一煉鋼廠“爐爐清”系統開發實踐

葉瑞海

（河鋼集團邯鋼公司一煉鋼廠，河北 邯鄲 056015）

成本是企業的生命，尤其對于煉鋼企業來說，成本管理是企業生存發展的永恒話題。為了打破以往以天、周、月為單位來計算煉鋼成本的模式，需力求解決冶煉過程中各種原料消耗量不容易計算的難題，使成本管理實現單爐結算、實時可視的數字化管理。

1 系統介紹

所謂“爐爐清”，就是為了打破以往以天、周、月、季度等為單位來計算煉鋼成本的模式，解決冶煉過程中各種原料消耗量不易計算的難題，采用實時數據聚合的方式為崗位操

以上所提出的兩種方案之一是利用時間原則進行控制，這種方案模擬人們的灌溉習慣，對植物進行定時定點的澆水。但機器與人的區別在于，人會根據所看到的植物生長狀態適當地增加或減少澆水量，而機器只能夠在特定的時間澆灌特定量的水，能夠滿足對植物澆水的功能，長時間工作優勢不明顯，需要有人的參與對控制系統進行修改，適合一般的家作人員提供一個可視化的界面，為成本管理提供定性指導，為管理人員提供翔實的爐次消耗數據，使成本管理實現單爐結算。

該系統是依托一煉鋼廠新鋼軋MES系統設計開發的，當該爐次最后一塊鑄坯切割完成后，系統將收集該爐次從轉爐開始到連鑄全工序所有的消耗數據，按照標準工序消耗、預算消耗、實際消耗3類數據進行比較分析，給出直觀的爐次成本信息，同時提供各類物料（輔原料、合金料、能源介質等）消耗的詳細數據。

2 系統改造

一煉鋼廠組建了“爐爐清”基礎數據完善攻關組，從一點一滴的細節抓起，對現場的廢鋼秤、鐵水秤、大包秤等主要關鍵稱重儀表進行了全面的排查和改進，對基礎自動化、生產數據的自動化二級聚合到MES三級系統數據傳輸等計算機系統存在的缺陷展開攻關并逐一解決。攻關組以基礎數據作為根本出發點，從自動化一級、二級、三級和四級SAP計算機系統物料代碼的統一到各個關鍵數據點的采集方式確定等做了大量基礎性工作。通過多方開展工作，主要工序的關鍵數據已經實現了準確上傳MES系統，“爐爐清”系統框架結構已經實現，逐步解決了全工序生產數據不一致、轉爐渣料收集、轉爐預投料、方坯介質消耗收集等難題。主要完成的改造工作如下。

2.1 自動化一級攻關

實現“爐爐清”系統的基礎是生產過程中大量第一手消耗基礎數據的收集。它涉及各系統PLC的基礎數據采集，為了確保主要計量設備穩定運行，對存在問題的關鍵點進行重點跟蹤；對一級PLC程序進行完善，轉爐區域解決生產過程中提前備料無法傳遞給二級的異常情況，解決了底吹數據無法上傳等問題，實現了數據準確上傳；LF爐通過增加S7連接，實現喂絲機PLC系統與本體相連接，實現喂絲數據等的上傳，為實現“爐爐清”生產過程中大量原始數據的準確收集提供了有力支撐。

2.2 完善自動化二級數據采集

完善自動化二級數據采集，確保主要數據穩定上傳MES。由于“爐爐清”系統全部數據都來自于煉鋼廠各二級計算機系統，這對煉鋼廠13套二級計算機系統提出了嚴峻的挑戰。為此，應不遺余力地對各二級系統進行持續改進，增加脫硫、轉爐、LF二級與MES新的能源介質等接口，對于輔原料、合金料、能源介質等能夠對應到爐的數據，全部按照爐次進行傳遞，對于脫硫中氬氮氣、18B能源介質總表消耗、LF爐冷卻水等只有總表的無法分到爐的數據，按照班次上傳MES。三級MES按照產量來進行分攤結算，轉爐二級按照四級統一的10種廢鋼物料代碼傳遞給MES。LF更改了爐次號，從三級接收改為轉爐二級接收，基本杜絕收不到計劃和鋼種變更造成計劃與實際不符的問題，增加鐵鋼包二級接口，實現鋼包號、包況等信息實時傳遞給LF二級。分析了影響成本的關鍵因素，提出合理的解決方案，例如對于系統無法實現自動收集的合金料，制定了相應的管理制度。

2.3 物料代碼攻關

針對各二級系統、整體產銷物料編碼和SAP四級系統不一致的問題，制訂和完善一煉鋼廠物料編碼對照表，從四級開始往下一一核對，確保物料的一致性。

由于各系統之間物料代碼不統一，部分現場用的物料在MES產銷系統和四級SAP中無法找到同樣的名稱。為了解決這一難題，組織四級SAP系統人員、三級MES人員和一煉鋼各車間技術人員根據現場實際情況進行核對，采用自上而下的方法核對，以四級的名稱為準來對三級以下的系統進行更改，最后制定了完全符合我廠要求的“一煉鋼廠物料代碼對應表”，同時分析制定了詳細的實施方案和相應的管理制度，確保公司物料和一煉鋼廠物料各系統保持一致。

2.4 數據核對

項目組與自動化部進行密切溝通，建立了二、三級數據定期核對制度。每周雙方選取一定量的生產數據，按爐次仔細核對自動化二級系統的報表數據和三級MES成本模塊的數據，對于異常的數據，通過分析日志，查找原因并逐一處理。在數據核對中及時發現和消除系統錯誤，對部分鋼種的標準物料消耗和公司的預算單耗進行測算并錄入“爐爐清”系統，實現對操作人員的指導。

2.5 系統培訓

對崗位操作人員開展了多次二級系統操作培訓，杜絕人為因素導致的數據異常。攻關組對全廠各個二級操作站、工藝工程師站畫面的操作進行了優化和培訓，盡可能減少人為干預，并且在人為干預過程中進行了軟件的防錯設計，確保爐次可以順利接管，保證了數據的完整性和真實性。

3 系統界面設計

系統界面是直接面向用戶的，它的實用性和直觀性直接影響著用戶的使用感受和情緒。為了讓使用者最大限度地體驗該系統的方便性和指導性，項目組根據操作人員、技術人員和管理人員的要求對系統界面進行反復修改，完成“爐爐清成本綜合查詢界面”等的開發，設計并優化“爐爐清”系統配置和前臺、后臺界面，按照工藝和操作的不同需求設計了有針對性的界面，對運行中發現的難題進行了有效解決。系統主要界面包括面向技術及管理人員的“爐爐清成本綜合查詢界面”，以及面向操作人員的“爐爐清爐次實時信息查詢”、“爐爐清班次實時信息查詢”，當某個爐次的鑄坯切割完畢后完成爐次確定，全部爐次消耗數據將自動進行匯總并在系統中顯示出來，為操作人員和技管人員提供指導。

4 結束語

通過一煉鋼廠各車間科室工作人員的努力，目前該系統已經投入正常使用，使用效果良好。該系統的投入為一煉鋼廠成本精細化管理創造了前提條件，為該廠降本增效提供了有效的數據支撐，為一煉鋼早日建成邯鋼優質的特鋼基地打下堅實的基礎。

［1］王雅貞，李承祚.轉爐煉鋼問答［M］.北京：冶金工業出版社，2005.

［2］陳家祥.鋼鐵冶金學（煉鋼部分）［M］.北京：冶金工業出版社，1990.