和MES系統(tǒng)的實(shí)施，才能實(shí)現(xiàn)企業(yè)信息的高度集成，提高公司生產(chǎn)管理水平，加強(qiáng)客戶(hù)服務(wù)工作，從而降低生產(chǎn)成本、提高企業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

    基于銅冶煉企業(yè)的信息化特點(diǎn)，信息化總體架構(gòu)主要涵蓋銅冶煉企業(yè)業(yè)務(wù)架構(gòu)、信息架構(gòu)、應(yīng)用架構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施架構(gòu)、信息安全架構(gòu)、信息組織架構(gòu)等，為銅冶煉企業(yè)信息化建設(shè)的實(shí)施提供一副完整的藍(lán)圖，全面系統(tǒng)地指導(dǎo)企業(yè)信息化建設(shè)的進(jìn)程。 

圖1 銅冶煉企業(yè)MES系統(tǒng)地位

    銅冶煉企業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程控制主要包括基礎(chǔ)級(jí)控制系統(tǒng)和優(yōu)化級(jí)控制系統(tǒng)兩大部分。基礎(chǔ)級(jí)控制系統(tǒng)主要包括：各生產(chǎn)車(chē)間以及輔助系統(tǒng)，其特點(diǎn)，一是機(jī)電儀控制、操作一體化；--是基本實(shí)現(xiàn)了全廠(chǎng)控制系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)及實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)共享。優(yōu)化級(jí)控制系統(tǒng)：對(duì)主工藝——銅閃速爐冶煉實(shí)施先進(jìn)的計(jì)算機(jī)在線(xiàn)優(yōu)化控制，建立銅閃速熔煉“數(shù)學(xué)模型”，通過(guò)在小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中運(yùn)行基于數(shù)學(xué)模型的閃速熔煉優(yōu)化控制軟件和管理數(shù)據(jù)庫(kù)軟件，建立管控一體化平臺(tái)。

    銅冶煉企業(yè)主要技術(shù)指標(biāo)要達(dá)到國(guó)際一流水平，應(yīng)突出“管控一體化”、優(yōu)化運(yùn)行的思想和管理系統(tǒng)緊密集成，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化運(yùn)行。

    銅冶煉企業(yè)管理特點(diǎn)是生產(chǎn)的計(jì)劃性很強(qiáng)，生產(chǎn)過(guò)程取決于設(shè)備能力，根據(jù)生產(chǎn)能力確定年度產(chǎn)品計(jì)劃，根據(jù)生產(chǎn)計(jì)劃安排采購(gòu)、銷(xiāo)售等計(jì)劃，確定各部門(mén)的預(yù)算，很少有變動(dòng)，這種計(jì)劃模式對(duì)于MRP功能要求不高，財(cái)務(wù)預(yù)算和核算是管理的核心。從信息化架構(gòu)上來(lái)說(shuō)，是以ERP為中心的系統(tǒng)，主要包含內(nèi)容：系統(tǒng)的主體部分是ERP軟件，其中包含著計(jì)劃、財(cái)務(wù)、采購(gòu)、銷(xiāo)售、生產(chǎn)、材料和成品庫(kù)存、人力資源、客戶(hù)關(guān)系等主要模塊；ERP系統(tǒng)內(nèi)的各種子系統(tǒng)之間完全是一體化的，共享代碼、業(yè)務(wù)可以跨部門(mén)處理、信息共享。除了ERP系統(tǒng)所包含的軟件以外，還有一些企業(yè)必需、ERP卻不具備的管理軟件，如設(shè)備管理系統(tǒng)(EAM)、實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)(LIMS)、電子商務(wù)(EC)等。這些系統(tǒng)需要通過(guò)集成方式，實(shí)現(xiàn)和ERP系統(tǒng)的一體化。

