一、項(xiàng)目實(shí)施的背景
（一）鋼鐵行業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀
鋼鐵素有“工業(yè)糧食”之稱，鋼鐵工業(yè)作為基礎(chǔ)原材料產(chǎn)業(yè)，在我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中具有舉足輕重的地位。它是衡量一個國家工業(yè)化程度和綜合國力的重要指標(biāo)，其產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)度高、消費(fèi)拉動大，在經(jīng)濟(jì)建設(shè)、國防建設(shè)、社會發(fā)展及穩(wěn)定就業(yè)等方面發(fā)揮著重要作用。凡是世界上成功實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的國家，尤其是經(jīng)濟(jì)規(guī)模較大的國家?guī)缀鯚o一例外優(yōu)先發(fā)展了包括鋼鐵在內(nèi)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，鋼鐵工業(yè)在這些國家的工業(yè)化進(jìn)程中起到了不可替代的作用，作為我國國民經(jīng)濟(jì)的重要基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)之一，鋼鐵企業(yè)承擔(dān)著國家重要原材料的生產(chǎn)和加工任務(wù)。鋼鐵行業(yè)處于產(chǎn)業(yè)鏈的中間位置，支撐著國民經(jīng)濟(jì)中的大部分行業(yè)。鋼鐵行業(yè)的生產(chǎn)工藝流程獨(dú)特而又復(fù)雜，在行業(yè)進(jìn)入方面有很高的資金和技術(shù)要求，具有較高的產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)度以及明顯的經(jīng)濟(jì)周期性，體現(xiàn)著典型的規(guī)模經(jīng)濟(jì)應(yīng)，是當(dāng)今世界各國追求工業(yè)文明和提高國際地位的重要標(biāo)志之一，鋼鐵企業(yè)是否具有核心競爭力在一定程度上展現(xiàn)著一個國家的經(jīng)濟(jì)實(shí)力。
2023年鋼鐵行業(yè)遭遇了近五年來最嚴(yán)重的挑戰(zhàn)，鋼材市場價(jià)格明顯下跌，鋼鐵企業(yè)的利潤大幅度萎縮?！爱a(chǎn)能過剩加劇，國內(nèi)需求不足，出口大幅下降，原料價(jià)格堅(jiān)挺，成材均價(jià)下移，行業(yè)利潤微薄?！敝袊撹F工業(yè)協(xié)會黨委書記何文波用這樣一句話概括了2023年鋼鐵行業(yè)的發(fā)展境況。走出行業(yè)發(fā)展的困境，活下去，成為大型鋼鐵聯(lián)合企業(yè)的最直接、最核心、最現(xiàn)實(shí)的問題。
（二）鐵水成本管控是關(guān)鍵：
鋼鐵企業(yè)之間的競爭主要表現(xiàn)在三個方面，即生產(chǎn)成本、產(chǎn)品質(zhì)量以及銷售服務(wù)的竟?fàn)?。對于鋼鐵企業(yè)而言其中最基礎(chǔ)、最關(guān)鍵的是成本競爭，鋼鐵企業(yè)為提高競爭力要采取降低成本的途徑。一般來說，鐵水成本占鋼企全流程總成本的80%左右，見下圖1。煉鐵安全、穩(wěn)定、高效運(yùn)行對鋼鐵企業(yè)提高市場競爭力具有基礎(chǔ)支撐作用。因此，鐵水成本的高低是煉鐵工序綜合競爭力的體現(xiàn)，也是決定后道工序成本高低的關(guān)鍵所在。
圖1 鋼鐵全流程生產(chǎn)成本構(gòu)成餅狀圖
（三）配煤配礦優(yōu)化是核心
對生鐵制造成本數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，主要原燃料占生鐵制造成本的 70%以上,見圖2。含鐵原燃料的性能決定了入爐焦比的高低，這也同時說明，含鐵原料即高爐爐料結(jié)構(gòu)是制約高爐生鐵成本的主要因素。國內(nèi)外鋼鐵企業(yè)一直普遍關(guān)注著配煤配礦優(yōu)化問題。配煤配礦優(yōu)化是從高爐原燃料入手降低鐵水成本的有效手段之一。高爐利用系數(shù)、燃料比和生鐵成本等主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)在很大程度上取決于高爐配煤配礦。
