以信息技术创新“一个流”特钢精益生产管理

摘 要：本文介绍了“一个流”精益生产。石钢运用信息技术手段，结合自身冶金工艺特点和企业生产实际，自主设计开发了“一个流”精益生产管控系统。系统从多方面促进了企业效益和管理水平的提升。

关键词：一个流；精益生产；信息技术

中图分类号：TP311.52

企业存在的前提是它必须有经济效益，而企业盈利这一目标的实现最终取决于制造现场。在市场经济模式下，开拓市场需要优质廉价的产品，而质量水平和成本费用水平都是现场制造过程中形成的。因此，现代产业工厂的重心必然是制造现场，生产管理的重心也应该是制造现场。制造现场管理的方法有很多，其中“一个流生产方式”既汲取了其它各种现代化管理的精髓，又有自己的独到之处，是企业提高经济效益的“捷径”。面对近几年逐步形成的宏观经济形势新常态，石钢公司眼睛向内，寻求化“危”为“机”的办法与途径，在推动精益生产过程中逐步形成了新的理念：在保证效率和效益的前提下，以信息技术创新驱动“一个流”精益生产模式，实现生产均衡、稳定。

1 建立石钢“一个流”精益生产管控系统

石钢“一个流”精益生产管控系统主要由“七大平衡”体系组成。以“七大平衡”不断推动“一个流”生产，实现均衡稳定、精准交货，通过信息技术手段，时刻监控“一个流”动向，及时发现问题，在流程中解决问题，使生产流程低成本高效率运转。“七大平衡”主要包括：大宗原料平衡；铁前配比平衡；铁钢平衡；坯材平衡；钢材收货平衡；钢材入库平衡；钢材出库平衡。

1.1 系统设计原则。（1）模块化设计原则。将软件开发工程中的原型化以及结构化有机结合起来。从企业自身实际出发，解析功能以及划分模块都要依据企业对业务以及管理的具体划分。首先需要对用户的具体需求进行调研、分析，并确定相应的数据来源以及数据处理和流向等问题，为系统的构建奠定坚实的基础。（2）实时性原则。尽量确保数据来源、处理以及流向满足实时性要求。利用数据自动收集以及智能化处理，对数据及时进行保存，进而将各个模块在处理数据时可能出现的延时状况控制在最低水平。（3）一致性原则。尽可能的在架构组织、数据、界面风格以及具体的操作模式等方面实现统一，并建立起一个可以实现统一数据处理的数据库。此外，还需要协调并统一各个模块之间关于数据的输入及输出、调用公用模块以及安排子系统之间的关系，进而确保系统的整体性以及统一性。（4）安全性原则。作为一个出色的系统，安全性是基本的要求之一，在进行系统设计时，要对权限的设定以及数据的备份等加以充分考虑，并及时备份相关数据。

1.2 系统功能。（1）大宗原料平衡：为监控铁前原料是否按照月度计划均衡、稳定的供应，以数据曲线的方式，通过计划与实际进厂量的趋势图，提醒相关部门做好均匀发货和调配卸车力量等，确保生产的稳定和连续，并预测后续日均到达量。以球团为例：其中，绿色曲线代表计划到厂量，红色曲线代表实际到厂量，蓝色曲线代表两者差值，如图1所示。（2）铁前配比平衡：主要分为“入焦配比”、“入烧配比”、“入炉配比”。通过曲线监控具体物料实际配比是否超出公司计划的范围，并根据公式计算该物料月累的计划用量和实际用量。以入炉配比下的烧结矿物料为例：其中，绿色曲线代表计划配比值，红色曲线代表实际配比值，蓝色曲线代表两者差值，如图2所示。（3）铁钢平衡：此平衡包括两大模块，即：铁钢生产平衡和铁钢实时平衡。铁钢生产平衡通过曲线形式，监控每日和阶段性累计铁钢产量和库存量，提醒炼铁、炼钢对超出月度经营计划范围的，及时组织好本区域的铁、钢、铸铁量的生产，实现全月铁钢平衡。铁钢实时平衡通过实时监控可用铁水的情况实时提醒炼钢降铁耗或升铁耗，保证生产平稳进行。（4）坯材平衡：通过曲线监控钢、材实际产量与计划值的比对，当实际生产量与计划量的比较超过设定值后，及时制定应对措施，确保坯材平衡。（5）钢材收货平衡：通过曲线监控钢材实际产量、收货量与计划值的比对，当实际产量与收货量的比较超过设定值后，及时制定应对措施，确保钢材收货平衡。（6）钢材入库平衡：通过曲线对钢材收货后与成品库交接入库及未交接状况的监控，确保钢材按规定时间完成入库，实现钢材收货与入库之间的平衡，保证均匀生产、入库。（7）钢材出库平衡：通过曲线建立成品钢材库存趋势变化监控，预先采取措施，确保合理库存，杜绝集中轧制、集中入库给出库带来的不利影响，实现钢材入出库平衡，提高交货速度。

