一种面向钢铁企业生产工序的成本分析与评估系统及方法与流程

本发明涉及自动化及信息化管理技术领域，特别是涉及一种面向钢铁企业生产工序的成本分析与评估系统及方法。

背景技术：

随着近年来钢铁企业竞争压力不断加大，如何通过管理创新提高企业成本管理的合理化水平和精细化程度，是成本管控和企业应用领域所关心的重要问题。

目前，现有的钢铁企业成本管控系统中存在的主要问题包括：(1)成本费用分配方式粗放，未加以考虑生产要素数据的变化导致产品成本的变化；(2)对成本变化缺乏分析、评估及预测手段，难以揭示成本变动原因；(3)通常采用经验推测确定，不能够满足成本核算精细化程度的要求。

技术实现要素：

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种成本分析与评估方法及系统，根据生产过程数据并结合生产要素数据计算所述产品的总成本，能够消除产品生产过程中生产要素数据的变化对产品总成本的影响。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明实施例提供一种面向钢铁企业生产工序的成本分析与评估系统，该系统包括：数据采集模块、成本计算模块、分析及评估模块；其中，

所述数据采集模块，用于在所述钢铁企业生产工序中通过生产线设备或系统实时采集产品的生产过程数据；

所述成本计算模块，用于按照预设的成本核算周期并根据所述生产过程数据及配置的生产要素数据计算产品总成本，并按照预设的产品对象或班组对象对所述产品总成本进行分配与归类，得到各类产品的成本；

所述分析及评估模块，用于对所述产品总成本及各类产品的成本进行成本分析及评估，得到成本分析及评估结果；并根据所述成本分析及评估结果、历史产品成本及生产计划，预测产品成本变化趋势。

所述生产过程数据包括：生产消耗数据、生产状态数据、过程跟踪数据及生产管理数据；其中，所述生产消耗数据包括：电能消耗量、燃气消耗量、气体消耗量及水资源消耗量中的任意一种或几种数据；所述生产状态数据包括：温度、压力、速度、形变、电流、电压及功率中的任意一种或几种数据；所述生产管理数据包括：作业计划、物料跟踪及质量检测中的任意一种或几种数据。

优选地，所述生产要素数据包括生产步骤、生产条件及产品特性；其中，所述生产步骤包括：炼铁、炼钢、连铸、热轧及冷轧一系列冶金生产过程步骤，所述生产条件包括：各类生产设备参数及环境参数，所述产品特性包括：产品生产过程中的状态参数。

优选地，所述数据采集模块，具体用于在所述钢铁企业生产工序中基于以太网与生产线设备或系统进行通信，实时采集产品的生产过程数据；

其中，基于以太网的通信协议采用以下任意一种或几种：

传输控制协议/因特网互联协议TCP/IP、国际电工委员会协议IEC、总线协议MODDUS、控制器局域网络协议CAN、总线协议PROFIBUS、分布式网络协议DNP3.0、过程控制的对象链接和嵌入协议OPC。

优选地，所述分析及评估模块，具体用于将各类产品的成本与对应的实际成本进行对比分析，得到成本差异分析结果；

根据所述产品总成本及各类产品的成本进行成本分布分析，得到成本分布分析结果；

对各类产品的成本从价格影响、消耗影响、结构影响、规模影响、费用影响方面进行成本影响因素分析，得到成本影响因素分析结果；

根据所述成本差异分析结果、所述成本分布分析结果以及所述成本影响因素分析结果，得到成本分析及评估结果。

基于上述系统，本发明实施例提供了一种面向钢铁企业生产工序的成本分析与评估方法，该方法包括：

在所述钢铁企业生产工序中通过生产线设备实时采集产品的生产过程数据；

按照预设的成本核算周期并根据所述生产过程数据及配置的生产要素数据计算产品总成本，并按照预设的产品对象或班组对象对所述产品总成本进行分配与归类，得到各类产品的成本；