圖2 生鐵成本構(gòu)成餅狀圖
配煤配礦是鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)的核心，高爐利用系數(shù)、燃料比和生鐵成本等主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)與高爐配煤配礦密切相關(guān)，是生產(chǎn)穩(wěn)定及降本增效的關(guān)鍵。由傳統(tǒng)注重生產(chǎn)過程向經(jīng)營方式的轉(zhuǎn)變，成本核算將成為配煤配礦重中之重，實(shí)現(xiàn)以成本為中心的配煤配礦運(yùn)營管理，助推企業(yè)突圍解困、高質(zhì)量發(fā)展。
二、創(chuàng)新點(diǎn)及理論依據(jù)
（一）創(chuàng)新點(diǎn)
1.以鋼鐵聯(lián)合企業(yè)“鐵水成本核算”這個“牛鼻子”為綱，以組織結(jié)構(gòu)搭建、核心技術(shù)智能化開發(fā)應(yīng)用以及工作專班制度為手段，實(shí)施管理創(chuàng)新和技術(shù)革新。
2.開發(fā)、研究、應(yīng)用燒結(jié)-球團(tuán)-焦化-高爐一體化配煤配礦平臺和多維度的煉焦煤評價(jià)系統(tǒng)。兩項(xiàng)智能化成果獲得了多項(xiàng)國家專利和軟件著作權(quán)。
（二）理論依據(jù)
1.事物矛盾的主要方面辯證理論
解決和突破問題要掌握矛盾的主要方面辯證關(guān)系原理。鋼鐵聯(lián)合企業(yè)生存和發(fā)展的主要矛盾是制造成本高、利潤薄。矛盾的主要方面就是鐵水成本這個核心，抓住鐵水成本這個核心就能夠牽一發(fā)而動全身，而配煤配礦則是這是鐵水成本這個核心的主要矛盾和矛盾的主要方面。
2.神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法大數(shù)據(jù)理論
采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法、規(guī)劃求解等大數(shù)據(jù)理論建立數(shù)據(jù)分析計(jì)算模型。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一種模仿生物神經(jīng)系統(tǒng)的計(jì)算模型，由多個相互連接的節(jié)點(diǎn)（成為神經(jīng)元）組成。其工作原理是基于分布式并行處理和大量節(jié)點(diǎn)連接，通過激活函數(shù)處理復(fù)雜的非線性關(guān)系。每個神經(jīng)元通過權(quán)重與其他神經(jīng)元相連，通過調(diào)整這些權(quán)重，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)和適應(yīng)新的數(shù)據(jù)迭代。
3.系統(tǒng)管理理論。
系統(tǒng)管理理論是運(yùn)用系統(tǒng)論和控制論的理論方法，以系統(tǒng)解決管理的理論體系。組織架構(gòu)實(shí)現(xiàn)集中管理原則，集中管理強(qiáng)調(diào)信息的集中和資源的共享。
4.無邊界組織的工作專班制理論
無邊界組織打破固有的層級、地域、職能界限，以責(zé)任驅(qū)動，項(xiàng)目驅(qū)動、激勵驅(qū)動完成非常規(guī)任務(wù)。工作專班制具有集思廣益、統(tǒng)籌兼顧、高效協(xié)作、責(zé)任明確、持續(xù)跟進(jìn)、工作共享的特點(diǎn)和優(yōu)勢。工作專班制度是指為了完成某項(xiàng)重要任務(wù)或解決某些“急難險(xiǎn)重”的問題而特別組建的機(jī)構(gòu)。工作專班一般由領(lǐng)導(dǎo)層和工作組層構(gòu)成。工作專班制度由來不同的部門和專業(yè)人員組成，充分利用各部門的優(yōu)勢和背景，為全面完成任務(wù)提供全面支持。