    銅冶煉企業(yè)作為典型的流程型生產(chǎn)行業(yè)，生產(chǎn)控制信息一般只能在生產(chǎn)控制系統(tǒng)內(nèi)部使用，即使部分控制信息通過(guò)OA辦公系統(tǒng)發(fā)布，也是分散的，缺乏系統(tǒng)組織，更為關(guān)鍵的是，生產(chǎn)控制信息不能和管理系統(tǒng)連接起來(lái)，進(jìn)行綜合分析，為核算、管理控制服務(wù)，因此，建立MES系統(tǒng)是非常必要的。MES系統(tǒng)集中企業(yè)各類(lèi)控制系統(tǒng)的信息，實(shí)現(xiàn)了控制信息的集成，便于其他系統(tǒng)使用，對(duì)生產(chǎn)制造過(guò)程中的計(jì)劃、質(zhì)量、計(jì)量、能源、設(shè)備等信息的集中控制，建立生產(chǎn)控制系統(tǒng)和ERP系統(tǒng)集成的橋梁�？梢詫�圖2中11個(gè)管理模塊作為MES總體架構(gòu)目標(biāo)，但在MES具體實(shí)施中，要根據(jù)企業(yè)自身特點(diǎn)，分階段對(duì)各類(lèi)管理模塊進(jìn)行有效的分類(lèi)、開(kāi)發(fā)和利用，形成具有銅冶煉企業(yè)特色的、高可用性的生產(chǎn)信息管理系統(tǒng)，為企業(yè)提供增值服務(wù)。

圖2 MES系統(tǒng)模塊構(gòu)成圖

    要實(shí)現(xiàn)銅冶煉企業(yè)的管控一體化，每個(gè)項(xiàng)目應(yīng)根據(jù)信息化架構(gòu)統(tǒng)一實(shí)施，做到數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通，因此需要實(shí)施以ERP為主體的管理系統(tǒng)、完善控制系統(tǒng)并實(shí)施制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)，然后再對(duì)MES與ERP進(jìn)行集成。其技術(shù)路線(xiàn)如圖3。

 
圖3 管控一體化技術(shù)路線(xiàn)圖 

    根據(jù)銅冶煉企業(yè)的特點(diǎn)，整個(gè)信息化系統(tǒng)主要分為四個(gè)層次：最底層的是信息化基礎(chǔ)建設(shè)平臺(tái)，包括主干網(wǎng)絡(luò)、主機(jī)系統(tǒng)、安全防護(hù)系統(tǒng)等內(nèi)容；第二層是工業(yè)控制系統(tǒng)、設(shè)備管理系統(tǒng)，包括工控系統(tǒng)PLC、DCS和相對(duì)獨(dú)立的EAM系統(tǒng)；第三層是管理應(yīng)用，包括集成化的ERP(含財(cái)務(wù)管理、采購(gòu)管理、銷(xiāo)售管理、人力資源管理、客戶(hù)關(guān)系管理等)、質(zhì)量計(jì)量系統(tǒng)(含化驗(yàn)數(shù)據(jù)管理、計(jì)量稱(chēng)重管理等)、OA辦公和控制接口MES(制造執(zhí)行系統(tǒng))等系統(tǒng)；最上層是面向企業(yè)高層領(lǐng)導(dǎo)的EAI(企業(yè)信息集成)、面向全體員工的辦公自動(dòng)化系統(tǒng)和面向客戶(hù)的電子商務(wù)系統(tǒng)。這些系統(tǒng)最終需要集成在一起，組成企業(yè)完整的管控一體化系統(tǒng)。見(jiàn)圖4。

圖4 某銅冶煉企業(yè)信息系統(tǒng)層次圖

5 結(jié)論

    銅冶煉企業(yè)通過(guò)信息化架構(gòu)建設(shè)，管理進(jìn)入新的時(shí)代，以ERP和電子商務(wù)為代表的信息系統(tǒng)全面應(yīng)用于企業(yè)各管理部門(mén)，日常工作由信息系統(tǒng)自動(dòng)完成，管理人員可以有更多的時(shí)間分析和解決管理中存在的問(wèn)題，全面提高企業(yè)管理水平。生產(chǎn)控制更加有效，通過(guò)工控系統(tǒng)PLC、DCS的加強(qiáng)、MES系統(tǒng)的實(shí)施，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)企業(yè)整個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的有效控制，進(jìn)一步降低成本，提高成本競(jìng)爭(zhēng)力。企業(yè)應(yīng)用EAI系統(tǒng)，通過(guò)ERP和MES集成各類(lèi)管理與控制信息，最終實(shí)現(xiàn)“管控一體化”，企業(yè)管理人員可以輕松地從管理與控制系統(tǒng)中提取各類(lèi)有價(jià)值的信息，改變銅冶煉企業(yè)的傳統(tǒng)管理方式，使企業(yè)煥發(fā)新的活力。

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本文標(biāo)題：銅冶煉企業(yè)信息化/ERP 構(gòu)架淺析

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