浅谈信息化五级体系架构在钢铁企业信息化建设中的应用

毕丹

（凌源钢铁集团有限责任公司，辽宁 凌源 122500）

0 引言

随着国民经济的快速发展，企业对信息化建设提出了更高的要求。特别是在生产和制造领域，企业面临着快速响应客户个性化需求的挑战。为了迎接挑战，生产和制造领域的概念不断创新。“敏捷生产、柔性制造”、“准时生产”和“协同生产”的概念得到了广泛的认可和推广。它们已经集成到BI、ERP、SCM、CRM、APS、MES等相关软件中[1]。通过这些软件的应用，企业将把市场、供应商和合作伙伴、企业内部的生产和质量控制纳入企业管理范围。它使企业能更快地理解外部市场和自身运作，全面配置各种资源，快速响应客户的个性化需求。

1 信息化建设对于钢企的重要性

促进企业信息化投资的增长有三个因素。首先，金融危机的冲击使企业面临市场、价格、技术创新等一系列问题。在这种动荡的调整中，许多企业依靠信息技术来培养内部技能，增强核心竞争力，抵御风险；其次，国家政策取向对信息投资影响较大；最后，企业依靠信息技术提高自身的竞争力和自我发展的需要。

从企业信息化发展规划的角度来看，SISCO统计显示，近92%的企业制定了信息化规划，80%以上的企业能够根据规划更好地完成实际任务。同时，80%以上的企业建立了运行维护管理体系、标准化管理体系、安全管理体系和信息评价机制。87%以上的企业能够更好地实施信息系统。目前，大多数钢铁企业为“两个现代化”的整合和发展打下了坚实的基础。特别是宝钢、武钢、鞍钢等大型企业在制度建设和实施中树立了榜样。

钢铁企业非常重视信息技术的发展和规划，其中最基本的是人的因素。目前，大多数企业主要由决策领导管理，信息规划已经成为企业正常管理的一部分。根据中国钢铁协会的统计，43.3%的企业在决策层设立了常设信息机构（如董事会），近90%的企业在公司层设立了领导小组。大多数企业都建立了信息监管，其中76%由副总经理以上的领导进行监管[2]。在企业中，不仅领导重视信息化，而且建立了一支相对称职的信息化人才队伍。

2 钢铁企业信息化系统的层次结构及特征

2.1 企业信息系统的五个层次

（1）第一层主要包括钢铁生产设备层的基本控制、炼钢过程监控、铸轧生产过程、逻辑控制器和运行方式等。

（2）第二层是数据信息化，称为数字化，也就是说，将企业的所有信息数字化保存，实现简单的查询和处理。

（3）第三层是生产执行层，关键是要优化生产过程中的生产资源。当前在国内，为钢铁行业提供完整的MES系统的权威机构包括UEC（美国钢铁联盟）、POSDATA（浦项信息公司）和Oracle（甲骨文公司），它们在韩国实施了韩国浦项制铁（POSDATA）信息化项目，POSCO信息化项目将强大的L3/MES和L4/ERP相结合，实现了生产、营销一体化，满足了世界上最复杂的生产、工艺和质量要求。UEC和Oracle已经实施了INDAL的信息工程，将生产和营销与L3/MES系统和L4/ERP系统集成在一起。

（4）第四层次是管理信息化，即通过计算机网络实现员工在原有工作中的过程，提高业务处理的效率，从而提高企业的整体劳动生产率。

（5）第五层决策信息化是对原始的信息化数据进行科学处理和处理，利用一定的计算模型和工具对数据进行科学分析，从而起到辅助管理和决策的作用。

2.2 钢铁企业信息管理的特点

钢铁企业的冶金过程是一个离散、连续的混合生产过程，生产线长，工序多，设备复杂，人工管理与控制几乎是不可能的。从企业高层领导的宏观决策到岗位员工的具体运作，其基本组织模式可分为五个层次：决策层。管理层、车间调度层、过程控制层和设备控制层。因此，钢铁生产制造企业信息化的基础和主要内容必须与企业的核心业务组织紧密相连。不同钢铁企业信息化建设的重点应结合企业自身的特点：将设备自动化水平低、寿命长、资金薄弱的钢铁厂改造为设备基地。争取L1与L2层的突破，这些是生产高质量和低成本产品的最基本的要求。此外，引入计算机辅助系统，实现计算机辅助订单管理、库存管理和财务管理；对于设备先进、自动化程度高的钢铁厂，应通过以下途径加强基础信息建设L1-L3的结构、整个生产过程的自动化以及区域操作指令的实时执行。在管理层面，引入企业资源计划（ERP）[3]作为系统的管理工具和方法。应重视订单生产计划和运行进度的优化管理，提高企业的竞争力；对于自动化生产线齐全、生产管理水平较高的钢铁厂的业务流程创新，应组织实施。大规模改革和优化企业组织结构和业务流程，将企业制度创新与业务流程创新相结合，提高企业竞争力。对现有信息系统的弱点进行改革和充实[4]。如引入以APS为核心的供应链管理系统来替代或补充ERP/集成化生产和营销系统的功能缺陷，在企业内部集成ERP和SCM系统的基础上逐步推进电子商务。应指出在新世纪钢铁企业建立管理与信息相互依存的管理平台过程中，应坚持十项原则：统一的数据模型是保证深层业务信息应用的基础。在工业工程专业系统的集成中，必须保证统一的数据模型原则，避免简单设置。采用先进的数据挖掘技术实现“业务日终”；实现自动化，成为信息时代的优秀企业。企业必须具有跨时间、跨空间的能力，才能与外界进行实时沟通。因此，企业信息系统必须建立在基于笔的Internet框架之上；选择成熟、先进、国际标准的电子商务套件；选择基于统一数据库的电子商务套件将大大降低实施风险、系统维护成本和总拥有成本（TCO），提高发票回报率。信息化的步伐更快、更大。ERP系统功能及应用实例企业资源计划（ERP）是以市场为导向、以客户为导向的企业资源配置，消除生产经营过程中所有无效的劳动力和资源，实现信息流、物流、资金流。OW、价值流和业务。以计划与控制为主线，网络与信息技术为平台，以流程有机集成，提高企业竞争力，实现客户、市场、销售、计划、采购、生产、财务、服务等功能的集成。服务、信息集成和业务流程再造。面向供应链管理的现代企业管理思想和业务流程再造。方法。ERP有不同的定义：广义的定义可以涵盖几乎所有的企业应用，包括CRM、SCM、商业智能等；狭义的定义主要包括财务、制造、仓库管理、采购和分配、人力资本管理等。因此，无论什么样的ERP管理信息系统，都强调企业的规划。他们以客户订单和市场需求为规划来源，力求充分利用企业的各种资源，减少库存，提高企业的整体经营效率[5]。

