炼钢在线成本管理模型的开发与应用.pdf

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1、18冶金财会月刊成本管理实践本期聚焦炼钢在线成本管理模型的开发与应用李卓冉1 周泉林李毅挺刘丹赵雷1.东北财经大学2唐山钢铁集团有限责任公司摘要：当前钢铁企业炼钢成本波动较大，现行的成本管理模式难以适应小批量多品种的生产模式，且成本信息传递较滞后，成本控制不具备靶向性。对成本影响因素进行分析，开发在线成本管理模型并应用到炼钢成本管理之中，依托现代信息技术实现炉次成本与标准成本在炉次结束1 0 分钟后在线显示，靶向作业环节，便于岗位工及时查看指导生产；实现货币化成本在线显示，便于分析成本控制方向；透明化管理及绩效计算，实现作业区级的成本透明管理，能够横向对比各班组之间的成本差异；在线成本管理模型

2、关联分析和深度应用可以实现新开发品种的成本最优设计。关键词：在线成本；成本管理；炼钢河钢唐钢新区2 0 1 8 年3 月开始建设，2020年9 月一期建成投产，按照集团建设“绿色化、智能化、品牌化”沿海一流企业的总体要求，产线定位以高端汽车板、家电板，管线钢、工程机械和精品棒线材、工槽角钢和矿用钢等为主，一期设计产能7 4 7 万吨。该项目采取了世界先进的装备和工艺技术，一期炼铁区域主要建设三座2 9 2 2 m高炉，与之配套的两座6 0 0 m球团和两台3 6 0 m烧结机；钢轧区域分热板和长型材两个区域：热轧厂建设两座2 0 0 吨转炉，两座2 0 0 吨精炼炉，两机四流1 9 0 0 m

3、m板坏连铸机，轧钢建设了一条2 0 5 0 mm热轧卷板生产线；长型材厂建设三座1 0 0 吨转炉，四台方矩坏铸机；轧钢建设两棒两线一型钢五条轧钢生产线。成本控制是钢铁企业主要工作之一，是企业生存发展的基石，随着信息技术、生产方式的发展，需要不断改进成本管理方法以满足企业发展需求。唐钢新区新建产线信息自动化配置全面，为在线成本管理模型的应用提供了条件，利用信息自动化技术实现炼钢过程中成本的深度管理已成为炼钢生产未来发展方向在线成本管理模型具有成本可视化、成本简便化、成本标准化、成本精准化的特点在线成本管理模型应用到炼钢生产中可以显著提高炼钢成本管理水平与质量，进而可以很好地控制成本，提高经济效

4、益。192023年第7 期成本管理实践本期聚焦一、炼钢成本管理现状分析1.炼钢成本波动的特性炼钢生产模式以炉为单位循环生产，不同炉次间因为钢种、工艺路线、冶炼条件变化和工人熟练度的不同，很难保证每炉钢的冶炼操作保持一致，由此带来了冶炼原料消耗的波动，进而影响冶炼成本对某钢厂9 月份炼钢连续冶炼单一钢种进行统计，冶炼成本波动如图1 所示，冶炼相同钢种时，由于冶炼条件变化和工人熟练度等因素变化，冶炼成本呈较大波动。对连续冶炼多钢种生产成本进行统计，冶炼成本波动如图2 所示。图1 与图2 对比来看，冶炼不同钢种因钢种、工艺路线等造成成本波动进一步加剧。3.500350034503.4503-4003

5、.400335033503300330032.5032503200320031503150310031001015202530510152025530图1单一钢种连续生产成本波动情况图2 多钢种连续生产成本波动情况（注：横轴为连续生产炉次；织纵轴为生产成本，单位元吨）如表1 所示，实际冶炼成本往往高于标准成本计算值，因此，实际上存在进一步降低成本的空间。如果所有冶炼操作都按照实现较低治炼成本的冶炼方式进行，我们理应获得稳定的较低的冶炼成本。实际冶炼成本高于标准成本的另一种可能是标准成本设计时考虑的条件不充分。表19月份实际冶炼成本与标准成本对比铁水废钢冷料石灰轻烧白云02N2Ar总成本钢种项目

