王劍

摘 要:中國石化在信息化建設(shè)的總體規(guī)劃中已經(jīng)明確地將構(gòu)建EPR/MES/PCS三層結(jié)構(gòu)以及加強MES系統(tǒng)作為提升生產(chǎn)管理的主要舉措。文章主要的從中國石化MES系統(tǒng)總體架構(gòu)、MES系統(tǒng)主要功能、數(shù)據(jù)覆蓋范圍、MES系統(tǒng)主要特點以及石化行業(yè)MES的發(fā)展趨勢

幾方面進行了重點的論述。

關(guān)鍵詞:MES系統(tǒng)石化企業(yè)過程管理

中圖分類號:C93 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2012)06(b)-0205-01

MES(Manufacturing Execution System),即生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng),是一個始于上世紀90年代的生產(chǎn)過程管理系統(tǒng)。由于石化行業(yè)的生產(chǎn)是一個連續(xù)性的生產(chǎn)流程行業(yè),具有較高的生產(chǎn)自動化程度。傳統(tǒng)的控制手段主要由DCS、PLC系統(tǒng),但是由于缺乏經(jīng)營管理層之間的生產(chǎn)信息的實時溝通,致使各層之間缺乏信息優(yōu)化調(diào)度以及協(xié)調(diào)機制,因此要滿足這一行業(yè)的發(fā)展需要有很大的局限。而MES系統(tǒng)正是致力于這一問題的解決,通過建立一個行之有效的生產(chǎn)控制、執(zhí)行以及管理的信息平臺,以達到保證生產(chǎn)質(zhì)量以及產(chǎn)量、安全以及成本的目的。

1 中國石化MES系統(tǒng)總體架構(gòu)

石化企業(yè)的MES系統(tǒng)的構(gòu)建要以物流的跟蹤為主線、以數(shù)據(jù)集成為核心,實現(xiàn)對于進出廠管理、公用工程、化工輔料管理、罐區(qū)管理、裝置操作、倉儲管理的集成業(yè)務(wù)。設(shè)計的過程中要考慮以下幾個因素:

(1)考慮MES與ERP、PCS的數(shù)據(jù)集成關(guān)系,突出MES的承上啟下的作用;(2)考慮到石化行業(yè)的特點,各模塊之間即相互聯(lián)系有相互獨立;(3)建立企業(yè)生產(chǎn)管理的主要層面的生產(chǎn)數(shù)據(jù)模型。

2 MES系統(tǒng)主要特點

建立的物料移動關(guān)系可以實現(xiàn)物料的跟蹤,借助于超差警報以及誤差偵破可以及時的發(fā)現(xiàn)問題,從而可以實現(xiàn)管理質(zhì)量的提升;通過統(tǒng)一工廠模型、建立核心數(shù)據(jù)庫以及集成ORION、RTDB、LIMS、PPIMS等系統(tǒng),可以提供唯一的、一致的共享數(shù)據(jù)源;同時還可以實現(xiàn)計量、調(diào)度、統(tǒng)計以及銷售業(yè)務(wù)集成與業(yè)務(wù)的協(xié)同,此外還實現(xiàn)了與EPR、PCS的書籍集成以及業(yè)務(wù)集成;通過物流信息以及生產(chǎn)管理信息的監(jiān)控實現(xiàn)了生產(chǎn)信息可視化;通過“2+1”物料平衡策略實現(xiàn)了超差報警以及移動誤差偵破;MES是一個面向生產(chǎn)管理的業(yè)務(wù)操作平臺,是基于核心的業(yè)務(wù)流程以及業(yè)務(wù)場景建立的,可以實現(xiàn)各種數(shù)據(jù)的自動校正以及化工輔料管理、手動物料日平衡以及生產(chǎn)統(tǒng)計自動等;中石化的MES系統(tǒng)可以方便的實施功能擴展以及與第三方的集成,為其它系統(tǒng)提供了靈活方便的接口。

3 MES系統(tǒng)主要功能、數(shù)據(jù)覆蓋范圍

MES的主要功能包括數(shù)據(jù)的集成、生產(chǎn)管理的執(zhí)行、能耗物資的管理以及開發(fā)接口EPR、PIMS等。其數(shù)據(jù)的覆蓋范圍涵蓋了煉油化工企業(yè)的所有裝置的進出料;水電、汽的產(chǎn)耗;罐區(qū)的庫存以及收付狀態(tài);產(chǎn)品進出廠以及關(guān)聯(lián)交易的進出量等。數(shù)據(jù)的采集以實時數(shù)據(jù)采集為主,人工的輸入為輔,化工輔料數(shù)據(jù)的周期為24小時,倉儲數(shù)據(jù)、罐區(qū)數(shù)據(jù)以及裝置數(shù)據(jù)的周期為8小時,統(tǒng)計數(shù)據(jù)的周期控制在24小時。另外數(shù)據(jù)的粒度也根據(jù)對象的不同而有具體的實施規(guī)定,例如成品的明細到牌號、罐區(qū)的明細到物理罐、原油的明細到品種、公用工程的明細到外供單位以及工作中心等。此外數(shù)據(jù)的可靠性由顯著差異自動偵破報警保證,同時經(jīng)過三道人工確認以及保留更正痕跡,以達到滿足各車間對于數(shù)據(jù)的要求。

4 應(yīng)用效果

通過MES系統(tǒng)在中國石化9家化工企業(yè)、煉油企業(yè)的應(yīng)用發(fā)現(xiàn),企業(yè)的精細化管理水平得到了顯著的提升,例如綜合商品率得以提高、裝置的加工損失降低、節(jié)能效果明顯。同時MES系統(tǒng)通過搭建生產(chǎn)與管理過冬的信息橋梁,極大的促進了EPR系統(tǒng)的深入應(yīng)用,取得了很好的社會及經(jīng)濟效益。具體的主要表現(xiàn)在以下三個方面:

