ERP在金屬礦山企業(yè)的應(yīng)用研究

叢方杰 ，劉 正，張進(jìn)強(qiáng)

(1.中南大學(xué)，湖南 長沙 410083, 2.山東招金集團(tuán),山東 招遠(yuǎn) 265400；3. 山東黃金集團(tuán)煙臺(tái)設(shè)計(jì)研究工程有限公司,山東 煙臺(tái) 264000；4.山東大學(xué),山東 濟(jì)南 250100)

21世紀(jì)是信息化的新世紀(jì)，礦山信息化就是礦山現(xiàn)代化的體現(xiàn)[1]。由于歷史原因，金屬礦山企業(yè)信息化建設(shè)上明顯滯后于其他行業(yè)。企業(yè)資源規(guī)劃是由美國著名的計(jì)算機(jī)技術(shù)咨詢和評(píng)估集團(tuán)于20世紀(jì)80年代末提出的企業(yè)管理系統(tǒng)的體系標(biāo)準(zhǔn)[2]。結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)，將ERP的管理思想與金屬礦山企業(yè)的行業(yè)特點(diǎn)相結(jié)合，建立面向金屬礦山行業(yè)的ERP系統(tǒng)，對(duì)實(shí)現(xiàn)金屬礦山企業(yè)的現(xiàn)代化管理具有重要意義。

1 ERP在金屬礦山企業(yè)的應(yīng)用現(xiàn)狀

綜合國內(nèi)外ERP應(yīng)用情況，一方面，目前ERP系統(tǒng)應(yīng)用較成熟的領(lǐng)域，仍是以制造業(yè)、制藥業(yè)等為代表的標(biāo)準(zhǔn)行業(yè)，作為一種先進(jìn)的管理理念在礦山企業(yè)，尤其是金屬礦山企業(yè)的應(yīng)用還處于探索階段，沒有一種在金屬礦山企業(yè)普遍適用的ERP應(yīng)用模式；另一方面，雖然國外的ERP產(chǎn)品相對(duì)比較成熟，但是隨著國內(nèi)ERP軟件及實(shí)施環(huán)境的逐漸成熟和完善[3-5]，國內(nèi)企業(yè)已經(jīng)越來越多地選擇國內(nèi)的ERP產(chǎn)品來進(jìn)行企業(yè)的信息化建設(shè)。ERP已經(jīng)在不同規(guī)模、不同行業(yè)中得到推廣，而由于金屬礦山企業(yè)信息化建設(shè)的滯后，近些年來才逐漸認(rèn)識(shí)到ERP對(duì)企業(yè)管理的重要性。以紫金礦業(yè)、山東黃金集團(tuán)、山東招金集團(tuán)等為代表的金屬礦山企業(yè)，隨著信息化建設(shè)的需要陸續(xù)引入了集團(tuán)級(jí)或企業(yè)級(jí)的ERP管理軟件[6-7]，但仍是以財(cái)務(wù)管理為主，僅實(shí)施ERP中的部分模塊。目前，國內(nèi)金屬礦業(yè)企業(yè)應(yīng)用的ERP系統(tǒng)，多是由以寶信、博通等為代表的系統(tǒng)集成商實(shí)施的，用友、浪潮等軟件開發(fā)商也在早期的以財(cái)務(wù)管理為核心的ERP產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，定制開發(fā)了一些適合礦山行業(yè)的應(yīng)用軟件。

2 金屬礦山企業(yè)的管理特殊性及ERP應(yīng)用的主要問題

金屬礦山企業(yè)在生產(chǎn)流程、業(yè)務(wù)管理等方面有其行業(yè)特殊性，ERP在金屬礦山行業(yè)的應(yīng)用仍處在探索階段。

1)金屬礦山企業(yè)既包括單一類型的采礦企業(yè)、選礦企業(yè)及冶煉企業(yè)，也包括采選、選冶以及采選冶聯(lián)合企業(yè)，行業(yè)構(gòu)成比較復(fù)雜。同時(shí)，金屬礦山企業(yè)的管理水平相對(duì)落后，整體業(yè)務(wù)流程的設(shè)計(jì)存在許多不合理的地方。不同的企業(yè)往往采用不同的工藝流程，生產(chǎn)不同的產(chǎn)品[8]，隨著生產(chǎn)條件的變化，同一企業(yè)在不同的階段也有可能采取不同的工藝流程。因此，對(duì)金屬礦山企業(yè)來說，一方面企業(yè)業(yè)務(wù)流程仍處于改進(jìn)和完善階段，同一個(gè)企業(yè)的業(yè)務(wù)流程往往會(huì)經(jīng)常發(fā)生變化；另一方面由于企業(yè)性質(zhì)和管理水平的不同，不同企業(yè)之間的管理方式又往往有很大差別，金屬礦山企業(yè)的管理相對(duì)于制造業(yè)等行業(yè)來說復(fù)雜多變。

