石化行业MES整体解决方案

n         概述

石化行业MES解决方案定位于：

Ø         面向石化行业

Ø         企业具有相对完备的过程控制系统

Ø         已经实施或计划实施企业资源计划、供应链管理系统

Ø         具有对生产过程精细化、数字化管理的需求

n         行业特点

(一)资源与环境保护

石化行业所依赖的资源主要是矿产、水和石油。这三种资源在我国都较为匮乏。资源开采和利用方式粗放、综合利用水平低、浪费严重；水资源严重短缺，利用水平低、浪费严重，污染严重;石油资源供给能力严重不足，过度依赖国际石油市场，主要用油行业的利用效率低下、浪费严重。因而更为有效地增加资料利用率,控制环境污染、健康保障和安全生产是急需解决的问题。

(二)技术依赖性较强

石化行业的发展与不断创新的技术革新息息相关。在科技迅猛发展、国际竞争日趋激烈的今天，准确选择石化发展领域和把握其技术未来的发展趋势至关重要。我国正在由"石化大国"向"石化强国"逐步迈进，我国石化发展战略也在以石化创新作为发展动力，用高新技术对传统石化进行技术改造。目前新产品、新技术不足，仍然是制约我国石化发展的最大瓶颈。"十五"期间明确强调大力促进自主创新高科技成果产业化，为传统产业提供技术支持。

(三)连续过程大生产

　　石化行业为典型的连续过程大生产模式，原料在产品成本中占有很大的比重，车间自动化程度相对较高，对反应装置、仪表、设备状况要求很高，在不进行项目技术改造的前提下，生产过程中节约能耗难有大的突破。由于生产的周期相对较长，产品的价格受原料价格波动的影响较大。

　　(四)需要完善的分销配送体系

　　既要分销渠道里的零售商防止库存短缺以影响客户满意度，又要注意保持零售商库存量平衡；既要保证按时按需交货，又要最大限度的降低配送成本；既要兼顾各地区实际销售策略，又要综合平衡库存调整和调拨。

n         系统介绍

石化MES是为石化企业MES建设提供的一套完整的软件系统，包括公共支撑环境和业务支撑模块两大部分。

Ø         数据集成平台

数据集成平台基ISA-S95规范建立统一的核心数据库，主要包括统一的工厂数据模型、供应链优化模型和炼化企业生产管理业务模型。数据集成平台支撑MES系统主要数据源的数据集成，包括实时数据库（RTDB）、实验室信息管理系统（LIMS）和供应链优化系统等，为业务模块提供基础数据支撑。

Ø         应用集成平台

应用集成平台提供一个统一的应用系统集成框架，完成统一用户权限管理，记录业务操作监控日志。

Ø         计划优化

²        建立从需求到生产、存储和采购的生产计划优化模型，以利润最大化为目标，对原油选择、生产加工方案、库存和产品结构进行优化，为企业制定年度、季度和月度生产计划提供支撑。

²        在原油种类多样性的条件下，尽量提高企业加工多种原油的能力，并且利用市场的多样化，优化原油选择以提高效益；

²        对企业生产和经营流程进行优化和设计，实现炼厂的生产流程优化；

²        对原油及产品的边际效益进行预测，实现炼厂的产品结构优化；

²        根据产品市场情况及各装置的加工约束条件，制定企业的年度、季度、月度最佳生产计划和加工方案。

Ø         调度优化

实现日常生产过程中各类调度优化，包括原油调度、生产调度、油品调合调度、中间产品调度、产品运输调度、瓦斯平衡调度和装置开工、停工检修及紧急情况下的综合调度，根据优化情况形成调度计划。实施生产排产系统帮助企业寻找原油的最佳配比、提高产品质量、减少库存、减少质量流失、减少紧急状况的发生、减少储运延误损失、优化生产安排和提高评估特殊机会的能力。

Ø         调合优化

针对调度调合指令，基于装置产出、罐存以及管道分布对油品调合过程进行优化，包括原油调合和成品油调合。原油调合可以改善常减压装置的操作平稳度，减少质量波动、降低能耗，也为原油品种的选择创造了更大空间。成品油调合，利用调合模型数据库，精确地计算调合产品性质，通过非线性优化使调合成本最小并满足成品油环保指标要求。