对所述产品总成本及各类产品的成本进行成本分析及评估，得到成本分析及评估结果；并根据所述成本分析及评估结果、历史产品成本及生产计划，预测产品成本变化趋势。

优选地，所述生产过程数据包括：生产消耗数据、生产状态数据、过程跟踪数据及生产管理数据；其中，所述生产消耗数据包括：电能消耗量、燃气消耗量、气体消耗量及水资源消耗量中的任意一种或几种数据；所述生产状态数据包括：温度、压力、速度、形变、电流、电压及功率中的任意一种或几种数据；所述生产管理数据包括：作业计划、物料跟踪及质量检测中的任意一种或几种数据。

优选地，所述生产要素数据包括生产步骤、生产条件及产品特性；其中，所述生产步骤包括：炼铁、炼钢、连铸、热轧及冷轧一系列冶金生产过程步骤，所述生产条件包括：各类生产设备参数及环境参数，所述产品特性包括：产品生产过程中的状态参数。

优选地，所述在所述钢铁企业生产工序中通过生产线设备实时采集产品的生产过程数据，包括：

在所述钢铁企业生产工序中基于以太网与生产线设备或系统进行通信，实时采集产品的生产过程数据；其中，基于以太网的通信协议采用以下任意一种或几种：

传输控制协议/因特网互联协议TCP/IP、国际电工委员会协议IEC、总线协议MODDUS、控制器局域网络协议CAN、总线协议PROFIBUS、分布式网络协议DNP3.0、过程控制的对象链接和嵌入协议OPC。

优选地，所述对所述产品总成本及各类产品的成本进行成本分析及评估，得到成本分析及评估结果，包括：

将各类产品的成本与对应的实际成本进行对比分析，得到成本差异分析结果；

根据所述产品总成本及各类产品的成本进行成本分布分析，得到成本分布分析结果；

对各类产品的成本从价格影响、消耗影响、结构影响、规模影响、费用影响方面进行成本影响因素分析，得到成本影响因素分析结果；

根据所述成本差异分析结果、所述成本分布分析结果以及所述成本影响因素分析结果，得到成本分析及评估结果。

综上所述，本发明提供的面向钢铁企业生产工序的成本分析与评估方法系统及方法，相对于现有技术具有以下有益效果：

(1)本发明实施例中，考虑到产品生产过程中生产要素数据的变化会导致产品总成本的变化，因此，在计算产品总成本时，根据所述生产过程数据并结合所述生产要素数据计算所述产品的总成本，这样能够消除产品生产过程中生产要素数据的变化对产品总成本的影响。

(2)本发明实施例中，动态地对所述产品总成本及各类产品的成本变化进行分析及评估得到成本分析及评估结果，并所述成本分析及评估结果、历史产品成本及生产计划，预测产品成本变化趋势，不仅能够揭示成本变动原因，还为提高企业决策能力及盈利能力提供依据；

(3)本发明实施例中，按照预设的产品对象或班组对象对所述产品总成本进行分配与归类，得到各类产品的成本，并对各类产品的成本进行成本分析及评估，能够满足成本核算精细化程度的要求。

附图说明

图1显示为本发明的面向钢铁企业生产工序的成本分析与评估系统的组成结构示意图；

图2显示为本发明的具体实施例中的面向钢铁企业生产工序的成本分析与评估系统的组成结构示意图；

图3显示为本发明的面向钢铁企业生产工序的成本分析与评估方法的流程示意图。

具体实施方式

本发明实施例中，在所述钢铁企业生产工序中通过生产线设备实时采集产品的生产过程数据；按照预设的成本核算周期并根据所述生产过程数据及配置的生产要素数据计算产品总成本，并按照预设的产品对象或班组对象对所述产品总成本进行分配与归类，得到各类产品的成本；对所述产品总成本及各类产品的成本进行成本分析及评估，得到成本分析及评估结果；并根据所述成本分析及评估结果、历史产品成本及生产计划，预测产品成本变化趋势；如此，本发明实施例中按照预设的成本核算周期并根据所述生产过程数据及配置的生产要素数据计算产品总成本，能够消除产品生产过程中生产要素数据的变化对产品总成本的影响；并且，动态地对所述产品总成本及各类产品的成本变化进行分析及评估得到成本分析及评估结果，并所述成本分析及评估结果、历史产品成本及生产计划，预测产品成本变化趋势，不仅能够揭示成本变动原因，还为提高企业决策能力及盈利能力提供依据；另外，按照预设的产品对象或班组对象对所述产品总成本进行分配与归类，得到各类产品的成本，并对各类产品的成本进行成本分析及评估，能够满足成本核算精细化程度的要求。

