鞍山钢铁集团公司铁路运输公司：鞍钢ERP铁路运输资源系统的设计与应用

字号：T|T 2012年11月20日14:36     

• 鞍山钢铁集团公司铁路运输公司（以下简称铁运公司）是我国冶金铁路运输龙头企业，不仅肩负保鞍钢大生产顺行的生产经营任务，同时在过去的几十年里，从设备、技术、管理等多方面为国内同行业发展提供了有力支持。

鞍山钢铁集团公司铁路运输公司：鞍钢ERP铁路运输资源系统的设计与应用

 

一、企业简介

 

鞍山钢铁集团公司铁路运输公司（以下简称铁运公司）是我国冶金铁路运输龙头企业，不仅肩负保鞍钢大生产顺行的生产经营任务，同时在过去的几十年里，从设备、技术、管理等多方面为国内同行业发展提供了有力支持。伴随鞍钢的发展，近几年铁运公司设备总量、整体装备水平迅速提升，目前公司共有电力机车33台，内燃机车39台，各种车辆2182辆，铁路线路540公里 ，大型调车场8座，全自动化驼峰一座，电力、通讯线路578公里 ，接触网531公里，自动化调度指挥中心一个。铁运公司完成了具有自主知识产权的灵山驼峰自动化改造，项目整体技术装备居国内领先水平，灵山自动化驼峰的建成，标志铁路运输满足鞍钢年产2000万吨的接车通过能力已经形成。公司大力推进ERP建设，已完成60%以上车站微机联锁改造，开通0A 、物资供应、设备、企管等7大信息系统，信息化建设迈出较大步伐。

 

二、项目建设背景

 

鞍钢ERP铁路运输资源信息化建设工程实施范围覆盖鞍钢80多个作业区，60个调车场，辐射范围北至鞍钢灵山、南至鞍钢东鞍山，西达鞍钢西区，东到环市矿山。现场投入运用计算机终端151台，其中生产操作终端120台，管理终端31台，系统网络总延长74公里，机车无线传输终端64台，车号识别设备5套。

 

（一）信息化之前存在的问题

 

1、物流运输系统管理落后已阻碍鞍钢生产发展

 

铁路运输是承担鞍钢物流的主要载体，鞍钢生产各个工艺环节，从原料、燃料的到达、生产工序间半成品的转运、成品输出等80%的物流量都需要由铁路运输承担,铁路运输的顺畅直接关系到鞍钢生产工艺流程、生产计划执行及生产经营的顺畅。

 

由于鞍钢铁路运输生产涉及面广，本项目上线前各车站和各个作业区中作业方式依旧是原始的手工作业，手工绘制各类作业图表；所有作业信息的传递均通过电话和随机车运行传递的方式进行。这使得作业图表绘制量大，信息量不够充分，解读图表困难，信息传递的速度太慢，出错率高。劳动强度大，使得调度人员难以把精力集中到研究如何提高工作效率上来。落后的运输管理系统不但跟不上鞍钢生产发展而且阻碍其高效运行。

 

2、物流运输作业全程信息流程设计不合理

 

本项目上线前，铁运公司陆续有几个局部项目上线，因其是不同时期、不同软件开发单位在不同的阶段实施的，没有进行全盘规划和系统整合，一系列瓶颈问题开始不断暴露出来，突出表现为：部分局部系统以信息孤岛形式存在；大部分系统没有信息化基础设施；没有一个成型的方案使得运输信息与鞍钢ERP储运管理子系统和生产管理子系统对接；没有一个原有系统能实现关注物流作业的全过程管理和监控目标。

 

（二）解决思路

 

1、借助信息技术实施流程改造和业务整合，构建铁路运输资源子系统提升鞍钢运输管理水平。

 

利用最先进的业务理论和先进的技术实现手段实施流程改造和业务整合，从而构建涵盖鞍钢厂内主要铁路运输业务，实现铁路运输生产过程的实时监控和管理的鞍钢铁路运输资源管理系统。系统投入运行后实现强化、细化运输管理，完善运输技术管理、运输货运管理、运输生产安全管理等业务，实现运输组织优化资源、系统整合、集中一贯、精干高效的管理；同时也解决鞍钢运输业务如何向满足核心客户需求的物流服务模式转变；为鞍钢大物流体系整合一体化运作提供了强有力的信息技术支持，为物流管理的集成，信息化、多功能、战略合作——以信息和数据逐渐取代原始运输工具，成就占据高端价值的物流企业的核心竞争力提供可能的平台。

