黃金礦山礦石生產(chǎn)成本精細(xì)化管理系統(tǒng)

徐 波 黃武勝

(1.中國礦業(yè)大學(xué)(北京)資源與安全工程學(xué)院;2.中信礦業(yè)科技發(fā)展有限公司;3.北京科技大學(xué)土木與環(huán)境工程學(xué)院)

黃金礦山為資源型企業(yè)，其一切生產(chǎn)經(jīng)營活動都嚴(yán)格受地質(zhì)資源條件的制約，產(chǎn)品的競爭主要是資源條件的競爭，歸根結(jié)底是產(chǎn)品成本的競爭。另外，黃金行業(yè)內(nèi)所有企業(yè)生產(chǎn)的都是標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品，產(chǎn)品差異較小，企業(yè)提高經(jīng)濟(jì)效益的主要途徑就是降低生產(chǎn)成本。因此，對企業(yè)成本，尤其是礦石開采過程中所發(fā)生的礦石生產(chǎn)成本進(jìn)行科學(xué)有效的管理，是目前黃金礦山備加關(guān)注的課題［1］。

雖然礦山企業(yè)在加強(qiáng)和改善成本管理方面進(jìn)行了積極的探索和實踐，并取得了較明顯的成效，但是從總體上看，黃金礦山的成本管理仍具有粗放性、事后性的特點，已不能適應(yīng)新形勢和新任務(wù)的要求。

(1)在成本管理理念上，成本管理觀念與模式落后。傳統(tǒng)成本管理認(rèn)為成本管理是財務(wù)部門及其專職人員實施的管理活動，主要以事后核算、生產(chǎn)成本控制為重點。現(xiàn)代礦山企業(yè)需要以系統(tǒng)、全面成本管理為目標(biāo)，建立決策型與執(zhí)行型相結(jié)合的成本管理模式，實現(xiàn)企業(yè)全員和全過程的成本管理［2］。

(2)在成本控制時間上，成本核算周期長，不能為企業(yè)經(jīng)營決策提供實時的成本信息。礦山企業(yè)生產(chǎn)復(fù)雜，數(shù)據(jù)量大。在人工操作的情況下，通常以月為單位匯總生產(chǎn)信息、材料供應(yīng)信息等，在月底粗略核算生產(chǎn)成本。市場瞬息萬變，但是在傳統(tǒng)的成本管理模式下，企業(yè)無法及時獲得供決策使用的成本信息［3］。

本研究以山東黃金股份公司焦家金礦為工程背景，提出基于MES(制造執(zhí)行管理系統(tǒng))的礦山生產(chǎn)成本管理系統(tǒng)。在該礦信息化建設(shè)的大環(huán)境下，基于MES的礦山生產(chǎn)成本管理系統(tǒng)的應(yīng)用和實現(xiàn)，對企業(yè)合理計劃、組織和調(diào)配生產(chǎn)資源和能源，優(yōu)化生產(chǎn)成本，進(jìn)一步提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和市場競爭能力具有重要的意義。

1 礦石生產(chǎn)成本的管理流程與業(yè)務(wù)邏輯

基于MES的礦石生產(chǎn)成本體系的確立使得黃金礦山的成本管理由原來的“先生產(chǎn)、后核算”轉(zhuǎn)變?yōu)椤跋葴y算、再生產(chǎn)”，這在成本管理的基礎(chǔ)方法和管理流程上呈現(xiàn)出顯著的不同。其業(yè)務(wù)流程如圖1所示。

圖1 基于MES平臺的標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)成本管理流程

由圖1可見，根據(jù)成本的管理階段，礦石生產(chǎn)成本經(jīng)歷了成本預(yù)測、實時監(jiān)控、核算與分析、控制決策，分別對應(yīng)了計劃、執(zhí)行、統(tǒng)計與分析等礦山的各個管理環(huán)節(jié)。因而，黃金礦山的礦石成本計算的精細(xì)化、實時化是由PCS、MES和ERP 3個平臺共同完成的，表現(xiàn)出了顯著的多平臺協(xié)同特征。與直接生產(chǎn)相關(guān)的成本信息伴隨生產(chǎn)活動而產(chǎn)生，采集于各自動化管理平臺，關(guān)鍵加工于MES平臺中的成本管理，并由ERP平臺中的賬目管理形成補(bǔ)充分?jǐn)偱c核算。這一多平臺支撐方式如圖2所示。