下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步详细的说明。

图1为本发明实施例中提供的面向钢铁企业生产工序的成本分析与评估系统的结构示意图，如图1所示，该系统包括：数据采集模块100、成本计算模块101、分析及评估模块102；其中，

所述数据采集模块100，用于在所述钢铁企业生产工序中通过生产线设备或系统实时采集产品的生产过程数据；

所述成本计算模块101，用于按照预设的成本核算周期并根据所述生产过程数据及配置生产要素数据计算产品总成本，并按照预设的产品对象或班组对象对所述产品总成本进行分配与归类，得到各类产品的成本；

所述分析及评估模块102，用于对所述产品总成本及各类产品的成本进行成本分析及评估，得到成本分析及评估结果；并根据所述成本分析及评估结果、历史产品成本及生产计划，预测产品成本变化趋势。

进一步地，所述系统还包括：

输出显示模块103，用于输出并通过终端设备以图形化界面显示所述成本分析及评估结果及预测的产品成本变化趋势。

以上功能模块的划分方式仅为本发明实施例给出的一种优选实现方式，功能模块的划分方式不构成对本发明的限制。为了描述的方便，以上所述系统的各部分以功能分为各种模块或单元分别描述。上述功能模块可以是软件功能模块，也可以是硬件设备。该系统可以是分布式系统或集中式系统，若为分布式系统，则上述功能模块可分别由硬件设备实现，各硬件设备之间通过通信网络交互；若是集中式系统，则上述各功能模块可由软件实现，集成在一个硬件设备中。

在实际应用中，当所述数据采集模块100、成本计算模块101、分析及评估模块102、输出显示模块103集成于一个硬件设备中时，所述数据采集模块100、成本计算模块101、分析及评估模块102、输出显示模块103可由位于该硬件设备中的中央处理器(CPU)、微处理器(MPU)、数字信号处理器(DSP)、或现场可编程门阵列(FPGA)实现。

其中，所述生产过程数据包括：生产消耗数据、生产状态数据、过程跟踪数据及生产管理数据；其中，所述生产消耗数据包括：电能消耗量、燃气消耗量、气体消耗量及水资源消耗量中的任意一种或几种数据；所述生产状态数据包括：温度、压力、速度、形变、电流、电压及功率中的任意一种或几种数据；所述生产管理数据包括：作业计划、物料跟踪及质量检测中的任意一种或几种数据。

其中，所述生产要素数据包括生产步骤、生产条件及产品特性；其中，所述生产步骤包括：炼铁、炼钢、连铸、热轧及冷轧一系列冶金生产过程步骤，所述生产条件包括：各类生产设备参数及环境参数，所述产品特性包括：产品生产过程中的状态参数。

具体的，所述数据采集模块100，具体用于在所述钢铁企业生产工序中基于以太网与生产线设备或系统进行通信，实时采集产品的生产过程数据；

其中，基于以太网的通信协议采用以下任意一种或几种：

传输控制协议/因特网互联协议(Transmission Control Protocol/Internet Protocol，TCP/IP)、国际电工委员会协议(IEC)、总线协议(MODDUS)、控制器局域网络协议(Controller Area Network，CAN)、总线协议(PROFIBUS)、分布式网络协议(Distributed Network Protocol，DNP)3.0、过程控制的对象链接和嵌入协议(Object Linking and Embedding for Process Control，OPC)。

