深化MES系統(tǒng)應(yīng)用 提高統(tǒng)計數(shù)據(jù)的質(zhì)量和時效性

摘 要：MES（生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)）是介于ERP（企業(yè)資源計劃系統(tǒng)）和自動控制系統(tǒng)（DCS、PLC等）之間的系統(tǒng)，它利用軟件對石化企業(yè)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)進行校正和推量，并通過制定數(shù)據(jù)平衡規(guī)則，使企業(yè)全部物料與能源數(shù)據(jù)實現(xiàn)日平衡，提高了生產(chǎn)經(jīng)營統(tǒng)計的及時性和準確性。

關(guān)鍵詞：MES；企業(yè)；統(tǒng)計數(shù)據(jù)

中圖分類號：F272.7.7-39 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1673-291X（2013）11-0153-02

一、MES系統(tǒng)

MES（Manufacturing Execution System），即生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)，是一個始于20世紀90年代的生產(chǎn)過程管理系統(tǒng)。MES 強調(diào)生產(chǎn)過程的執(zhí)行管理。它位于企業(yè)資源計劃ERP與生產(chǎn)過程控制PCS 之間，在石化企業(yè)管理業(yè)務(wù)中起到了承上啟下的作用，向上支撐ERP，向下連接過程控制層PCS。它將石化企業(yè)生產(chǎn)過程的各個環(huán)節(jié)集成在一個統(tǒng)一的工作平臺上，將數(shù)據(jù)流、工作流進行結(jié)合，實現(xiàn)了生產(chǎn)數(shù)據(jù)在過程控制層、生產(chǎn)執(zhí)行層、計劃管理層之間的共享。

MES 系統(tǒng)通過生產(chǎn)數(shù)據(jù)的實時上傳，提高了生產(chǎn)管理的可視化和實時性，實現(xiàn)了高效透明的生產(chǎn)監(jiān)控，保證了裝置的平穩(wěn)運行；運行管理和生產(chǎn)流程的標(biāo)準化，促進了生產(chǎn)班組按章操作，保證了生產(chǎn)安全可控；物料平衡與生產(chǎn)統(tǒng)計系統(tǒng)增強了生產(chǎn)信息的準確性，為生產(chǎn)管理決策提供了可靠的依據(jù)。

二、MES 在統(tǒng)計工作中的作用

通過MES系統(tǒng)在近兩年中的的應(yīng)用，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。統(tǒng)計平衡模塊是MES系統(tǒng)中的最終環(huán)節(jié)，所有的數(shù)據(jù)管理和傳遞最終是為統(tǒng)計平衡服務(wù)，而統(tǒng)計平衡的最終數(shù)據(jù)為ERP系統(tǒng)所用。

MES實施后，裝置投入產(chǎn)出數(shù)據(jù)先經(jīng)一線班組按一天3個班次的形式，通過實時數(shù)據(jù)庫自動采集和人工錄入的方式采集生產(chǎn)裝置的投入產(chǎn)出數(shù)據(jù)，剔除顯著誤差，進行班組級裝置平衡；再由調(diào)度結(jié)合各生產(chǎn)裝置、罐區(qū)等每班提交的生產(chǎn)運行數(shù)據(jù)在MES系統(tǒng)內(nèi)進行物料移動的節(jié)點平衡；車間統(tǒng)計員根據(jù)調(diào)度每班平衡結(jié)果匯總本車間每日3個班的平衡數(shù)據(jù)，并結(jié)合物料進出廠計量數(shù)據(jù)進行查錯補漏和確認審核；再由全廠平衡工程師根據(jù)各車間統(tǒng)計員所確認的裝置、罐區(qū)運行數(shù)據(jù)進行節(jié)點間的系統(tǒng)對量，結(jié)合全過程生產(chǎn)運行的氣、固體平衡用以完成全廠范圍內(nèi)的原料、生產(chǎn)裝置、半成品和產(chǎn)品的平衡。基于集成的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，形成裝置投入產(chǎn)出以及原料/半成品/成品平衡表，支持生產(chǎn)統(tǒng)計業(yè)務(wù)，實現(xiàn)“日平衡，旬確認，月結(jié)算”，并為ERP每旬、每月提供生產(chǎn)裝置投入產(chǎn)出數(shù)據(jù)。