图1 大宗原料平衡

图2 铁前入炉配比平衡

1.3 系统技术特性。（1）应用快速原型法设计。原型法主要用于及早向用户提交一个原型系统，在得到用户的认可后，将原型系统不断扩充演变为最终的软件系统。通过原型反馈，加深对系统的理解，并满足用户基本要求，使用户在试用过程中受到启发，对需求说明进行补充和精确化，从而获得合理、协调一致、无歧义的、完整的、现实可行的需求说明。这样做的好处是，经过简单分析，快速实现一个系统原型，用户与开发者在试用原型过程中，通过反复评价和改进原型，减少误解，弥补漏洞，适应变化，最终提高软件质量，顺利完成软件开发工作。通过应用快速原型设计方法，使得“一个流”精益生产系统能够紧贴生产实际，业务人员与开发人员共同参与到项目开发中来，业务需求得到了充分满足，使软件的实用性更强。（2）图形组态设计方法。“一个流”精益生产管控系统，使用了大量图形组态软件。系统主界面为总监控画面，通过组态软件的动画展现动态水流状态，实时反应了七大平衡是否处于均衡、稳定状态。子功能界面中，通过组态软件的二维折线图，直观反应了指标的平衡状况。通过图形化方式，使软件界面美观、整洁、舒适，功能得到了更完美的展示。（3）数据挖掘和数据仓库技术应用。“一个流”精益生产系统的实现是基于海量底层数据，而这些数据来源于不同的软件系统，成分复杂且比较分散，如果采用常规取数方式，将会导致程序复杂且效率低下。因此，数据的抽取与整合采用了数据挖掘和数据仓库技术。数据挖掘是一类深层次的数据分析方法，它是从大量的应用数据中，提取隐含在其中的、有用的信息和知识的过程。数据仓库技术是为了有效的把操作形数据集成到统一的环境中以提供决策型数据访问的各种技术和模块的总称。通过这两种技术的应用，大大减少了因数据量大造成的等待时间，提高了系统运行效率。

2 应用效果

通过建立“一个流”精益生产管控系统集成平台，大大提高了生产计划的执行力，从原燃料进厂到产成品出厂，形成了一条龙的监控体系，基于七大平衡体系的计划执行率同比提高6.24%。系统涵盖有118个报警设置，实现94项功能，具备309个监控指标。系统从多方面实现了效益和管理水平提升。

3 结束语

通过“一个流”精益生产管控系统的应用，强化了每一项平衡的计划与执行的稳定性，让各工序实现最优的匹配、最佳的衔接，解决生产过程中不流畅易发生“拥堵”的环节，实现了生产的高效。同时，系统能够第一时间发现问题，并将异常信息第一时间反馈到相关单位的责任人，实现监控异常、快速反应、及时调控、流程优化、精准高效，为提升企业综合竞争能力奠定了基础。

参考文献：

[1]李朋举，吴裕祥.精益信息技术研究[J].CAD/CAM与制造业信息化，2006（10）.

作者简介：宋一风（1977-），男，工程师，1998年毕业于石家庄经济学院计算机及应用专业，从事信息化技术及管理工作。

作者单位：河北钢铁集团 石钢公司 信息物流中心，石家庄 050031