三、項(xiàng)目實(shí)施過程
（一）組織架構(gòu)與管理
機(jī)構(gòu)的設(shè)置和管理是推進(jìn)工作有效開展的基礎(chǔ)和前提，為強(qiáng)化配煤配礦技術(shù)與管理，整合和優(yōu)化資源力量，統(tǒng)籌配煤煤礦技術(shù)以及資源利用、質(zhì)量管控、成本優(yōu)化、高爐穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)鐵前系統(tǒng)資源的整體優(yōu)化配置和能力提升。成立由總經(jīng)理任組長的配煤配礦技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)小組，下設(shè)配煤技術(shù)組和配礦技術(shù)組，統(tǒng)籌配煤配礦技術(shù)工作。2022年企業(yè)推進(jìn)一貫制改革，強(qiáng)化鐵前成本、技術(shù)、效益一體化管理，發(fā)揮配煤配礦技術(shù)和管理突出作用，提級至股份公司制造部，提高和充實(shí)了配煤配礦技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)小組，賦職強(qiáng)能，補(bǔ)充技術(shù)專家，增強(qiáng)技術(shù)力量后成立配煤配礦管理室，全面統(tǒng)籌和管理公司配煤配礦技術(shù)。
起草制定配煤配礦管理的制度性文件和技術(shù)性文件，先后制定并實(shí)施了《包鋼股份配煤配礦管理規(guī)定》、《包鋼股份制造部新煤種新礦種開發(fā)管理辦法》、《包鋼股份煉焦煤庫存管理規(guī)定》、《包鋼股份配比變更管理辦法》等管理制度，基本搭建起了配煤配礦管理的“四梁八柱”。
集中管理和提級管理的創(chuàng)新性實(shí)施，以管理制度為基礎(chǔ)的規(guī)范運(yùn)行，突破了管理的桎梏，在螺旋式的持續(xù)完善運(yùn)行的過程中，成效顯著，碩果不斷。組織結(jié)構(gòu)日臻完善、各項(xiàng)成果累累。2023年完成配煤配礦結(jié)構(gòu)調(diào)整67次，焦炭、球團(tuán)、燒結(jié)質(zhì)量創(chuàng)歷史最好水平。
（二）開發(fā)燒結(jié)-球團(tuán)-焦化-高爐一體化配煤配礦決策系統(tǒng)平臺
通過對成本事前預(yù)測、事中控制、事后分析，從而實(shí)現(xiàn)對成本的過程控制，成本的預(yù)測就成為成本核算的核心和基礎(chǔ)，更是有效實(shí)施鐵水降本的關(guān)鍵。
配煤配礦降本研究的關(guān)鍵技術(shù)是建立并實(shí)施精準(zhǔn)的配煤配礦優(yōu)化模型，依據(jù)市場條件，選礦、燒結(jié)、球團(tuán)、焦化產(chǎn)線生產(chǎn)情況，高爐的工作狀況設(shè)定好配煤配礦模型的約束條件，利用模型模擬測算出鐵水成本最優(yōu)的配煤配礦結(jié)構(gòu)。公司依據(jù)配煤配礦模型提供的方案進(jìn)行原燃料采購方案、配用方案進(jìn)行決策，最終實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)降低鐵水成本的目標(biāo)。
建立燒結(jié)-球團(tuán)-焦化-高爐一體化優(yōu)化配煤配礦平臺，系統(tǒng)平臺含有兩大分析系統(tǒng)，一是成本分析系統(tǒng)，二是技術(shù)分析系統(tǒng)，并將兩大系統(tǒng)以智能深度學(xué)習(xí)算法密切結(jié)合，通過平臺可實(shí)現(xiàn)高爐煉鐵一體化配煤配礦優(yōu)化方案設(shè)計(jì)。平臺包括燒結(jié)優(yōu)化配礦模塊、高爐優(yōu)化配礦模塊、焦化優(yōu)化配煤模塊、、鐵水原料成本核算模塊、高爐經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)預(yù)測模塊。