目前應(yīng)用于金屬礦山行業(yè)的管理軟件，都是針對(duì)具體某個(gè)企業(yè)來開發(fā)的，其行業(yè)適用性、可移植性和可擴(kuò)展性較差。以山東招遠(yuǎn)某金礦為例，企業(yè)由于發(fā)展和管理制度改革的需要，對(duì)生產(chǎn)車間進(jìn)行調(diào)整，而目前應(yīng)用的系統(tǒng)甚至連新增采礦車間等操作都需要軟件開發(fā)人員進(jìn)行源程序的修改，系統(tǒng)的可擴(kuò)展性較差，不具有行業(yè)適用性。

2)金屬礦山企業(yè)雖然已經(jīng)引入一些通用的計(jì)算機(jī)軟件，來對(duì)采、選、冶等生產(chǎn)部門以及采購、銷售等輔助生產(chǎn)部門進(jìn)行管理，如生產(chǎn)管理、設(shè)備管理、勞保品管理、倉庫管理等軟件系統(tǒng)。但是，由于沒有統(tǒng)一的規(guī)劃和信息平臺(tái)，部門之間的信息不流暢，一方面，許多礦山企業(yè)內(nèi)部已經(jīng)形成了“信息孤島”，供應(yīng)部門不能及時(shí)了解生產(chǎn)部門的需求計(jì)劃，生產(chǎn)部門也不能及時(shí)了解各物資的庫存情況[6]；另一方面，針對(duì)某部門職能開發(fā)的系統(tǒng)，雖然在一定程度上提高了工作效率，但也帶來了多源數(shù)據(jù)的統(tǒng)一和重復(fù)資料的處理等問題，不能很好地為決策層提供信息。

3)金屬礦山企業(yè)目前的財(cái)務(wù)管理軟件，仍采用單一的成本核算方法，以總成本分?jǐn)倿橹鬟M(jìn)行月和年的成本計(jì)算。雖然作業(yè)成本分項(xiàng)，但在計(jì)算和分析上比較模糊：一是作業(yè)項(xiàng)目費(fèi)用歸屬劃分不清；二是成本分析依據(jù)不清；三是成本升降原因不清。不能及時(shí)準(zhǔn)確地提供成本管理數(shù)據(jù)，減弱了其在生產(chǎn)經(jīng)營中的重要地位。

3 金屬礦山行業(yè)ERP應(yīng)用的關(guān)鍵理論與技術(shù)

金屬礦山行業(yè)的ERP系統(tǒng)，應(yīng)具有儲(chǔ)量管理、計(jì)劃管理、生產(chǎn)管理、設(shè)備動(dòng)力管理、安全環(huán)保管理、成本管理、人力資源管理、銷售管理、采購管理、倉庫管理、選冶管理、應(yīng)收管理、應(yīng)付管理、DSS等模塊功能。結(jié)合金屬礦山企業(yè)的行業(yè)特點(diǎn)以及ERP在金屬礦山行業(yè)的應(yīng)用情況，應(yīng)不斷引入先進(jìn)的管理理念、計(jì)算機(jī)技術(shù)，以及適合金屬礦山行業(yè)的模糊決策、信息融合、數(shù)據(jù)倉庫等理論，逐步建立面向金屬礦山行業(yè)的ERP系統(tǒng)。

3.1 ERP的成本管理理念

ERP是一個(gè)以管理會(huì)計(jì)為核心的信息系統(tǒng)[9]，而對(duì)金屬礦山企業(yè)來說，產(chǎn)品的銷售與其他行業(yè)有顯著差別。以成本分?jǐn)倿槔?，?duì)礦山生產(chǎn)經(jīng)營產(chǎn)生的各種費(fèi)用建立三維成本分?jǐn)偰Ｐ汀５谝痪S度是集團(tuán)(礦山(礦區(qū)(車間(班組等組織單位；第二維度是采掘(坑內(nèi)運(yùn)輸(提升(坑外運(yùn)輸(選礦(精煉等作業(yè)工序；第三維度是礦區(qū)(礦脈(中段(礦塊等開采單元。通過三維成本分?jǐn)偰Ｐ?，從多個(gè)角度來對(duì)各單元的直接成本、分?jǐn)偝杀?、?shí)際成本等進(jìn)行分析，指導(dǎo)生產(chǎn)規(guī)劃及實(shí)際經(jīng)營。

