为适应国家供给侧结构性改革，促进企业产业转型升级，推进企业高质量发展，河钢唐钢以高强汽车板产线的建设为契机，充分利用大数据分析、工业互联网等新一代信息技术，自2014年起对信息系统架构进行大规模的调整和优化，大力推进智能制造项目建设，深度挖掘信息自动化系统应用价值，逐步形成了独具特色、且满足国家智能制造标准体系要求的新型信息系统架构，有效推动了产线效率的提升，为该公司推进产品结构调整提供了强力支撑。河钢唐钢也被国家工信部授予“智能制造试点示范”项目企业。

　　01河钢唐钢智能制造实施背景

　　中央于2015年提出着力加强供给侧结构性改革，促使河钢集团将发展战略逐步导向产品升级及结构调整，即通过产业升级，扩大产品的中高端供给。2015年5月，国务院印发《中国制造2025》，部署全面推进实施制造强国战略，智能制造被定位为中国制造的主攻方向。2017年3月，国务院总理李克强作政府工作报告，重点提出要大力改造提升传统产业，并强调把发展智能制造作为主攻方向，大力发展先进制造业，推动中国制造向中高端迈进。

　　国家政策导向、集团工作精神为河钢唐钢指出了企业改革创新、冲出市场困境的有效途径。事实上，当前市场不是产能过剩，而是落后产能过剩，高质量、高价值产能不足；不是消费需求不旺，而是高质量、高层次的有效供给不足，企业的转型升级应牢牢抓住消费、服务、高科技这三大要素。河钢唐钢高强度汽车板产线的建设，就是要向市场提供中高端的产品供给。同时，为适应市场上多品种、小批量、个性化的订单需求，河钢唐钢从企业各个方面的管理入手，加快生产组织模式转变。特别是在信息自动化体系的支撑上，河钢唐钢于2014年开始进行整体的信息系统架构调整，围绕企业的运营模式、信息化架构、自动化基础，如何支撑企业满足市场需求、以及公司发展战略进行了深入的研究，并拿出了一个整体的解决方案。

　　02河钢唐钢智能制造的架构设计及实践

　　《国家智能制造标准体系建设指南》具体地给出了智能制造的一个标准体系：从系统架构层级来看，系统自下而上共分五层，分别为：设备层、控制层、车间层、企业层和协同层。从生命周期上来看，包含了产品设计、生产、物流、销售、服务等一系列的价值创造活动。从智能功能方面，包括了资源要素、系统集成、互联互通、信息融合和新兴业态五个层次。以上三方面形成了一个三维矩阵，在宏观层面给出了所有制造行业的一个标准体系。企业需要通过搭建标准层级，实现对产品生命周期的管理，并映射到智能功能的各个维度，从而满足智能制造的建设要求，进而能够使企业创造出更多的价值，获得可持续的发展。

　　结合标准体系建设指南，唐钢的信息化架构经过重新改造，对四级ERP系统进行了功能精简，保留其对于财务、人力、主数据等偏重于静态、稳定的管理职能，将需要直接参与生产过程的管理职能转移到三点五级，优化生产组织流程，充分发挥三点五级的专业执行管理及智能化设计功能，解决了ERP系统在计划层面对无限产能的约束问题，实现全局生产计划排程及全流程可追溯的全面质量管理，满足客户对于产品个性化定制化的质量要求及交期要求。另外，建立钢铁企业工厂数据库，并将其定位在架构的二点五级，用于为三级以上相关系统提供数据支撑。在总体架构上，三点五级和二点五级的设计，使整个信息化体系中层级的衔接更加紧密，支撑了生产一贯制、质量一贯制的落地，实现了按单生产，将管理的重点下沉到对产线的支撑，实现了多品种、小批量式订单的生产组织，满足了快速对接市场、响应客户的需求。

　　03河钢唐钢智能制造的实践与成效

　　河钢唐钢智能制造支撑体系的价值点主要体现在4个方面：一是促进知识固化。建设了企业核心冶金数据库，以产品制造全生命周期管理为核心，全面支撑生产及质量管理的一贯到底。二是推进服务型制造。系统真正实现按单生产，解决了用户的定制化、个性化与规模化生产之间的矛盾，为企业、客户创造出更大的价值。三是推进柔性化制造。借由信息系统的技术优势，促进生产的自组织和快速响应，最大限度合并订单，降低生产成本，细化成本核算，满足管理需求。四是推进精益制造。通过建立全流程的质量保障体系，将产品设计与制造集于一体，而信息自动化系统五级刚性连接，则充分保证了产品质量管理的稳定可靠。