1.應(yīng)用優(yōu)化配煤配礦平臺優(yōu)化方案設(shè)計(jì)
以燒結(jié)礦生產(chǎn)原理、煉鐵原理、焦化生產(chǎn)原理和專家知識為理論指導(dǎo)，結(jié)合遺傳算法優(yōu)化方法，以噸鐵成本為目標(biāo)函數(shù)，構(gòu)建燒結(jié)礦質(zhì)量、燒結(jié)礦原料結(jié)構(gòu)、鐵水質(zhì)量、高爐原料結(jié)構(gòu)等為約束條件的煉鐵全過程優(yōu)化模型，計(jì)算并得到滿足所有條件下的最佳煉鐵爐料結(jié)構(gòu)配料方案。
首先依據(jù)各產(chǎn)線產(chǎn)能確定高爐爐料結(jié)構(gòu)；其次確定滿足高爐需求的燒結(jié)礦球團(tuán)礦焦炭的技術(shù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)；再次在平臺上設(shè)定燒結(jié)礦球團(tuán)礦焦炭質(zhì)量約束條件，通過平臺尋找到滿足高爐需求的燒結(jié)礦球團(tuán)礦質(zhì)量、焦炭質(zhì)量要求的鐵水成本最低的配煤配礦結(jié)構(gòu)。
方案的跟蹤與修正：跟蹤焦化、燒結(jié)、球團(tuán)產(chǎn)線生產(chǎn)過程，保證燒結(jié)礦球團(tuán)礦焦炭質(zhì)量設(shè)計(jì)方案吻合，若不吻合則需及時對配煤配礦方案進(jìn)行調(diào)整。跟蹤高爐生產(chǎn)運(yùn)行狀況，驗(yàn)證高爐經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)是否達(dá)到設(shè)計(jì)預(yù)期，若達(dá)不到預(yù)期指標(biāo)需對高爐原燃料技術(shù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行調(diào)整。通過持續(xù)不斷的PDCA循環(huán)實(shí)現(xiàn)高爐穩(wěn)定、高效、低耗生產(chǎn)。
配煤配礦智能操作系統(tǒng)平臺，包括數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、高爐優(yōu)化配礦系統(tǒng)、燒結(jié)配礦優(yōu)化系統(tǒng)、球團(tuán)配礦優(yōu)化系統(tǒng)、焦化優(yōu)化配煤系統(tǒng)、高爐經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)預(yù)測系統(tǒng)、配煤配礦決策分析系統(tǒng)。要實(shí)現(xiàn)配煤配礦優(yōu)化首先要采集鐵礦石煉焦煤市場信息、燒結(jié)球團(tuán)高爐生產(chǎn)的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)入系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫；其次以鐵前系統(tǒng)各工藝物料平衡、工藝計(jì)算計(jì)算為基礎(chǔ)，采用規(guī)劃求解、線性回歸、多元非線性回歸、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法建立數(shù)據(jù)分析計(jì)算模型；通過模型計(jì)算形成配煤配礦優(yōu)化初步方案。再次應(yīng)用分析系統(tǒng)分析方案的可行性，如不可行則調(diào)整邊界條件重新代入模型形再次形成配煤配礦優(yōu)化方案，多次重復(fù)上述過程后確定配煤配礦最優(yōu)方案；再者通過系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)運(yùn)行管理與優(yōu)化配煤配礦計(jì)劃的偏差比較分析，對生產(chǎn)運(yùn)行或優(yōu)化配煤配礦計(jì)劃進(jìn)行調(diào)整；最終可實(shí)現(xiàn)配煤配礦管理的智能化、數(shù)字化、精準(zhǔn)化。系統(tǒng)流程如圖3所示。
圖3 系統(tǒng)流程圖
