分析MES系統在石化企業中的應用

王劍

摘 要:中國石化在信息化建設的總體規劃中已經明確地將構建EPR/MES/PCS三層結構以及加強MES系統作為提升生產管理的主要舉措。文章主要的從中國石化MES系統總體架構、MES系統主要功能、數據覆蓋范圍、MES系統主要特點以及石化行業MES的發展趨勢

幾方面進行了重點的論述。

關鍵詞:MES系統石化企業過程管理

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),即生產執行系統,是一個始于上世紀90年代的生產過程管理系統。由于石化行業的生產是一個連續性的生產流程行業,具有較高的生產自動化程度。傳統的控制手段主要由DCS、PLC系統,但是由于缺乏經營管理層之間的生產信息的實時溝通,致使各層之間缺乏信息優化調度以及協調機制,因此要滿足這一行業的發展需要有很大的局限。而MES系統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控制、執行以及管理的信息平臺,以達到保證生產質量以及產量、安全以及成本的目的。

1 中國石化MES系統總體架構

石化企業的MES系統的構建要以物流的跟蹤為主線、以數據集成為核心,實現對于進出廠管理、公用工程、化工輔料管理、罐區管理、裝置操作、倉儲管理的集成業務。設計的過程中要考慮以下幾個因素:

(1)考慮MES與ERP、PCS的數據集成關系,突出MES的承上啟下的作用;(2)考慮到石化行業的特點,各模塊之間即相互聯系有相互獨立;(3)建立企業生產管理的主要層面的生產數據模型。

2 MES系統主要特點

建立的物料移動關系可以實現物料的跟蹤,借助于超差警報以及誤差偵破可以及時的發現問題,從而可以實現管理質量的提升;通過統一工廠模型、建立核心數據庫以及集成ORION、RTDB、LIMS、PPIMS等系統,可以提供唯一的、一致的共享數據源;同時還可以實現計量、調度、統計以及銷售業務集成與業務的協同,此外還實現了與EPR、PCS的書籍集成以及業務集成;通過物流信息以及生產管理信息的監控實現了生產信息可視化;通過“2+1”物料平衡策略實現了超差報警以及移動誤差偵破;MES是一個面向生產管理的業務操作平臺,是基于核心的業務流程以及業務場景建立的,可以實現各種數據的自動校正以及化工輔料管理、手動物料日平衡以及生產統計自動等;中石化的MES系統可以方便的實施功能擴展以及與第三方的集成,為其它系統提供了靈活方便的接口。

3 MES系統主要功能、數據覆蓋范圍

MES的主要功能包括數據的集成、生產管理的執行、能耗物資的管理以及開發接口EPR、PIMS等。其數據的覆蓋范圍涵蓋了煉油化工企業的所有裝置的進出料;水電、汽的產耗;罐區的庫存以及收付狀態;產品進出廠以及關聯交易的進出量等。數據的采集以實時數據采集為主,人工的輸入為輔,化工輔料數據的周期為24小時,倉儲數據、罐區數據以及裝置數據的周期為8小時,統計數據的周期控制在24小時。另外數據的粒度也根據對象的不同而有具體的實施規定,例如成品的明細到牌號、罐區的明細到物理罐、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。此外數據的可靠性由顯著差異自動偵破報警保證,同時經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據的要求。

4 應用效果

通過MES系統在中國石化9家化工企業、煉油企業的應用發現,企業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、節能效果明顯。同時MES系統通過搭建生產與管理過冬的信息橋梁,極大的促進了EPR系統的深入應用,取得了很好的社會及經濟效益。具體的主要表現在以下三個方面:

(1)通過系統的平衡策略,實現了統計日平衡。MES系統通過2—3小時就可以實現統計日平衡,極大的節省了統計平衡的時間以及結果的完整性和準確性。并且通過與EPR模塊的配合實現了“日平衡、旬確認、月結算”的支撐目標。(2)建立了統一的生產管理業務平臺。通過MES系統的應用可以構建一個覆蓋物料移動、生產調度、進出廠管理、罐區管理、公用工程管理、生產車間裝置管理、計劃統計的統一業務平臺。相關的業務部門就可以在這一系統上進行業務的處理,從而實現了數據與應用的有效集成,為經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現問題、提升管理,從而實現生產管理從經驗到定量的轉變。通過建立的系統實現整個生產過程的可視化跟蹤,以達到及時的協調罐區之間、生產裝置之間以及兩者之間的生產關系,可以及時的發現問題以及合理的安排,以促進企業的安全穩定生產。

5 石化行業MES的發展趨勢

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

(1)操作的可視化以及智能化。由于實時數據庫的引用簡化了從現場采集數據的過程,使得MES可以直接的獲取現場的數據,提升了數據質量以及工作效率。之后通過將各項的數據進行整合處理。構建面向管理的企業生產管理的數據庫,從而為企業生產經營管理提供了有效的數據庫支持;同時數據庫的建立為存儲大量數據以及查找數據之間的規律提供了可能,便于總結生產過程的總結以及改善以及管理者制定更為科學的決策,從而實現了操作及管理的在線優化。(2)MES集成與信息展示平臺。生產過程的可視化以及集成化作為MES系統的核心,實時數據庫的建立可以對企業范圍內的不同設備、廠家的控制系統實時的集成,從而可以得到企業范圍生產過程現狀的快照。MES集成平臺通過關系數據庫以及實時數據庫可以實現生產過程管理以及數據的有機結合,從而可以為生產的集成以及優化提供有效的工作平臺;此外盡管完全的實現生產過程的自動化不太現實,因為石油企業的生產過程過于復雜,需要專業的人員憑借豐富的經驗實施控制。但是總可以通過MES系統將大量的數據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系統是以生產過程的模型為核心實施操作的,因此每個企業在實施MES系統之前都要對生產過程實施模型構建,以達到縮短MES實施周期、提高實施成功率以及降低風險的目的。

6 結語

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

參考文獻

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