6、kg/tkg/tkg/tkg/t石kg/tm/m/t（元）SPHC吨钢消耗999.458.239.12213.739.50.30.73,308.5实际成本吨钢费用（元）3,081141.841.114.1523.70.041.8吨钢消耗987.757.538.621.713.539.10.30.7标准成本3,269.9吨钢费用（元）3,045140.240.613.94.923.50.041.82.成本管理方式需要适应少批量多品种的生产模式需求随着市场条件的变化和用户要求的提高，炼钢排产逐步由大批量生产转变为少批量多品种的生产组织模式。不同的品种意味着不同的原料结构、不同的终点目标控制，造成冶

7、炼成本波动较大。对于少批量多品种的生产模式再使用原有的成本管理法，成本20冶金财会月刊成本管理实践本期聚焦的核算则变得相对繁杂，难以说清成本的异常，这对于企业成本管理而言十分不利，因此需要一种新的成本管理模式适应新的生产模式。3.成本管理信息及时性和科学性传统的转炉冶炼成本管理是日清日结，炼钢小组在当日或次日得到自己班组的累计成本，信息传达较滞后。现场岗位工对成本控制的偏差不能及时掌握，容易造成成本影响因素分析失真，最终影响企业的经济效益。与传统粗放的成本管理相比，精细化的在线成本管理非常看重数据的准确性和及时性，强调通过信息技术获取准确的信息数据做出严谨的管理判断，进而提高整个成本管理工作的

8、科学性。现场吨钢消耗等指标化的数据不利于精细化在线成本管理，需要利用信息技术进行货币化处理才能够有效明确成本控制导向，提高成本控制效率4.工序成本靶向性随着生产和成本管理的逐步精细化，需要区分工序成本和关键岗位可控成本，控制总成本的同时，注重评价员工能力范围的成本控制情况精细化在线成本管理会充分利用信息化工具对关键成本子目标进行靶向管理和控制，有利于解决成本管理面临的“信息孤岛”现象、难顾及隐性成本和专业水平有限等问题，能够真实呈现岗位的实际成本控制水平。二、精细化在线成本管理体系的搭建1.影响成本的因素分析影响转炉冶炼成本的因素有技术、操作、管理等诸多方面。技术因素包括工艺模型拓展性、工艺设

9、计合理性等。操作因素包括现场岗位工的操作习惯和成本意识、现场生产条件等。管理因素包括原料质量、成本考核制度，及时有效的成本波动原因分析及纠正等。积极的成本控制维度可分为随机性偏差因素和系统性偏差因素。其中，随机性偏差因素包括原料波动、操作失误等。随机性偏差需要及时发现、评估，并进行纠正和改进。系统性偏差因素是钢种、原料结构，模型及工艺设计等因素造成的成本偏差。系统性偏差需要积极分析，对特征和趋势进行持续加强和改进2.精细化在线成本管理理念精细化在线成本管理，通过成本标准体系设计、靶向成本结构设计、影响因素调查、成本在线显示、成本异常在线反馈等，实现及时透明化的管理效果。以信息自动化技术支撑，经

10、过数据编程和信息处理实现成本在线显示，炼钢小组在本炉次结束10分钟后即可看到炉次成本，保证成本信息的及时性。精细化在线成本管理以钢种为基础，建立货币化的指标体系，统计分析炼钢基本成本，并作出基准线；分析该钢种所具备的降本增效潜力，管理者制定相对应的降本措施3.精细化在线成本管理流程及标准精细化在线成本管理流程是：成本分类规则一靶向成本结构设计一在线炉次成本报表一在线标准成本对比一识别钢种以外的分类因素一成本+工艺报表一成本深度调查一及时透明化的成本管理212023年第7 期成本管理实践本期聚焦依据钢种的特点对钢种进行分类，制定相对应的标准，每个钢种有一个标准成本。按终点温度、终点磷含量、合金加