數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)主系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫和焦化配煤子系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫。其中主系統(tǒng)統(tǒng)數(shù)據(jù)庫包括鐵礦石性能價(jià)格數(shù)據(jù)庫、熔劑燃料數(shù)據(jù)庫、燒結(jié)生產(chǎn)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)庫、高爐生產(chǎn)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)庫、燒結(jié)配礦方案數(shù)據(jù)庫等；焦化配煤系統(tǒng)單獨(dú)建立數(shù)據(jù)庫，其包括煉焦煤性能價(jià)格數(shù)據(jù)庫、配煤方案數(shù)據(jù)庫等。
2.高爐優(yōu)化配礦系統(tǒng)設(shè)計(jì)
要實(shí)現(xiàn)高爐全流程優(yōu)化配礦首先要采集鐵礦石市場信息、燒結(jié)球團(tuán)高爐生產(chǎn)的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)入系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫；其次以高爐煉鐵工藝計(jì)算、物料平衡計(jì)算為基礎(chǔ)，采用規(guī)劃求解、線性回歸、多元非線性回歸、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法建立數(shù)據(jù)分析計(jì)算模型；通過對數(shù)據(jù)的分析形成配礦優(yōu)化決策，給出特定時間、特定條件下的鐵礦石最優(yōu)配置方案，編制出鐵礦石最優(yōu)的采購與配置計(jì)劃；再者通過實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)運(yùn)行管理與優(yōu)化配礦計(jì)劃的偏差比較分析，對生產(chǎn)運(yùn)行或優(yōu)化配礦計(jì)劃進(jìn)行調(diào)整。高爐全流程優(yōu)化配礦系統(tǒng)的流程如圖4所示。
圖4高爐優(yōu)化配礦系統(tǒng)流程圖
要完成優(yōu)化配礦，就要對高爐配礦各工序進(jìn)行模擬計(jì)算，對數(shù)據(jù)庫內(nèi)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，對配礦方案進(jìn)行尋優(yōu)。為此系統(tǒng)建立了一系列數(shù)學(xué)模型，包括選礦成本測算模型、燒結(jié)配料計(jì)算模型、球團(tuán)配料計(jì)算模型、高爐物質(zhì)流能量流平衡計(jì)算模型、鐵礦石性價(jià)比評價(jià)模型、燒結(jié)礦質(zhì)量預(yù)測模型、燒結(jié)配礦尋優(yōu)模型、球團(tuán)配礦尋優(yōu)模型、高爐爐料結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型等。
選礦成本測算模型、燒結(jié)礦配料計(jì)算模型、球團(tuán)礦配料計(jì)算模型、高爐物質(zhì)流能量流平衡計(jì)算模型均是基于物料平衡和煉鐵工藝計(jì)算的模型。通過上述模型可計(jì)算出選礦鐵精礦、燒結(jié)礦、球團(tuán)礦的化學(xué)成分及成本，燒結(jié)球團(tuán)所需要鐵料熔劑的配比，高爐的入爐品位、礦比、渣比、爐渣堿度、爐渣鎂鋁比等工藝參數(shù)以及鐵水的原料成本。
3.焦化優(yōu)化配煤系統(tǒng)