 

2、将铁路运输资源子系统纳入到鞍钢ERP系统中，实现关注物流作业的全过程管理和监控目标。

 

设计并应用铁路运输信息资源系统，使其成为鞍钢ERP系统的支持要素，并成为联系鞍钢ERP系统储运管理子系统及生产管理子系统的纽带，从而保证鞍钢ERP系统运行有序、数据传递准确。从销售部门接到定单开始，直到钢材销售给用户，涉及原、燃材料供应、生产过程中工序之间、成品输出等各个环节的运输大部分需要铁路运输完成。它要求形成满足鞍钢生产技术条件的时间、数量及合同需要的、与运输相关的请车计划、发货计划等，这些计划实行ERP系统管理将会使计划更加及时、准确。

 

三、信息化解决方案

 

（一）系统总体设计方案

 

整个项目在实施过程中采用至上而下、先整体后局部的设计方法，即先进行严格的可行性分析和需求分析，再进行系统设计、系统实现和系统实施。

 

项目主要分为运输管理软件系统、无线数传控制系统、车号识别控制系统及网络设备建设四大部分。其中铁路ERP运输管理软件是系统的主体部分，包括生产计划管理、行车调度管理、机车调度管理、货运调度管理、信息查询、统计分析、系统维护、实时通讯、外部接口等9大部分。

 

（二）系统集成设备及系统软件设计

 

1、服务器结构设计

 

选用两台IBM P55A作为中心服务器。两台IBM P55A采用相同的硬件配置：2个 2.1GHZ 36MB L3 高速缓存微处理器，共16GB DDR2 533内存,两块73GB 15K rpmSCSI硬盘。配置2GB光纤通道*2，8口232RS-422PCI总线，3125串口线１条，1组CPU电源管理，双1000MB以太网口，双光纤网口,AIX操作系统，双机热备软件HACMP。系统安装设计见图1。

 

图1服务器结构设计

 

2、通讯中间件MQ配置方案

 

Web sphere MQ保证了鞍钢ERP铁路运输资源系统与集团ERP系统之间的可靠安全的数据传输。在存储设备上建立MQ的卷组（mqmvg)，并在该卷组上建立MQ的文件系统（/var/mqm/）。在主机1上创建一个队列管理器，所有鞍钢ERP铁路运输资源系统与集团ERP系统之间的消息收发及处理全部通过该队列管理器。

 

3、数据库服务器设计

 

设置两台ORACLE数据库服务器，其中有一台P55A(A机)，用于RDIS运行；另一台P55A(B机),用于dbdev运行。这样，数据库的设计将要涉及2个库，分别为RDIS运行数据库和RDIS开发数据库。其中正常状态下A机使用运行数据库实例，B机使用开发数据库实例。每个数据库在各自独立的实例下运行，当A机出现异常时，B机通过HACMP接替A机使用运行数据库实例。

 

4、作业计划无线传输子系统

 

主要由无线传输地面部分，机车移动接收部分，信息接口部分（信号操纵员终端）三部分构成。鞍钢铁路运输管理信息系统与作业计划无线传输子系统还进行路票和机车调度令的传送。信号楼运转员和机车厂调度将路票和机车调度令信息通过无线网络传送至机车移动接收装置，机车司机可以查看路票和机车调度令信息，并通过微型机打印机打印来，传递给调车员进行作业。同时机车接受装置能发回反馈信息，以确定路票和机车调度令是否接收完整。见图2。

 

图2无线传输子系统

 

（三）应用软件系统结构设计

 

1、软件体系结构设计

 

鞍钢铁路ERP运输管理信息系统采用了一个四层的软件架构。分为用户界面、业务逻辑、数据访问控制和数据库等四层，见图3.1。

 

图3软件架构

 

2、应用中间服务器解决C/S体系架构系统更新疑难问题

 