圖2 礦石生產(chǎn)成本管理的多平臺協(xié)同特征

多平臺協(xié)同下的礦石成本管理體系充分利用了PCS平臺的自動監(jiān)控與計量功能、MES平臺的協(xié)調(diào)生產(chǎn)與資源調(diào)配功能、ERP平臺的計劃優(yōu)與決策等功能，通過不同平臺下的優(yōu)勢協(xié)同，共同完成了信息化框架下的礦石成本管理，為黃金礦山基于MES實現(xiàn)成本的實時精細(xì)化管理提供了高效且具有嚴(yán)密邏輯性的管理體系。

通過這一管理體系，可以創(chuàng)新性地實現(xiàn)2個層面的成本管理:一是日成本管理的實現(xiàn)，二是基于作業(yè)單元實現(xiàn)成本核算。

2 基于MES實現(xiàn)礦石生產(chǎn)成本管理的實時動態(tài)化

基于MES平臺實現(xiàn)成本管理的實時動態(tài)化，是新技術(shù)、新手段下礦石生產(chǎn)成本管理的首要功能。日常成本管理的突出特征是監(jiān)控性，從管理細(xì)度上看，存在即時性、低粒度、作用時間短等特點，因此日成本的管理主要是作業(yè)成本管理，指標(biāo)體系由作業(yè)成本金額C、單位作業(yè)成本Dw和單位礦石成本Do構(gòu)成。

指標(biāo)體系中各成本指標(biāo)的計算方法:

式中，Dwi為第i作業(yè)成本中心的單位作業(yè)成本;Qwi為第i作業(yè)成本中心的作業(yè)量，i=1，2，…，8，分別代表掘進(jìn)、回采、運輸、提升、充填、支護(hù)、通風(fēng)和排水等8個成本中心的日服務(wù)業(yè)量;Qo為礦石產(chǎn)量;Cw為人力成本金額;Cm為材料成本金額;Cp為動力成本金額。

由式(2)可見，若要實現(xiàn)日成本計算，需要實現(xiàn)作業(yè)量的日/班采集、材料消耗的實時采集與日/班核算、動力消耗的日/班采集，以及人員出勤狀況的日/班統(tǒng)計。

3 基于MES實現(xiàn)礦石生產(chǎn)成本的精細(xì)化

完成礦石生產(chǎn)成本的實時動態(tài)化管理建模后，可以實現(xiàn)礦石生產(chǎn)成本的日成本計算，而由于PCS平臺的實時動態(tài)采集功能，以及MES中生產(chǎn)調(diào)度與排產(chǎn)的精細(xì)化管理，可以實現(xiàn)精確的作業(yè)單元成本核算。

3.1 以采場為單元的采礦成本管理

采礦的作業(yè)單元是采場，因而成本的精細(xì)化管理體現(xiàn)在成本核算細(xì)化到采場。在礦石生產(chǎn)成本的多維數(shù)據(jù)集建設(shè)完成后，通過OLAP操作，即可實現(xiàn)以采場為單元的采礦成本管理。

3.2 以掘進(jìn)工程為單元的掘進(jìn)成本管理

掘進(jìn)工程是黃金礦山生產(chǎn)過程中的核心增值流程之一，也是重要的開采準(zhǔn)備環(huán)節(jié)。礦山在制定掘進(jìn)工程計劃的時候，對其中一些關(guān)系到生產(chǎn)的接續(xù)性與穩(wěn)定性的、處于關(guān)鍵位置和關(guān)鍵地點的、目前特別緊迫的工程，會定義為重點工程，對這些工程的進(jìn)度、工程量以及工程耗費加以特別管理。