Ø         操作管理

操作管理实现调度指令管理、物料移动、进出厂管理、罐区管理、仓储管理功能。全过程操作指令管理包括指令生成、指令下达、操作反馈。全面的物流管理体系可以实现：

²        全过程：从原油进厂、装置加工、产品调合到产品出厂；

²        全方位：基于组分跟踪所有侧线产出；

²        全天候：24小时连续跟踪每一个移动事件。

Ø         物料平衡

物料平衡是MES的核心功能之一，通过规范炼油操作管理，实现油品移动的及时跟踪、库存的实时管理和全厂所有物料的平衡。该模块采用符合中国国情的物料平衡策略，可灵活配置工厂物料平衡模型和专家系统数据调理规则，带有人工智能关联调量工具。

Ø         公用工程信息管理

对企业生产过程中水、电、汽、风等公用能源的生产和消耗数据进行收集、平衡及统计管理，给相关生产部门提供公用工程产耗信息。在完善公用工程计量手段的基础上，可以实现公用工程信息管理的网络化、模型化和实时化，为企业资源计划系统中生产成本核算、经济技术指标统计系统提供基础数据。

Ø         生产过程实时成本管理

利用物料、公用工程、化工辅料、和生产操作数据，对生产的实时成本进行核算，系统可以计算每个班组在其生产过程中的成本情况，将计算结果与标准成本进行比较，寻找差异，对生产过程改进提供指导，同时支持全流程的生产成本计算。

Ø         数据服务

基于统一的MES数据平台，提供MES系统数据访问服务，主要包括ERP系统数据支撑和基于WEB服务的统一数据访问。

n         系统特点

Ø         符合中国国情、石化特色的平衡策略，实现全厂物料平衡，满足ERP系统“日平衡、旬结算”的要求；

Ø         具有自主知识产权的MES物料平衡技术；

Ø         企业生产管理的规范化平台，提供的管理工具包括：一致、唯一和共享的数据源；罐区收付存管理；装置数据自动校正；实时的油品移动跟踪和油品平衡工具；物料日平衡工具；公用工程数据平衡工具；一体化生产调度、计划统计报表组态工具；

Ø         数据覆盖范围广，包括炼油化工企业所有装置的进料、出料；装置公用工程产耗；罐区库存、收付动态；原料进厂（船运、铁路、汽运、管输）；产品出厂（船运、铁路、汽运、管输）；关联交易进出量（船运、铁路、汽运、管输）；

Ø         数据频度高，数据采集以实时数据采集为主，人工输入为辅；装置数据、罐区数据周期8小时；公用工程数据周期24小时；统计数据周期24小时；

Ø         实现数据自平衡，通过三级业务模型逐级确保数据的一致性、完整性；平衡模型算法确保数据的整体性、关联性。

n         应用效果

Ø         为ERP提供数据支撑

为ERP的生产计划、物料管理、销售分销等模块提供数据，主要包括物料数据和公用工程数据；

Ø         实现企业的生产数据和应用集成

实现企业的数据集成，实现应用系统集成并提供一致、共享的信息；

Ø         为企业生产管理提供信息化管理工具

为生产管理（计划、调度、统计）提供一致、唯一和共享的数据源；

实现罐区的自动化管理和装置数据的自动校正；

为生产调度提供实时的物料移动跟踪和油品平衡工具；

为生产统计部门提供自动实现物料日平衡的工具；

为企业公用工程信息提供平衡管理工具；

Ø         促进了企业精细化管理，增强了企业竞争力

MES的实施将对企业的生产管理流程进行规范和优化；

降低管理部门业务人员的重复性劳动，提升创造性劳动；

Ø         提高了供应链管理效率，优化了生产加工

为整个业务流程提供优化建议；

为企业生产加工方案、原油选购、优化排产、产品调合等的优化提供了决策支持，为企业的生产降本增效、提高了企业的经济效益。