本软件系统开发的整体结构采用目前技术成熟且能充分利用各种网络资源，提高网络设备利用率的C/S体系架构和VS.NET开发环境。C/S的致命弱点是客户端多系统更新难，无法根本保证系统的一致性，本系统自动更新程序采用B/S架构，.net开发平台和C#开发语言相结合的方法，由中间服务器端程序和客户端程序组成，通过使用自动更新程序解决了系统客户端程序部署的问题，无需维护人员亲赴现场，只需在自动更新中间服务器上通过服务端程序将待更新的程序发布，运行客户端程序时自动将发布的程序下载到本地，完成程序更新操作，提高了维护人员的工作效率。见系统结构图4。

 

图4客户端系统更新

 

3、系统组件设计

 

车辆分布组件是根据各级调度作业定制开发的一个应用组件。此组件采用.net开发平台，以图形化方式显示各站场车辆及机车的位置、状态和属性及其分布情况。同时为各种车辆作业提供基处服务，如车辆选取、数据更新、车辆调度等。

 

报表生成组件主要负责生成和打印各种报表，由于系统内的统计报表格式比较复杂，使用传统的报表软件几乎无法实现。本系统专门开发了这个报表生成组件，它可以根据用户的设置进行自定义打印，可以满足系统内的所有报表格式的打印，使系统的适用性大大增强。

 

统计图表组件采用.net平台开发，针对本系统内多种多样统计图表样式及表现形式，该平台可以通过灵活的属性设置功能一一加以实现；同时提供打印及保存为图片功能，使用户对所需信息的查看及查询数据的归类存档等操作更加方便。图形显示模式分为线形图和柱形图二种方式。

 

调车作业技术图表组件采用.net开发平台，利用车站调度进行的解体作业、调车作业、取送车作业、列车作业等操作信息，自动绘制完成。成功解决了原有人工绘制图表带来的图表信息不准确、及时，绘制图表耗材大等弊端。同时调车作业技术图表组件在自动绘制调车作业计划过程的同时，又可以查看其作业车辆的详细信息，使用户可以更直观、全面掌握其作业的相关信息。

 

4、系统功能结构

 

系统定位为鞍钢ERP系统具备与公司数据交换和提供信息的接口，总体功能情况如下：

 

⑴实现路局到达列车预报及货流情况分析；显示列车车次、编组信息，预计到达时间等。

⑵实时查询和掌握鞍钢铁路运输车辆动态分布；在鞍钢厂内每一调车场显示路局车辆及厂内车在线路上作业情况，实现货物品名、车号、车辆作业时间等全方位跟踪。

⑶全方位显示货流动态分布；通过任意查询，可以了解鞍钢厂内货流流向、大宗原燃料分布位置、具体停留车场、道位、装载车辆等信息。

⑷实时查询鞍钢厂内路局车、厂内车运用情况、车辆数量，保产情况，车辆集结、车辆流向情况，包括返厂车分布、返厂原因等。

⑸能够实现对历史车辆及历史作业过程的查询等功能。

⑹实现各种运输生产数据统计、分析，提供决策支持。

 

（四）管理创新

 

1、运输技术管理创新之一

 

首次提出货车新八项技术作业过程：（待解、待送、待配、待卸、待装、待取、待编、待发），便于车辆过程描述和表现清楚。

 

通过在系统中建立车辆状态（待解、待取、待送、待编、待发、待配、待装、待卸）转换模型，各种状态之间的转换均在各种业务操作中自动进行，见图5。

 

图5 车辆状态转换模型

 

本系统中，运用车的作业过程实时都有八种状态显示，而且这是与八项技术作业过程相对应的。在统计分析部分还专门设计了《车站技术作业过程统计表》。使车辆作业过程清晰明了。见图6。

 

图6 车站技术作业过程统计表

 

2、运输技术管理创新之二

 

在鞍钢范围内全面实现“新号码制”管理。“ 新号码制” 取代 “非号码制”：创建了“班停时”、“班前停时”、“班站停时”三个指标的“新号码制”新理论，彻底地弥补了“号码制”方法直接计算出来的时间指标不能用来考核班组的不足和缺陷。

 

“号码制”理论指导下的ERP系统运行之后，解决了路局到达列车人工操车号问题；网络货票、自动发车解除了“票随车走”、“车、票、表三相符”的负担；调度人员由原来的“纸上图表作业法”过渡到“网上作业法”，更简单、更快捷、更具体化。