本发明实施例中，生产线设备或系统为智能仪表、基础自动化系统、企业过程控制系统或制造执行系统等；所述数据采集模块100可以通过IEC、MODDUS、CAN、PROFIBUS、DNP3.0或OPC协议与智能仪表或基础自动化系统进行通信，所述数据采集模块100可以通过TCP/IP协议与企业过程控制系统(Process Control System，PCS)或制造执行系统(Manufacturing Execution System，MES)进行通信。

具体的，所述分析及评估模块102，具体用于将各类产品的成本与对应的实际成本进行对比分析，得到成本差异分析结果；

根据所述产品总成本及各类产品的成本进行成本分布分析，得到成本分布分析结果；

对各类产品的成本从价格影响、消耗影响、结构影响、规模影响、费用影响方面进行成本影响因素分析，得到成本影响因素分析结果；

根据所述成本差异分析结果、所述成本分布分析结果以及所述成本影响因素分析结果，得到成本分析及评估结果。

为了更清楚地对本发明实施例进行说明，下面结合图2所示的具体实施例对该面向钢铁企业生产工序的成本分析与评估系统进行详细描述。

如图2所示，该系统采用Java Web Brower/Server架构，该系统包括：现场数据源层、业务实现层、管理控制层、门户表现层；其中，所述数据采集模块100通过现场数据源层实现，所述成本计算模块101通过业务实现层实现，所述分析及评估模块102通过管理控制层实现，所述输出显示模块103通过门户表现层实现。

现场数据源层通过控制器、采集站、智能仪表、制造执行系统MES、企业过程控制系统PCS等生产线设备或系统实时采集产品的生产消耗数据、生产状态数据、过程跟踪数据及生产管理数据等生产过程数据；

业务实现层配置生产步骤、生产条件及产品特性等生产要素数据，并预设成本核算周期以及产品对象或班组对象；然后按照预设的成本核算周期并根据所述生产过程数据及配置的生产要素数据计算产品总成本，并按照预设的产品对象或班组对象对所述产品总成本进行分配与归类，得到各类产品的成本；

管理控制层对所述产品总成本及各类产品的成本进行成本分析及评估，得到成本分析及评估结果；并根据所述成本分析及评估结果、历史产品成本及生产计划，预测产品成本变化趋势；

门户表现层实现用户管理、报表管理、文件管理、消息管理功能，并可通过终端设备以图形化界面显示所述成本分析及评估结果及预测的产品成本变化趋势，从而方便用户查看。

基于以上系统架构，本发明实施例提出了一种面向钢铁企业生产工序的成本分析与评估方法，如图3所示，该方法包括：

步骤S300：在所述钢铁企业生产工序中通过生产线设备或系统实时采集产品的生产过程数据。

本步骤中，所述生产线设备或系统为智能仪表、基础自动化系统、企业过程控制系统、制造执行系统等设备或系统，所述生产过程数据包括：生产消耗数据、生产状态数据及过程跟踪数据、生产管理数据等数据；其中，所述生产消耗数据可以从智能仪表中实时地采集，所述生产消耗数据包括：电能消耗量、燃气消耗量、气体消耗量及水资源消耗量中的任意一种或几种数据；所述生产状态数据可以从基础自动化系统中实时地采集，所述生产状态数据包括：温度、压力、速度、形变、电流、电压及功率中的任意一种或几种数据；所述生产管理数据可以从制造执行系统中实时且动态地采集，所述生产管理数据包括：作业计划、物料跟踪及质量检测中的任意一种或几种数据；所述过程跟踪数据可以从过程控制系统中实时地采集。

步骤S301：按照预设的成本核算周期并根据所述生产过程数据及配置的生产要素数据计算产品总成本，并按照预设的产品对象或班组对象对所述产品总成本进行分配与归类，得到各类产品的成本。

本步骤中，可以根据成本核算及时性要求预设成本核算周期，定义层别包括：班次、日、周、月等，例如，可以将所述成本核算周期预设为一个班次、一日、一周或一月等。

优选地，可以将成本核算周期预设为一个班次或一日，这样成本核算周期较短，能够及时且有效地对产品成本的波动进行分析及控制。

本步骤中，可以根据成本核算精细化程度要求预设产品对象或班组对象，定义层别包括：生产任务、生产炉次、生产批次等对象，例如，可以按照不同的生产任务对象、不同的生产炉次对象或不同的生产批次对象预设对象或班组对象；如此，根据核算精细化程度要求预设产品对象或班组对象，是将核算精细化程度要求引入成本核算及控制的环节，这样能够满足核算精细化程度的要求。