通過以掘進(jìn)工程為單元進(jìn)行掘進(jìn)作業(yè)中心的成本管理，可以精確掌握并有效控制工程成本，同時通過對工程的成本進(jìn)行因素分析和成本預(yù)測，可為工程預(yù)算工作的精細(xì)化改進(jìn)提供基礎(chǔ)性數(shù)據(jù)。

3.3 以作業(yè)中心為單元的輔助生產(chǎn)作業(yè)成本管理

通過對采礦和掘進(jìn)作業(yè)成本的精細(xì)化管理，可以對60%以上的礦石生產(chǎn)成本實現(xiàn)控制，其他的生產(chǎn)作業(yè)，包括運輸、提升、充填、支護(hù)、通風(fēng)和排水等，由于其作業(yè)性質(zhì)的原因，成本核算到作業(yè)中心已經(jīng)是最末端，因此采用以作業(yè)中心為單元的輔助生產(chǎn)作業(yè)成本管理。

目前，黃金礦山在進(jìn)行這類作業(yè)的成本控制時，通常采用類比分?jǐn)偟姆椒ǎ圆删蚩偭繛榛A(chǔ)，按照一定的比例分?jǐn)偟礁鬏o助作業(yè)上。而基于所建立的多維數(shù)據(jù)集，針對不同的分析目的，通過選擇不同的切片、切塊參數(shù)進(jìn)行OLAP操作，可以明確各輔助生產(chǎn)作業(yè)成本的實際發(fā)生狀況，為標(biāo)準(zhǔn)成本的制定提供依據(jù)。

3.4 基于GIS的集成化礦石生產(chǎn)成本展示

由前面的分析可知，黃金礦山的礦石生產(chǎn)成本有著豐富的內(nèi)涵，需要從材料成本、動力成本、人員成本等多個內(nèi)容，從時間、地點、作業(yè)中心等角度實現(xiàn)對成本信息的動態(tài)、精細(xì)化把握。由此可見，這是一個維度眾多、內(nèi)容龐雜、層次多級化的信息架構(gòu)，因而在傳統(tǒng)方式下，管理人員很難全面、實時、直觀地掌握和分析成本動態(tài)。

從集成化、系統(tǒng)化的角度出發(fā)，將地理信息系統(tǒng)(GIS)技術(shù)與成本管理相結(jié)合，充分利用GIS技術(shù)所具備的強(qiáng)大的空間解譯、完善的拓?fù)浞治觥㈧`活的地圖編輯能力，構(gòu)建集成化和圖形化的礦石成本動態(tài)展示平臺，為礦山的成本管理提供決策支持。展示的模型如圖3所示。

圖3 基于GIS的礦石生產(chǎn)成本動態(tài)管理業(yè)務(wù)模型

4 結(jié)論

在MES平臺的支撐下，黃金礦山的成本管理可由原來的粗放、事后性逐步轉(zhuǎn)變?yōu)榫?xì)化、實時性，從而使得黃金礦山的成本管理模式方式發(fā)生根本性的變革。

從“明晰成本、實時跟蹤、優(yōu)化控制”這一角度出發(fā)，基于對黃金礦山成本的全面系統(tǒng)總結(jié)，建立了以標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)成本為核心的成本管理模式，形成了以標(biāo)準(zhǔn)成本、實際成本和模擬成本為管理階段的黃金礦山成本管理體系。使得車間的生產(chǎn)管理人員可以通過一體化的界面直觀觀測所有正在進(jìn)行的生產(chǎn)活動，以及此生產(chǎn)活動的成本耗費動態(tài)，為礦山的成本管理提供決策支持。

［1］ 何煦春，胡乃聯(lián)，李國清.基于數(shù)據(jù)倉庫的礦山企業(yè)決策支持系統(tǒng)研究［J］.中國礦業(yè)，2007(4):4-7.

［2］ 李國清，胡乃聯(lián)，陳道貴.地質(zhì)資源數(shù)字化建設(shè)框架研究［J］.金屬礦山，2010(4):118-123.

［3］ 黃文彥，胡乃聯(lián)，王佐成.數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)在黃金礦山成本分析中的應(yīng)用［J］.黃金，2005(5):1-6.