11、人含量等特征值进行成本标准分类（如表2 所示）。标准成本包括铁耗、金属料消耗、石灰消耗、轻烧白云石消耗等子项。最终形成炉次成本，直接呈现到岗位工眼前。表2某钢厂标准成本分类索引逻辑标准成本终点温度终点P含量具体牌号低合金量A-116500.012%(SPHETi系列)0.013%-高合金量A-216500.020%(W780QX)中合金量A-316500.020%(H260Y)低合金量B-116500.015%(MRT-2.5)0.015%-中合金量B-216500.020%(H300LA-3)高合金量B-30.020%(Q355B)4.精细化在线成本结构设计按照作业类型和岗位进行成本结构设计

12、，实现靶向管理。其特征为：金属料消耗剔除钢包合金和渣料计算；石料类折扣计算，货币化成本构成设计。货币化成本结构设计以统计的指标数值为基础，结合各种原料、介质单价，呈现出吨钢各类消耗费用。三、精细化在线成本管理体系的应用1.炉次成本与标准成本在线显示及应用精细化在线成本管理系统上线运行后，炉次结束后1 0 分钟内可自动生成炉次成本和标准成本（如表3 所示），便于岗位工及时直接查看该炉次的各类指标消耗及费用，并与标准成本进行对比，把握当前成本的影响因素，靶向作业环节，指导剩余炉次的冶炼操作。表3某钢厂9 月份炉次成本与标准成本报表炉次成本标准成本大类名称价格吨钢消耗（kg）吨钢费用（元）吨钢消耗（

13、kg）吨钢费用（元）对比（元）铁水铁水3,524999.43,081.2993.73,063.717.5废钢自循环3,50016.557.816.457.50.3渣钢80024.019.223.919.10.1铁块3,59213.849.513.749.20.3冷料矿石1,05247.249.746.949.40.3金属料合计1,053.23,207.71,048.13,189.518.2造渣料石灰64121.914.121.814.00.1白云石36913.34.9113.24.880.03气体0.6040.524.3440.324.210.13N0.120.350.040.300.040.

14、00Ar2.580.631.630.601.620.01总成本3,302.43,283.718.722冶金财会月刊成本管理实践本期聚焦炼钢过程主要作业环节分为废钢装人、铁水装人、吹炼过程控制、吹炼终点控制、出钢过程。当其中的作业环节影响成本时可按照如下措施进行有效管控：废钢装入管控：要求合理配比废钢种类和数量以确保废钢熔化稳定可控。铁水装人管控：严格控制铁水带渣量，铁水装人过程精准指挥避免洒铁情况出现，发现包嘴异常造成洒铁及时记录反馈。吹炼过程管控：保证吹炼过程使用的氧气压力稳定；渣料加人，依据钢种的特点，合理配置每种渣料的加人数量，达到其所需要的碱度和渣量，避免渣料浪费；岗位工在吹炼过程精心

15、操作，降低吹炼过程喷溅率。吹炼终点管控：依据钢种特点，把握提枪时机，避免钢水后吹、补吹。出钢过程管控：出钢过程保持足够的钢水液面高度，避免出钢过程卷渣；调节滑板挡渣的灵敏度减少下渣量；炉况及时维护，保证良好炉衬形态，避免钢水出不净现象出现2.货币化成本在线显示在线成本管理体系采集各种原料、介质消耗及单价，通过信息整合计算实现货币化成本在线显示，炉次结束后1 0 分钟内更新最新一炉成本信息。如图3 所示，货币化炉次成本以柱状图的形式展现，不同颜色代表不同班组，可以显示近2 0 炉的炉次成本，能够分析炉次成本的变化趋势；中间设置一条标准成本基准线，来衡量炉次成本的高低38532.330030831