3.2 基于工作流的構(gòu)件組裝技術(shù)

工作流技術(shù)是實(shí)現(xiàn)企業(yè)業(yè)務(wù)過程建模、業(yè)務(wù)過程仿真分析、業(yè)務(wù)過程優(yōu)化、業(yè)務(wù)過程管理與集成，從而實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)過程自動(dòng)化的核心技術(shù)[10]。其所關(guān)注的問題是處理過程的自動(dòng)化，它根據(jù)一系列定義的規(guī)則，把文檔、信息或任務(wù)在參與者之間傳遞，以達(dá)到某種目的。目前，金屬礦山企業(yè)所用的管理軟件大都采用基于功能的構(gòu)件組裝技術(shù)，雖然可以實(shí)現(xiàn)一定程度上的功能個(gè)性化，但是由于將功能固化在系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開發(fā)中，仍不能適應(yīng)不斷變化的業(yè)務(wù)流程和業(yè)務(wù)功能?；诠ぷ髁鞯臉?gòu)件組裝技術(shù)，把業(yè)務(wù)過程邏輯從具體的業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)中分離出來，通過工作流引擎，根據(jù)過程模型調(diào)度業(yè)務(wù)活動(dòng)的執(zhí)行[11-12]。可以在不修改具體功能模塊實(shí)現(xiàn)方式的前提下，通過重新定義過程模型來完成系統(tǒng)功能的改變或性能的改進(jìn)。因此，可以使金屬礦山企業(yè)根據(jù)自身的業(yè)務(wù)流程動(dòng)態(tài)構(gòu)建ERP系統(tǒng)。

3.3 模糊決策理論

金屬礦山企業(yè)的生產(chǎn)過程受許多復(fù)雜因素影響，存在模糊性和不確定性。因此，在ERP系統(tǒng)中引入模糊決策理論，通過建立相關(guān)的數(shù)學(xué)模型對(duì)生產(chǎn)過程進(jìn)行分析，可提高系統(tǒng)的決策支持能力。模糊理論以模糊集合為基礎(chǔ)，其基本精神是接受模糊性現(xiàn)象存在的事實(shí)，而以處理概念模糊不確定的事物為其研究目標(biāo)，并將其嚴(yán)密的量化成計(jì)算機(jī)可以處理的信息[13]。模糊理論可以為金屬礦山企業(yè)復(fù)雜模糊的生產(chǎn)過程和用精確信息描述的計(jì)算機(jī)環(huán)境之間提供轉(zhuǎn)換橋梁。

以生產(chǎn)計(jì)劃的制定為例，金屬礦山企業(yè)生產(chǎn)計(jì)劃的制定，既要考慮其經(jīng)濟(jì)效益，又要考慮礦井的生產(chǎn)能力，以及安全生產(chǎn)、礦藏儲(chǔ)量和可持續(xù)發(fā)展等因素，其中地質(zhì)條件等在很大程度上具有不可預(yù)知的特點(diǎn)，具有隨機(jī)、模糊的特性[14]。金屬礦山企業(yè)目前通常在年末綜合各種信息，制定出下一年度的主生產(chǎn)計(jì)劃，然后在實(shí)際運(yùn)營過程中以主生產(chǎn)計(jì)劃為參考，根據(jù)不斷變化的地質(zhì)條件等因素調(diào)整生產(chǎn)計(jì)劃。以此過程為依據(jù)，目前的管理軟件對(duì)生產(chǎn)計(jì)劃的管理，仍只是簡(jiǎn)單的靜態(tài)錄入。引入模糊決策理論，可以根據(jù)相關(guān)決策變量對(duì)生產(chǎn)計(jì)劃進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬，將靜態(tài)制定的生產(chǎn)計(jì)劃轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)態(tài)調(diào)整優(yōu)化的生產(chǎn)計(jì)劃。

3.4 信息融合技術(shù)

信息融合技術(shù)是協(xié)同利用多源信息進(jìn)行決策的技術(shù)和方法，針對(duì)給定的決策任務(wù)，可以有效組織與利用能夠獲得的多種信息資源，提供了比只采用其中部分信息資源而獲得更準(zhǔn)確、可靠、協(xié)調(diào)與穩(wěn)定的決策結(jié)果，是信息集成的延續(xù)與擴(kuò)展[15-16]。信息融合涉及多方面理論技術(shù)和方法，如不確定性理論、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和人工智能等。信息融合是解決礦山生產(chǎn)相關(guān)的數(shù)據(jù)資源豐富、但信息知識(shí)貧乏問題的一種有效手段。