 

3、运输货运管理创新之一

 

“ 网络货票” 取代 “纸质货票”。《网络货票》首开先河，掀开了铁路运输货票史上新纪元。在中国尚属首创。

 

4、运输货运管理创新之二

 

货运实时统计设计与应用。货运管理是我们运输生产的重要组成部分，是运输经济效益的直接体现。ERP系统货运管理是对运输生产过程中产生的货运基础信息的采集、统计与管理，主要包括：货票管理、费用签证单管理、统计图表与报表管理，见图7。

 

系统以网络货票信息为中心，以号码制管理为依托，以各车站和作业场所为基础信息源点，统一编排现有车辆和机车，实时收集处理车流及货物信息，实现了鞍钢全厂车流和货流信息资源互访和共享，更加有计划、有预见的组织车流，组织货物的装卸作业；实现了货票的网上传递；各种作业图表自动生成，取消了原有的纸制生产作业图表手工填画；实现计算机信息联网动态查询；实现了铁路运输动态作业的生产报表、运费实时统计。

图7 货运调度管理功能结构

 

5、运输生产安全管理创新

 

“ 网上操作牌” 取代 “人工操作牌”。为了确保安全，列检部门与车站实行“操作牌”制度。谁占线路谁拿“牌”。列检部门进行列车技术检查或试风时，必须拿到占线“操作牌”。全铁运公司有11个列检所，每个列检所平均有15个牌，共165个牌，平均每天取两次，共330次。不管是寒风刺骨，冰雪路滑，还是暴风骤雨，雷电交加，列检人员都要横跨多条铁路线往返于车站调度室330次。既不安全，又特辛苦。

 

系统设计了“网上操作牌”，实行“网络联锁”,而且还加了“密码”以确保安全。系统实施后，杜绝了由于调度人员失误给列检人员带来的危害，从而更多的保障了列检人员的安全。鞍钢铁运公司取消“人工操作牌”，实行“网上操作牌”,具有划时代意义。

 

6、运输调度指挥管理创新之一

 

推行“扁平化”，实现“流程再造”。在我们ERP系统中，力求扁平化管理，促进流程再造。如：车站由三级调度管理改为二级调度管理；取消原来的区调度、车站货运调度和报告员，增设车站计划调度；原来各区调度编制《调车作业计划》改为站计划调度编制《调车作业计划》，统一指挥机车，提高机车作业效率，强化了集中、统一、全局思想。

 

7、运输调度指挥管理创新之二

 

交接班时间的改革。铁路运输传统的交接班时间是6（18）点，实际生产中很难实现，鞍钢铁路运输部门一直以来都执行两套交接时间即：实际交班时间8点和19点，过表时间6点和18点，系统投入运行后“两点”合一成为可能，统一为8点和19点，不仅加强了管理，又最大限度地保持了工作主体与工作效果的统一，做到了本班任务自己完成，消除了“我为它班干活、它班为我干活”的不情愿性和不安定性。保持了生产的节奏性和独立性。维护了生产的正常秩序。

 

四、信息化进程及工作步骤

 

由于充分认识到本系统结构复杂涉及面广，工程开始铁运公司就成立了负责组织协调、具有决策能力的领导小组和由一批技术能力强、沟通能力强、专业覆盖广的工程技术人员组成的ERP工作小组负责具体工作。

 

实施过程中我们遵循精心设计、统筹规划、科学整合、深入实际、打破常规、交叉作业、强力推进、逢山开路、遇水搭桥的原则，在鞍钢公司的正确领导下，在各级部门的大力配合下，经过全体参战人员共同努力，项目最终得已完成，其工作步骤为：

 

1、可行性分析

 

组织各方面专业技术人员进行实际调研从鞍钢铁路运输资源系统在集团公司冶金生产过程中的作用、鞍钢铁路运输作用系统信息化应用现状、集团公司ERP系统实施后铁路运输作用面临的问题、建立鞍钢ERP铁路运输作用系统的意义等多方面进行论证，证明该项目是可行的，而且是非常必要的。并向集团公司申请立项，得到批准放行，成立系统开发小组，进入实施阶段。

 

2、调研论证、方案制定

 