16、23293113303263202922832942527025.82582.70.267200201140422408450240345224064622240846322408464 22A084652240845622A0848722A0846522A054692240847号22AC847122A08473 22408477:22408474 22A004752740847622408477 22A0847822A0#479图3在线成本趋势显示3.透明化管理及绩效计算绩效考核可视化，数据公开透明，是保证绩效考核指标公平的基础，既对员工的工作起到积极激励作用，又能让员工明确努力方向。精细

17、化成本在线管理可以实现作业区级的成本透明管理，横向对比各班组之间的成本差异，深度解析成本指标的变化趋势。成本在线系统可以及时生成班组绩效报表，绩效评价周报如表4 所示表4周统计成本报表金属料石灰白云石氧气氮气氩气成本班组排名kg/tkg/tkg/tm/tm/tm/t元/甲1,068.329.917.244.80.350.63335.63乙1,079.428.417.146.10.360.64363.44丙1,045.326.113.241.30.110.17293.21丁1,054.125.612.941.40.140.13317.22成本在线系统具备指标完成率的在线显示，包含班组产量指标、金

18、属料消耗指标，石灰消耗指标、冷料消耗指标，作业区管理人员可以清晰地观察班组各类指标完成情况232023年第7 期（本文编辑高雨萌）成本管理实践本期聚焦和指标波动情况，依据各班组指标完成情况制定相应的指标考核机制。图4 为班组金属料指标的完成情况。可以看出甲、乙、丙、丁四个班组均超额完成金属料指标，甲班完成率最高为1 0 2.0 4%，丙班完成率最低为1 0 0.2 5%，管理人员可以依据金属料指标完成情况制定如下考核机制：在全部完成金属料指标的前提下，对于排名第一的甲班给予奖励，对于其他班组不做奖惩。金属料指标完成率102.50%102.04%102.00%101.39%101.50%101.

19、00%100.71%100.50%100.25%100.00%99.50%99.00%甲班乙班丙班丁班图4某钢厂9 月份班组金属料指标完成情况显示4.应用改善效果在线成本管理体系应用到炼钢成本管理之后，班组考核奖惩机制得到进一步完善，作业区管理水平得到进一步提升，岗位人员立足本职岗位，追求进步，责任心增强，操作精细，主动把握作业环节中的关键控制点节约成本，发现影响成本问题及时记录反馈。在线成本管理体系投用后，有效的成本管理贯穿于炼钢过程的每一作业环节，炼钢产线效益得到进一步提升，金属料消耗降低3.1元/吨、石灰消耗降低0.6 元/吨、氧气消耗降低0.4 元/吨。5.关联分析和深度应用利用大数据

20、分析工具将成本变化参数与影响因素的特征敏感度进行评价。使用随机森林模型等方法，求出各个特征变量对于某个因变量的相关性、数据重要性系数。深度分析时，系统会辨识并忽略和削弱原料波动、人员等随机因素带来的参数变化。在此基础上分析存在的降本潜力，以此优化成本控制。此外，还能够推进工艺方案优化，模型能力等的拓展和提升，深层次优化成本设计，提高成本控制力。四、结语在线成本管理模型适应少批量多品种生产模式需求，较日清日结的管理模式，成本信息更及时、科学。靶向性的在线成本管理，在控制总成本的同时，注重评价员工能力范围的成本控制情况。货币化在线成本控制体系有效明确成本控制导向，提高成本控制效率。关联成本变化参数和影响因素并评估特征敏感度，自主忽略和削弱原料波动、人员等随机因素带来的参数变化，可以精确识别并分析降本潜力，优化成本控制。参考文献1董凯，朱荣.基于数据聚类的转炉成本在线控制模型的研究应用 C/中国金属学会.第八届（2 0 1 1）中国钢铁年会论文集，2 0 1 1:2 7 0 3-2708.2金晶.对以作业成本为基础的成本管理会计体系的构想 J.时代金融，2 0 1 7(3 3：1 3 6+1 4 2.3 詹晓霞.企业精细化成本管理的实施要点与策略研究 J.财会学习，2 0 2 2(2 5)：1 1 1-1 1 3.