優(yōu)化配煤系統(tǒng)結(jié)構(gòu)包括單種煤性質(zhì)及價(jià)格數(shù)據(jù)庫、配煤方案數(shù)據(jù)庫、焦炭質(zhì)量預(yù)測模塊、配煤尋優(yōu)設(shè)計(jì)模塊、單種煤性價(jià)比評價(jià)模塊構(gòu)成。要實(shí)現(xiàn)焦化優(yōu)化配煤首先要采集煉焦煤市場信息、焦化生產(chǎn)及小焦?fàn)t試驗(yàn)的數(shù)據(jù)進(jìn)入數(shù)據(jù)庫；其次以焦化工藝計(jì)算、物料平衡計(jì)算為基礎(chǔ)，采用規(guī)劃求解、線性回歸、多元非線性回歸算法建立數(shù)據(jù)分析計(jì)算模型；通過對數(shù)據(jù)的分析形成配煤優(yōu)化決策，給出特定時間、特定條件下的單種煤最優(yōu)配置方案，編制出煉焦煤最優(yōu)的采購與配置計(jì)劃。其實(shí)現(xiàn)過程如圖5所示:
圖5 焦化配煤系統(tǒng)流程圖
（三）建立鐵水成本測算分析專班制度
工作專班制度是指為了完成某項(xiàng)重要任務(wù)或解決某些“急難險(xiǎn)重”的問題而特別組建的臨時性機(jī)構(gòu)。它通常由來自不同的部門或具有不同專業(yè)背景的人員組成，以確保任務(wù)得到全面、專業(yè)和高效的處理。工作專班制具有集思廣益、統(tǒng)籌兼顧、高效協(xié)作、責(zé)任明確、持續(xù)跟進(jìn)、工作共享的特點(diǎn)和優(yōu)勢。工作專班制度由來不同的部門和專業(yè)人員組成，充分利用各部門的優(yōu)勢和背景，為全面完成任務(wù)提供全面支持。工作專班將人力、物力、財(cái)力等資源集中起來，共同致力于某項(xiàng)重要任務(wù)，有利于資源的合理配置和高效利用。工作專班具有明確的工作計(jì)劃和責(zé)任分工，各成員能夠協(xié)同工作，快速有效的推進(jìn)任務(wù)的執(zhí)行。
以成本為中心的綜合考量下，建立鐵水成本測算分析專班制度，成立由制造部、財(cái)務(wù)部、營銷中心、煤焦化工分公司、煉鐵廠等單位構(gòu)成的鐵水成本測算分析專班，由公司主要領(lǐng)導(dǎo)牽頭掛帥，明確各單位職責(zé)，形成合力，每周測算鐵水成本，系統(tǒng)深入分析鐵水成本結(jié)構(gòu)、價(jià)格、與全國行業(yè)平均水平差距與優(yōu)勢等數(shù)據(jù)，深度實(shí)施“業(yè)財(cái)融合”，打通生產(chǎn)與財(cái)務(wù)的“任督二脈”，以高爐穩(wěn)定順行為中心，實(shí)現(xiàn)鐵水成本最優(yōu)為原則，統(tǒng)籌優(yōu)化配煤配礦，對高爐所使用的原燃料燒結(jié)礦、球團(tuán)礦和焦炭進(jìn)行整體設(shè)計(jì)優(yōu)化。
（四）多維度的煉焦煤評價(jià)系統(tǒng)的研究與實(shí)施
煉焦煤是鐵前系統(tǒng)最大的原燃料，占到鐵水總成本的35-42%，煉焦煤質(zhì)量的客觀、精準(zhǔn)評價(jià)是有效降低煉焦配煤成本的重要前提和基礎(chǔ)，更是實(shí)現(xiàn)鐵前系統(tǒng)降本的關(guān)鍵。
多維度的煉焦煤評價(jià)系統(tǒng)的方法，總體包括：核定基準(zhǔn)、分級權(quán)重、階梯賦分、綜和計(jì)算、總分評定、性價(jià)比判斷。
將指標(biāo)分為：定性指標(biāo)、基礎(chǔ)指標(biāo)、核心指標(biāo)、提升指標(biāo)、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、補(bǔ)充指標(biāo)。其中基礎(chǔ)指標(biāo)包括灰分、硫份、粘結(jié)指數(shù)（G）；核心指標(biāo)包括，反應(yīng)后強(qiáng)度（CSR）和活惰比；經(jīng)濟(jì)指標(biāo)包括價(jià)格；提升指標(biāo)包括催化指數(shù)（MIC）、鉀鈉含量、吉氏最大流動度(αmax)、巖相標(biāo)準(zhǔn)偏差(SR)；補(bǔ)充指標(biāo)包括奧亞膨脹度（b）。