本步骤中，根据基础数据维护所配置的生产要素数据，所述生产要素数据包括：生产步骤、生产条件、产品特性等数据；其中，所述生产步骤包括：炼铁、炼钢、连铸、热轧及冷轧等一系列冶金生产过程步骤，所述生产条件包括：各类生产设备参数和环境参数，所述产品特性包括：产品生产过程中的状态参数。

本步骤中，考虑到产品生产过程中配置的生产要素数据的变化会导致产品总成本的变化，因此，在计算产品总成本时，动态地按照成本核算周期根据所述生产过程数据并结合配置的生产要素数据计算所述产品的总成本，这样能够消除产品生产过程中生产要素数据的变化对产品总成本的影响。

本步骤中，具体如何根据所述生产过程数据及配置的生产要素数据计算产品总成本属于现有技术，重复之处不再赘述。

本发明实施例中，按照预设的成本核算周期并根据所述生产过程数据及配置的生产要素数据计算产品总成本，并按照预设的产品对象或班组对象对所述产品总成本进行分配与归类，得到各类产品的成本，能够动态地监测产品生产过程中产品成本总成本及各类产品的成本变化，从而在产品生产过程中对成本的变化进行分析及评估，以揭示成本变动原因。

步骤S302：对所述产品总成本及各类产品的成本进行成本分析及评估，得到成本分析及评估结果；并根据所述成本分析及评估结果、历史产品成本及生产计划，预测产品成本变化趋势。

本步骤中，首先将各类产品的成本与对应的实际成本进行对比分析，得到成本差异分析结果；然后，根据所述产品总成本及各类产品的成本进行成本分布分析，得到成本分布分析结果；对各类产品的成本从价格影响、消耗影响、结构影响、规模影响、费用影响方面进行成本影响因素分析，得到成本影响因素分析结果；最终，根据所述成本差异分析结果、所述成本分布分析结果以及所述成本影响因素分析结果，得到成本分析及评估结果；并根据所述成本分析及评估结果、历史产品成本及生产计划，预测产品成本变化趋势，从而根据产品成本变化趋势为提高企业决策能力及盈利能力提供依据，例如，根据产品成本变化趋势编制成本计划、制定降本措施以及订单效益测算等。

本发明实施例中，动态地对所述产品总成本及各类产品的成本变化进行分析及评估得到成本分析及评估结果，并所述成本分析及评估结果、历史产品成本及生产计划，预测产品成本变化趋势，不仅能够揭示成本变动原因，还为提高企业决策能力及盈利能力提供依据。

进一步地，所述方法还包括：

步骤S303：输出并通过终端设备以图形化界面显示所述成本分析及评估结果及预测的产品成本变化趋势。

综上所述，本发明提供的面向钢铁企业生产工序的成本分析与评估方法系统及方法，具有以下有益效果：

(1)本发明实施例中，考虑到产品生产过程中生产要素数据的变化会导致产品总成本的变化，因此，在计算产品总成本时，根据所述生产过程数据并结合所述生产要素数据计算所述产品的总成本，这样能够消除产品生产过程中生产要素数据的变化对产品总成本的影响。

(2)本发明实施例中，动态地对所述产品总成本及各类产品的成本变化进行分析及评估得到成本分析及评估结果，并所述成本分析及评估结果、历史产品成本及生产计划，预测产品成本变化趋势，不仅能够揭示成本变动原因，还为提高企业决策能力及盈利能力提供依据；

(3)本发明实施例中，按照预设的产品对象或班组对象对所述产品总成本进行分配与归类，得到各类产品的成本，并对各类产品的成本进行成本分析及评估，能够满足成本核算精细化程度的要求。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。