开发小组成员广泛深入进行现场调研，听取用户意见，参考国内外运输、计算机、无线电等领域的先进经验，结合鞍钢实际情况提出本系统设计方案，将鞍钢ERP铁路运输资源系统这一大型综合项目分为计算机网络设备、无线数传传输系统、车号识别控制系统及运输管理软件开发四大部分完成，提出各部分实际需求任务书，提出技术方案。

 

3、应用管理软件设计

 

应用软件设计采用瀑布式与原型法相结合的方式进行，即：系统设计进行详细的系统调研、分析、流程再造、评审、设计等工作，提出系统调研报告、系统分析报告、系统研制报告、系统详细设计文档、开发能满足生产运用的原型系统，原型系统投入运行后用户提出改进方案及新增业务需求，对系统进行改进设计，形成最终满足用户需求的目标系统。软件系统开发的整体结构采用目前最为成熟的C/S体系架构和VS.NET开发环境。系统设计保证数据的完整性、准确性和安全性。

 

本系统从需求上划分为五部分：⑴生产调度指挥子系统；⑵车号自动识别管理子系统；⑶作业计划无线传输子系统；⑷系统维护子系统；⑸接口

 

4、系统实施

 

为保证工程进度的顺利进行，本系统采用分步实施策略，由于本单位人员紧张，具体实施部分通过公开招标委托其他单位进行，ERP组提供技术支持和技术审查。

 

⑴施工工程中从以下几方面控制成本及产品质量

 

首先，防止被二次分包对招标入围单位进行严格的资质审查，如:软件入围单位要求具有工商行政管理部门核发的有效企业法人营业执照；具有良好的商业信誉和经营业绩，没有有损其经商声誉的记录；具有质量管理体系认证证书、税务登记证、组织机构代码证等有效证件；具有独立完成本项目的能力，中标后不允许分包、转包；重要的是投标单位提供设计过大型铁路运输信息系统的证明材料；揭标后签订针对本项目的技术服务书。设备采购部分要求投标单位：注册资金500万元人民币以上；有实施类似规模项目的成功经验，并出具用户证明书；参与本项目方案设计及项目实施的人员资质要求：IBM或HP小型机、CISCO交换机、Oracle数据库每项至少有1名获得技术认证的工程师，并携带相关证明书原件开标时到场；通过ISO9001认证，并提供相关证明；国家信息产业部颁发的《计算机信息系统集成资质证书》（三级以上）；原生产厂商授权书。

其次，ERP小组的专业技术人员与投标单位技术人员进行技术交流，对投标单位的技术能力摸底。

第三，社会范围内进行公开招标，排除恶意投标，低价中标。

 

⑵工期控制

 

确定中标单位后，ERP工作组成员与各施工单位共同制定各自项目的《施工组织设计》确定项目的范围、功能、人员构成、主要施工人员、施工流程、进度计划、工程质量保证措施、安全保证措施、工期保证措施、工程资料管理、环境保护等方面内容，确保项目按计划有条不紊的进行。

 

⑶工作管理

 

全体工程管理人员和施工单位不辞辛苦，不计报酬，加班加点跟进工程施工管理，克服重重困难，解决了大量的技术问题，确保了鞍钢ERP铁路运输资源系统各环节的正常运行。鞍钢ERP铁路运输资源系统工程的调试、上线、试运行、运行、移交等过渡阶段进展顺利，每个单位工程完成以后，由公司质检部门和质量验收部门严格把关。

 

为确保系统顺利上线，我们制定了切实可行的上线部署和上线预案。组织各单位负责人召开上线动员会，明确了上线时间及步骤，要求各单位提前做好相应的准备工作。根据本系统开发进度和整体部署情况，安排了三轮系统培训。系统上线期间为了不影响各单位日常生产，采用手工图表与系统图表并行的方式。刚上线的单位每个岗位都派专人进行现场指导操作，做到每个班至少跟踪两次。同时考虑网络系统和软件系统运行不稳定的情况，在此期间24小时有网络和软件技术人员在现场值班，同时配有专门的维护车辆，保证在最短的时间内到达事故现场，及时处理故障，上线运行正常后，立即投入试运行，并已适时取消各种表报正式运行。

 