將定性指標(biāo)、基礎(chǔ)指標(biāo)、核心指標(biāo)、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、提升指標(biāo)、補(bǔ)充指標(biāo)中的各包含的子指標(biāo)確定基本值，作為評定計(jì)算的基礎(chǔ)線。具體見表1。將定性指標(biāo)、基礎(chǔ)指標(biāo)、核心指標(biāo)、提升指標(biāo)、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、補(bǔ)充指標(biāo)中的各包含的子指標(biāo)根據(jù)煉焦生產(chǎn)以及在焦炭質(zhì)量影響中的作用賦以不同的權(quán)重值為基礎(chǔ)分值，并以權(quán)重值為基礎(chǔ)分值。
將定性指標(biāo)、基礎(chǔ)指標(biāo)、核心指標(biāo)、提升指標(biāo)、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、補(bǔ)充指標(biāo)中的各包含的子指標(biāo)根據(jù)煉焦生產(chǎn)以及在焦炭質(zhì)量影響中的作用確定評定分值的大小的標(biāo)準(zhǔn)和區(qū)間范圍。具體見表2。
以給定各單種煤的指標(biāo)作為評定計(jì)算的基礎(chǔ)線，以權(quán)重值為基礎(chǔ)分值，起始分值均為100分，然后以基礎(chǔ)指標(biāo)值與待評定煤樣指標(biāo)值之差乘以賦分值，再乘以該指標(biāo)值的權(quán)重，與該指標(biāo)的基礎(chǔ)分值進(jìn)行代數(shù)計(jì)算得出該指標(biāo)值的評定分值，然后將各評定分值加和計(jì)算得出總評定分值。
數(shù)學(xué)表達(dá)式為：Q=∑i1[?+K（A1-A2)λ]
其中：Q—待評定單種煤總分值；
∑i1—求和，評定方法中的各指標(biāo)計(jì)算值，i=1，2，……，10；
?—基礎(chǔ)分值；
K—權(quán)重；
A1-—基礎(chǔ)指標(biāo)值；
A2-—待評定煤樣指標(biāo)值；
λ—賦分值。
計(jì)算出總評定分值后，總評定分值與價(jià)格指標(biāo)的比值作為煉焦單種煤性價(jià)比評定的最終指標(biāo)，形成評價(jià)表，具體見表3；
數(shù)學(xué)表達(dá)式為：η=Q/￥
其中：η—待評定煉焦單種煤性價(jià)比評定；
Q—待評定煉焦單種煤總分值；
￥—待評定煉焦單種煤價(jià)格。
表1 煉焦單種煤評價(jià)指標(biāo)明細(xì)表
該系統(tǒng)平臺能夠比較客觀真實(shí)的反映煉焦煤的性能和價(jià)格，對于冶金焦炭質(zhì)量管控和價(jià)格計(jì)算具有很強(qiáng)的指導(dǎo)作用，通過本發(fā)明專利的應(yīng)用可以不斷優(yōu)化配煤技術(shù)結(jié)構(gòu)，降低煉焦配煤成本，高效使用煉焦煤，產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟(jì)效益和良好的社會效益。
（五）原料低庫存生產(chǎn)精益管理，加快物流和資金流轉(zhuǎn)速度
在企業(yè)資產(chǎn)中，庫存的數(shù)量關(guān)系到企業(yè)生產(chǎn)的穩(wěn)定性和資金流動性，若想要提高企業(yè)的整體水平，庫存管理不容忽視。
該大型鋼鐵聯(lián)合企業(yè)股份公司為了降低進(jìn)口礦庫存，要求各生產(chǎn)單位出臺一些列的降庫措施。生產(chǎn)管理部門根據(jù)公司要求，以安全生產(chǎn)為前提，制定出合理的庫存使用天數(shù)。生產(chǎn)單位嚴(yán)格依據(jù)計(jì)劃組織生產(chǎn)，采購部門根據(jù)公司庫存使用天數(shù)要求均衡組織到貨，并嚴(yán)格執(zhí)行公司的庫存管理規(guī)定。為有效控制庫存管理，對生產(chǎn)單位、采購單位強(qiáng)化技術(shù)監(jiān)督和考核，每周由制造部配煤配礦管理室根據(jù)來煤情況、生產(chǎn)使用情況分析繪制煉焦煤周到貨率、累計(jì)到貨率和使用天數(shù)，并在每周一的公司早調(diào)會上全公司通報(bào)，形成強(qiáng)有力的監(jiān)督和警示作用，營造“有人管事、事有人管”的良好局面。