以物資消耗定額的制定為例，物資消耗定額是主生產(chǎn)計(jì)劃、物資需求計(jì)劃、成本核算和庫存管理的依據(jù)，描述在采掘和選冶等生產(chǎn)過程中的物料單耗。由于金屬礦山企業(yè)的物料消耗存在許多特點(diǎn)：物料消耗不構(gòu)成產(chǎn)品實(shí)體，物料消耗與地質(zhì)條件、采掘方式等因素密切相關(guān)[17]。而地質(zhì)條件、采掘方式等因素存在著明顯的不確定性，目前其物資消耗定額的仍基本上憑經(jīng)驗(yàn)來確定。通過信息融合技術(shù)，將產(chǎn)出礦石與地質(zhì)條件、采掘方式等因素關(guān)聯(lián)起來，將產(chǎn)出礦石按照一定的原則進(jìn)行分類，然后利用不確定性理論和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等建立物資消耗與不同類別礦石之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，可以為物資消耗定額的制定提供依據(jù)。

3.5 數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)

在金屬礦山企業(yè)的采選冶過程中，每天都產(chǎn)生大量的空間數(shù)據(jù)和非空間數(shù)據(jù)，由于礦山生產(chǎn)過程中的地質(zhì)條件等因素在不斷發(fā)生變化，生產(chǎn)數(shù)據(jù)具有不確定性較強(qiáng)的特點(diǎn)。目前，對(duì)金屬礦山行業(yè)而言，數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)仍以信息傳遞為主，離為管理人員提供決策支持還有一定距離。

數(shù)據(jù)倉庫是支持管理決策過程的、面向主題的、集成的、穩(wěn)定的、不同時(shí)間的數(shù)據(jù)集合。數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)的基本特征，歸納為以下三個(gè)方面：①存儲(chǔ)面向管理應(yīng)用與綜合分析的集成化和綜合性的信息，從歷史的角度描述系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和狀態(tài)的變化；②基于傳統(tǒng)的面向業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)庫或外界數(shù)據(jù)庫作為數(shù)據(jù)源，經(jīng)過提煉、加工和歸一化整理，生成符合數(shù)據(jù)應(yīng)用語義規(guī)范要求的數(shù)據(jù)集合；③能夠支持多種復(fù)雜的數(shù)據(jù)應(yīng)用和綜合性的管理決策分析[18]。將生產(chǎn)過程中的原始數(shù)據(jù)與分析整理后的數(shù)據(jù)提供給數(shù)據(jù)倉庫分析，可以進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘，從海量信息中提取出對(duì)企業(yè)決策有用的信息，使ERP具有在線管理信息系統(tǒng)(OLMIS)和在線分析處理系統(tǒng)(OLLAPS)的功能[1]。

以品位數(shù)據(jù)為例，對(duì)金屬礦山企業(yè)來說，一方面品位數(shù)據(jù)貫穿于礦山的整個(gè)生產(chǎn)過程，數(shù)據(jù)量大且具有研究價(jià)值；另一方面，礦山企業(yè)的管理人員又缺乏合適的工具來對(duì)已有的品位數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。因此，通過數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)，建立品位分析評(píng)價(jià)模型，研究地質(zhì)探礦(生產(chǎn)探礦(采礦(運(yùn)輸(選冶系列過程中品位的變化情況，分析評(píng)價(jià)各礦塊、中段、礦脈、礦區(qū)的品位在各階段中的可信程度，可以為礦山生產(chǎn)規(guī)劃及經(jīng)營提供真實(shí)可靠的儲(chǔ)量依據(jù)。

4 結(jié)論

ERP已經(jīng)在制造業(yè)、制藥業(yè)等行業(yè)取得了廣泛的應(yīng)用，由于金屬礦山生產(chǎn)過程的特殊性以及管理水平的落后，目前ERP在金屬礦山行業(yè)的應(yīng)用仍處于探索階段。本文指出了目前ERP在金屬礦山企業(yè)應(yīng)用的行業(yè)通用性差、數(shù)據(jù)來源不統(tǒng)一、行業(yè)針對(duì)性差等問題，提出應(yīng)基于成本控制理論，采用基于工作流的構(gòu)件組裝技術(shù)、模糊決策理論、信息融合技術(shù)以及數(shù)據(jù)倉庫等技術(shù)，建立面向金屬礦山行業(yè)的ERP系統(tǒng)。

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