⑷合同要求指标

 

合同要求各项指标合格率100%，优良率没做具体规定。

 

为了保证工程质量，施工过程中公司质检部门和建设单位专业管理人员精心组织，严格把关，认真遵守执行工程质量管理条列，对工程实施跟踪管理，发现质量问题及时整改，确保工程质量达到设计标准。各施工单位严格按照设计图纸和有关施工质量验收规范的要求组织施工，克服了工期紧等一系列的困难。小型机等设备安装环境完全满足产品对环境的要求，各单位工程质量合格率100%，实现优良率≥80%，满足鞍钢ERP铁路运输资源系统提出的各项需求。

 

五、主要效益分析

 

（一）取得显著的经济效益

 

2010年方案实施以来共降低物流费用为1054万元/年。

 

（二）提高物流运作效率和物流绩效，促进公司可持续发展

 

一方面，计算机系统提供的完整，及时，准确的信息及辅助决策方案将改变现行运输管理体制的许多工作模式和决策方法，实现了决策科学化、规范化管理，决策靠数据，调研论证有依据，减少了决策的简单化、盲目化和失误。

 

另一方面，按照计算机管理的特点，重组运输业务流程，有利于理顺和提高运输生产管理水平。实行车辆号码制管理，有利于压缩一次作业时间，而且通过及时准确地掌握车流，更加有计划、有预见的组织车流，最大限度减少不合理运输，缩短物流流通径路，提高运输作业效率，适应鞍钢生产节奏和工艺要求，使整个运输工作实现均衡运输。

 

推进本项目实施，促使公司物流管理工作实现全方位提升，使公司物流成本大幅度降低，效益明显增长，为公司可持续发展创造了有利条件。

 

（三）提高环境业绩，取得良好的社会效益

 

市场的全球化以及国家绿色壁垒的形成，迫使企业寻求更加环境友好的经营方式，以绿色物流管理理念指导的鞍钢ERP铁路运输资源系统的设计与应用，为企业取得了良好的社会效益，例如：优化的运输方案减少了机车无效运输带来的油耗和燃油燃烧对环境的污染；网络货票的有效开展为企业减少资源消耗、提高企业节能减排工作水平做出了贡献。

 

六、主要体会、经验与教训

 

作为大型实时性强的生产综合应用系统成功设计，必须贯彻系统规划、统筹兼顾、强本简末、量力而行、重点突破、流程再造、科学选比、整体推进、早见成效的原则。实施中不但领导对系统开发工作的绝对支持，团队还必须遵循科学整合、深入实际、打破常规、集中力量、集中时间、划小单元、分兵拓展、交叉作业的方略。通过鞍钢ERP铁路运输资源系统有效运行，运输组织实现了优化资源、系统整合、集中一贯、精干高效的管理。同时也解决了鞍钢运输业务如何向满足核心客户需求的物流服务模式转变，解决了铁路运输业务信息技术体系如何向物流信息技术体系转变，鞍钢ERP铁路运输资源系统为鞍钢大物流体系整合一体化运作提供了强有力的信息技术支持，为物流管理的集成，信息化、多功能、战略合作——以信息和数据逐渐取代原始运输工具，成就占据高端价值的物流企业的核心竞争力提供可能的平台，同时具有较强的推广前景。

 

系统运行之后，拥有五千辆现在车的大企业，车辆管理从“非号码制”过度到“新号码制”指导思想、基本理论、方式方法、 效应效果都有质的变化。使铁路运输上了新层面、新高度、新水平。

七、下一步改进方案、设想以及对物流信息化的建议

 

在下一步信息系统的优化建设过程中，始终贯彻以业务发展战略为核心的思想，并以清晰的业务架构、应用架构和技术架构设计为线索，合理规划、科学选型、逐步实施。在信息化建设过程中还将进一步注重业务的优化和人才的培养，使得建立的信息系统真正成为企业业务发展的核心驱动力量。

对物流信息化的建议：建议从网站建设、电子商务、操作系统软件等入手，早日建立操作系统的标准化，为跨区域、跨运输类型的数据共享打好基础；在建立标准化的基础上，支持建立整个行业的大型数据交换服务平台，建立数据库，对接与共享数据，为与设备终端及硬件接口做准备。

 

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