3 五级系统形成有机整体

五级系统是相互集成和相互协调：第四级系统主要根据市场需求和企业资源情况制定综合管理计划，并在相关计划下实现三级系统；第三级系统接收各种各样的管理计划。生产计划由第四级系统发布，并根据现场情况实施车间生产计划。动态调度和优化，以及相关的生产指令到过程控制系统；最后，过程控制系统，基本自动化系统启动生产设备，完成整个生产过程[6]。同时，通过基本自动化系统和过程控制系统，将生产过程的生产性能信息聚合为三级系统，然后将三级系统反馈给四级系统。这样，层次系统的功能紧密相连，信息实时交互，形成一个有机的整体。基于第四级系统的第五级系统，为企业管理者和决策者提供数据分析平台。

首先，企业信息化建设不仅仅是一套ERP系统。一个完整的企业信息系统应该由横向和纵向两个方面组成。横向覆盖供应、生产和销售，以及财务、人员、设备维护、项目管理等环节，纵向从生产设备、生产线和物料控制系统底部延伸到最高决策层。一个真正的企业信息系统必须是一个全面、完整的信息管理系统。

对于钢铁企业来说，采用五层体系结构是企业信息系统的较好选择。五级系统包括一级设备控制系统、二级过程控制系统、三级车间级制造执行系统、四级企业资源计划系统、五级企业管理系统和决策支持系统。

这五个层次的系统是互相集成和协调的。一般来说，四层制是基于市场需求的综合生产经营计划。三层系统根据这些计划生成详细的生产序列和最优调度。最后，生产设备开始完成整个生产过程。同时，将生产过程的实际信息归纳为三级系统，反馈到四级系统，形成信息交换。

这样，各个层次的功能紧密相连，信息的实时交流就形成了一个有机的整体。基于四层体系结构的第五层系统将大大提高企业对供销市场的响应速度，并能够与供应链上下游合作伙伴协作，从而提高整个供应链的效率，实现真正的协作电子商务。

管理座舱的概念是通过各种图表直观地显示企业的关键指标和运营趋势，并对异常指标进行及时预警和挖掘分析，从而帮助企业管理者直观地监控企业的经营状况。有效实现公司经营指标和风险的管理与管控、及风险控制。通过与外围计算机系统的合理功能共享和接口集成，实现了公司各系统之间的实时信息传输，使企业的管理更加透明、精细、规范，从而进一步提高了效率。冷静的企业管理和产品质量，降低生产运营成本，满足管理层从外部到内部的快速反应和内部高效沟通的需要[7-10]。管理座舱框架基于数据仓库和各种业务系统，使“管理”和“执行”的信息同步，口径统一，语言统一。

企业决策信息化是企业追求的最高层次。我们通常称之为商业智能（BI）。当然，这一水平的实现不是一蹴而就的，而是通过第一和第二层次的演变和建立一个充分的基础。

4 结语

企业信息化建设是一项复杂而庞大的系统工程。为了提高我国钢铁企业的信息管理水平，尚未建立集成化信息系统的企业，必须以五层信息系统体系结构为目标，首先进行企业信息化总体规划，搞好信息框架设计，然后在统一框架的指导下进行信息化建设。为了建立钢铁企业五级信息系统框架，必须从制定符合该框架的信息规划开始。企业信息化规划应融入企业自身的发展战略，与企业未来的业务发展和管理发展充分结合；规划应适当推进，强调实证研究。信息系统的可扩展性、开放性和集成性可以适应IT技术的快速发展和企业管理模式和业务模式变化的要求。规划不是一次性完成的。遵循“规划-实施-评价-再规划”的过程是一个连续的、螺旋式的过程。“以信息化带动工业化”是冶金企业提高生产经营水平的必然选择。以宝钢、首钢、武钢为代表的众多钢铁企业纷纷在管理信息系统上投入巨资，通过采用ERP软件系统等方式，开始实施以ERPCRMSCM为代表的管理信息系统和电子商务。信息化建设给许多企业的生产、经营和管理带来了新的变化。成功实施ERP（MRP II）的企业取得了显著的效益。在企业规模不断扩大、竞争日益激烈的今天，企业通过加强和改进企业信息化建设，不断强化资源、计划、生产、营销和效率。速率和决策管理的发展方向是正确的。