　　几年来，在智能制造五级架构模式下，河钢唐钢重点组织实施了质量设计系统、高级计划排程系统、全流程质量管理等信息化管理系统，与ERP、MES系统无缝衔接，形成了河钢唐钢独有的智能制造架构体系，并在应用中收到显著成效。

　　3.1定制化质量设计ODS系统的实施，对销售接单、合同评审、工艺路线选择、计划排产、工艺参数执行、质量检验和质量放行实现了统一管理

　　什么是好的产品质量？随着市场环境的不断变化，好产品的定义已经不仅在于质量符合标准，而更在于满足客户需求、适用终端用户。针对客户的质量需求进行量身定制的设计，这是信息系统建设的出发点。

　　通过订单质量设计系统的建设，结合企业实际情况，搭建起企业专属的产品规范数据库、冶金规范数据库以及工艺路线系统数据库，从而协助质量管理人员针对每一个客户订单，完成产品质量的外部设计，如成分、性能；完成生产工艺参数设计，如轧制温度，并下传到自动化层级直接控制生产；完成制造过程的工艺路径设计，支持后续生产排程。按客户订单进行质量设计的做法，使河钢唐钢告别了过去“标准符合即合格”的传统理念，转变为“客户适用为最佳”，更好地满足了客户需求，实现了定制化、个性化的生产指导。

　　目前公司已经覆盖冷轧、热轧产品一共1848个，冶金规范2036个，产品和过程特性1165个，参数数据100万个，年设计订单8万条。

　　3.2高级计划排程系统的搭建，使河钢唐钢实现了智能算法优化排程，从而告别了传统的计划排产模式

　　传统架构模式下，生产作业排程是由ERP和MES系统联合完成，强调事先预测和严格的计划执行，无资源能力约束。在河钢唐钢新的信息系统架构中，搭建了以高级计划排程系统为核心的产销一体化管理平台，通过科学的智能优化算法，动态平衡企业资源。综合考虑生产过程中的各种限制条件，实现基于有限产能约束下的资源调配。通过对企业物料需求、资源能力、时间约束的实时掌握，能够为销售订单预测确实可行的完工时间，从而对客户提供准确的交货期应答服务。通过全局透明的按单追踪与闭环计划反馈机制，实现从销售订单评审、销售订单接收、销产转换、公司及各分厂生产计划、作业计划、再到件次计划等产销作业链全过程的一贯制计划优化管理。

　　系统使用以来，各分（子）公司重点产品质量和指标均有明显改善，重点订单兑现率达到95%以上，主机厂订单兑现率达100%；重点客户订单准时交付率可达到旬甚至周；将全公司库存物料纳入系统统一管理，将库存分类进行统计和核算。

　　3.3全流程质量管理系统的实施，使河钢唐钢实现了产品质量的全流程控制

　　最大限度地满足客户质量需求，一方面是产品的规格、品种定制化，另一方面则是产品质量的稳定可靠。河钢唐钢通过构建全流程可追溯的质量管理体系，综合运用在线的质量调控和离线的质量分析两大技术手段，从质量监控、在线判定、质量追溯、质量趋势分析、质量缺陷分析等多方面入手，实现产品质量全程可控，对于异常状态进行实时监控与调整，达到品质最优化，降低废品率及改判率。同时，彻底改变了传统质量管理的认知，从判定产品是否符合标准向判定生产过程和工艺过程是否符合规范转变，结合订单设计系统对质量的先期设计，真正做到了质量管理的事前、事中、事后全方位管理。

　　通过全流程质量保障体系的建设，系统采集并匹配到钢卷上的质量数据项达4800余个，含工艺单点及曲线数据；出具的质量报告达200余张，实现了全流程可追溯、自动判定和动态的质量规则管理，从对产品的判定转变为对生产过程合规性的判定，保障质量稳定性，产品一检合格率达96%以上，关键工艺参数控制能力达94%以上。