四、項(xiàng)目實(shí)施效果及應(yīng)用
（一）項(xiàng)目實(shí)施效果總論
1.經(jīng)濟(jì)效益顯著，思維轉(zhuǎn)變革新
創(chuàng)新成果經(jīng)濟(jì)效益顯著，年經(jīng)濟(jì)創(chuàng)效1.778億元。以鐵水成本核算為核心的管理思維的變革，由生產(chǎn)向經(jīng)營思維的蝶變。
2.智能化長足發(fā)展
配煤配礦決策系統(tǒng)和煉焦煤評價(jià)系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用極大地推動公司信息化、智能化和數(shù)字化的發(fā)展與進(jìn)步。
3.組織結(jié)構(gòu)優(yōu)化
創(chuàng)新組織架構(gòu)，實(shí)施集中管理與提級管理，首創(chuàng)鐵水測算工作專班制度，提升決策效率，確保技術(shù)革新與管理創(chuàng)新同步進(jìn)行、持續(xù)推進(jìn)。
4.系統(tǒng)應(yīng)用迭代升級
鐵前系統(tǒng)配煤配礦核心技術(shù)質(zhì)得飛躍和提升，為高爐穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)提供根本保障，增強(qiáng)市場競爭力。
（二）項(xiàng)目實(shí)施配煤配管結(jié)構(gòu)優(yōu)化及經(jīng)濟(jì)創(chuàng)效
項(xiàng)目實(shí)施過程中，優(yōu)化配礦結(jié)構(gòu)、配煤結(jié)構(gòu)方向，實(shí)施優(yōu)化措施，取得重要成效，創(chuàng)造巨大經(jīng)濟(jì)效益。
配礦結(jié)構(gòu)優(yōu)化主要是降低了塊礦、PB、FMG、巴西粗粉、蒙古粉配比，提高了自產(chǎn)精礦、高硅巴粗、區(qū)內(nèi)精礦、麥克粉配比。高爐噸鐵消耗礦石成本較2022年度降低17.38元/噸；增加燒結(jié)球團(tuán)制造成本后高爐噸鐵消耗礦石成本較2022年度降低18.3元/噸。
噴煤結(jié)構(gòu)優(yōu)化，無煙煤配比降低2.11%，煙煤配比提高2.67%，高爐煤比提高3Kg/T，噴煤成本降低47.69元/噸。
焦炭配煤結(jié)構(gòu)優(yōu)化，山西肥煤增加4.52%，有利于改善焦炭強(qiáng)度和粒度，降低焦粉率；蒙古焦煤增加11.56%，氣煤增加3.27%，降低焦炭硫分和灰分，降低配煤成本；2023年配煤成本較2022年降低45.05元/噸。
高爐消耗焦炭成本較2022年度降低330.16元/噸。高爐燃料成本較2022年度降低377.85元/噸，其中燃料比下降5.1Kg/T，降低燃料成本10元/噸。
公司財(cái)務(wù)確認(rèn)2023年實(shí)現(xiàn)公司配煤結(jié)構(gòu)降本9957.4萬元/年，實(shí)現(xiàn)公司配礦結(jié)構(gòu)降本7826.8萬元/年，為公司降本增效做出了巨大貢獻(xiàn)。
五、項(xiàng)目推廣
該大型鋼鐵聯(lián)合企業(yè)生產(chǎn)工藝流程鏈條完備，生產(chǎn)多規(guī)格、齊品種的鋼材產(chǎn)品，具有典型性和示范性。創(chuàng)新實(shí)踐具有極強(qiáng)地可復(fù)制性、可推廣性，能為舉步維艱的鋼鐵企業(yè)的生存和發(fā)展提供一點(diǎn)借鑒和思路方法。
燒結(jié)-球團(tuán)-焦化-高爐一體化配煤配礦決策系統(tǒng)軟件技術(shù)先進(jìn)、功能強(qiáng)大、適用性廣泛，創(chuàng)效顯著。
項(xiàng)目抓住鐵水成本管理這一鋼鐵聯(lián)合企業(yè)生存的核心和“命門”，以鐵水成本管理為中心，以組織結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，以智能化、信息化系統(tǒng)平臺開發(fā)為創(chuàng)新手段，以配煤配礦技術(shù)與管理為抓手，以工作專班制和集中管理為突破點(diǎn)，成功實(shí)現(xiàn)了技術(shù)與管理的創(chuàng)新與突破。