(1)通過系統(tǒng)的平衡策略,實現(xiàn)了統(tǒng)計日平衡。MES系統(tǒng)通過2—3小時就可以實現(xiàn)統(tǒng)計日平衡,極大的節(jié)省了統(tǒng)計平衡的時間以及結(jié)果的完整性和準確性。并且通過與EPR模塊的配合實現(xiàn)了“日平衡、旬確認、月結(jié)算”的支撐目標。(2)建立了統(tǒng)一的生產(chǎn)管理業(yè)務(wù)平臺。通過MES系統(tǒng)的應(yīng)用可以構(gòu)建一個覆蓋物料移動、生產(chǎn)調(diào)度、進出廠管理、罐區(qū)管理、公用工程管理、生產(chǎn)車間裝置管理、計劃統(tǒng)計的統(tǒng)一業(yè)務(wù)平臺。相關(guān)的業(yè)務(wù)部門就可以在這一系統(tǒng)上進行業(yè)務(wù)的處理,從而實現(xiàn)了數(shù)據(jù)與應(yīng)用的有效集成,為經(jīng)營管理提供了強有力的工具支持。(3)通過跟蹤物流可以及時的發(fā)現(xiàn)問題、提升管理,從而實現(xiàn)生產(chǎn)管理從經(jīng)驗到定量的轉(zhuǎn)變。通過建立的系統(tǒng)實現(xiàn)整個生產(chǎn)過程的可視化跟蹤,以達到及時的協(xié)調(diào)罐區(qū)之間、生產(chǎn)裝置之間以及兩者之間的生產(chǎn)關(guān)系,可以及時的發(fā)現(xiàn)問題以及合理的安排,以促進企業(yè)的安全穩(wěn)定生產(chǎn)。

5 石化行業(yè)MES的發(fā)展趨勢

盡管近年來企業(yè)管理思想以及信息技術(shù)的發(fā)展促進了MES技術(shù)的不斷提升,但是從實際的使用情況看,生產(chǎn)過程的優(yōu)化問題仍然是這一技術(shù)的薄弱環(huán)節(jié);此外,MES在實際的生產(chǎn)掛歷中只是作為管理者的一個操作平臺,而主要的生產(chǎn)操作決策仍要依賴于管理者經(jīng)驗。為此,今后MES系統(tǒng)如何將管理者的經(jīng)驗溶于這一技術(shù)以及不斷的完善這一系統(tǒng)的功能是面臨的主要問題。從全局看來,今后石化企業(yè)的MES系統(tǒng)將朝著以下幾個方向發(fā)展。

(1)操作的可視化以及智能化。由于實時數(shù)據(jù)庫的引用簡化了從現(xiàn)場采集數(shù)據(jù)的過程,使得MES可以直接的獲取現(xiàn)場的數(shù)據(jù),提升了數(shù)據(jù)質(zhì)量以及工作效率。之后通過將各項的數(shù)據(jù)進行整合處理。構(gòu)建面向管理的企業(yè)生產(chǎn)管理的數(shù)據(jù)庫,從而為企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營管理提供了有效的數(shù)據(jù)庫支持;同時數(shù)據(jù)庫的建立為存儲大量數(shù)據(jù)以及查找數(shù)據(jù)之間的規(guī)律提供了可能,便于總結(jié)生產(chǎn)過程的總結(jié)以及改善以及管理者制定更為科學(xué)的決策,從而實現(xiàn)了操作及管理的在線優(yōu)化。(2)MES集成與信息展示平臺。生產(chǎn)過程的可視化以及集成化作為MES系統(tǒng)的核心,實時數(shù)據(jù)庫的建立可以對企業(yè)范圍內(nèi)的不同設(shè)備、廠家的控制系統(tǒng)實時的集成,從而可以得到企業(yè)范圍生產(chǎn)過程現(xiàn)狀的快照。MES集成平臺通過關(guān)系數(shù)據(jù)庫以及實時數(shù)據(jù)庫可以實現(xiàn)生產(chǎn)過程管理以及數(shù)據(jù)的有機結(jié)合,從而可以為生產(chǎn)的集成以及優(yōu)化提供有效的工作平臺;此外盡管完全的實現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動化不太現(xiàn)實,因為石油企業(yè)的生產(chǎn)過程過于復(fù)雜,需要專業(yè)的人員憑借豐富的經(jīng)驗實施控制。但是總可以通過MES系統(tǒng)將大量的數(shù)據(jù)信息中的隱含有用信息挖掘、提取出來,便于工作人員使用。(3)可視化建模。由于MES系統(tǒng)是以生產(chǎn)過程的模型為核心實施操作的,因此每個企業(yè)在實施MES系統(tǒng)之前都要對生產(chǎn)過程實施模型構(gòu)建,以達到縮短MES實施周期、提高實施成功率以及降低風(fēng)險的目的。

6 結(jié)語

企業(yè)的信息化管理水平是決定一個企業(yè)市場競爭力的先決條件,通過引入MES系統(tǒng)確實可以優(yōu)化企業(yè)的上產(chǎn)流程,使得生產(chǎn)控制更加的及時、損耗顯著降低以及生產(chǎn)效益的提升,同時也為決策者制定科學(xué)決策提供了可靠的信息支持。

參考文獻

[1] 陸德民．企業(yè)現(xiàn)代化與管理軟件的發(fā)展[J]．石油化工自動化,2007,(5):1～2.

[2] 陸德民．石油化工自動控制設(shè)計手冊[M]．3版．北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2001.