MES統(tǒng)計模塊是采用系統(tǒng)自動平衡和人工調(diào)整相結(jié)合的策略，達到生成全廠一致的統(tǒng)計數(shù)據(jù)。

MES工廠統(tǒng)計的“移動”，歸并車間的確認值，為廠級統(tǒng)計的原始數(shù)據(jù)。

三、深化應(yīng)用MES系統(tǒng)，提高統(tǒng)計數(shù)據(jù)的質(zhì)量和時效性

MES系統(tǒng)能夠解決從原料進廠到產(chǎn)品出廠每個環(huán)節(jié)實時搜集和傳遞生產(chǎn)數(shù)據(jù)，為企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營統(tǒng)計提供方便。基于MES系統(tǒng)開發(fā)的統(tǒng)計客戶端軟件可以按照統(tǒng)計人員的需求方便地從MES系統(tǒng)提取所需生產(chǎn)數(shù)據(jù)，可以自動提取生成罐區(qū)、裝置或企業(yè)的日報表、旬報表、月報表、季報表和年報表，并能及時通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)布，通過設(shè)置查詢權(quán)限，方便地實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，提高了統(tǒng)計數(shù)據(jù)獲取的及時性，為取消書面報表提供了可能，減輕了統(tǒng)計人員的負擔(dān)，增強了統(tǒng)計數(shù)據(jù)的準確性和可靠性，提高了統(tǒng)計工作效率。

（一）MES系統(tǒng)完善了數(shù)據(jù)校正和推量的規(guī)則

數(shù)據(jù)是進行企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營統(tǒng)計、了解和分析企業(yè)生產(chǎn)和經(jīng)營情況的重要依據(jù)。石油化工企業(yè)由于非標(biāo)準油罐存在計量偏差、儀表偏差……使統(tǒng)計人員收集的數(shù)據(jù)可信度降低，也使物料平衡很難符合企業(yè)的生產(chǎn)情況。因此，數(shù)據(jù)的校正和調(diào)整必然會成為生產(chǎn)經(jīng)營統(tǒng)計必須要解決的首要問題。否則就會出現(xiàn)“同時擁有多只手表，卻不能報出準確時間”的笑話。MES系統(tǒng)通過制定嚴格的數(shù)據(jù)校正和調(diào)整規(guī)范，以計量精度較高的儀表或計量數(shù)據(jù)為“基準”，根據(jù)工藝原理、物質(zhì)守恒原理和數(shù)學(xué)原理對需要搜集的其他統(tǒng)計數(shù)據(jù)進行推量。全廠物料的推量計算，采用逐步循環(huán)迭代的方法，通過反復(fù)循環(huán)掃描，求解出多元一次方程組，直至推算出各裝置側(cè)線的產(chǎn)量，從而使整個生產(chǎn)經(jīng)營統(tǒng)計“有米下鍋”。

（二）MES系統(tǒng)建立了完整的罐區(qū)和裝置平衡規(guī)則

罐區(qū)平衡是石油化工企業(yè)物料平衡的重要組成部分，它以進出廠的計量單量和時點罐量為依據(jù)，通過區(qū)域收、撥、存之間的相互聯(lián)系，從物流的角度推算出生產(chǎn)裝置產(chǎn)出的成品量與半成品組分量，為調(diào)度安排生產(chǎn)提供儲運系統(tǒng)支持。罐區(qū)平衡根據(jù)特定時間和空間范圍內(nèi)發(fā)生的物料移動情況，通過確認移動罐量與裝置的原料、產(chǎn)品收付量一致，確認組分油調(diào)和與對應(yīng)的油罐庫存變化一致，確認產(chǎn)品收付和對應(yīng)罐的庫存變化量一致。罐區(qū)平衡包括單罐、罐區(qū)、全廠罐區(qū)平衡。罐區(qū)的平衡數(shù)據(jù)最終用于確認罐區(qū)各產(chǎn)品的盈虧量。

系統(tǒng)在得到罐區(qū)平衡數(shù)據(jù)的前提下運用Σ加工量=Σ產(chǎn)品量+加工損失的恒等式，客觀地反映各生產(chǎn)裝置的運行質(zhì)態(tài)，為操作調(diào)整流程參數(shù)和裝置收率等提供依據(jù)。

（三）MES系統(tǒng)通過平衡模型能實現(xiàn)企業(yè)的日物料平衡

MES系統(tǒng)通過點、塊、面平衡模型，縱向平衡與橫向平衡模型對罐區(qū)油品收撥存、公用工程的能源等數(shù)據(jù)根據(jù)工藝原理、物質(zhì)守恒原理、能量守恒原理進行分析，由生產(chǎn)調(diào)度首先進行調(diào)度平衡，再由基層統(tǒng)計進行罐區(qū)、裝置的局部平衡，最后提交企業(yè)綜合統(tǒng)計進行企業(yè)級平衡，確定各裝置的投入產(chǎn)出和消耗，為裝置的收率核算、生產(chǎn)經(jīng)營統(tǒng)計、會計成本核算和資源計劃管理（ERP）提供準確數(shù)據(jù)。MES系統(tǒng)中物料平衡單元從根本上改變了石油化工企業(yè)傳統(tǒng)采用的統(tǒng)計分攤、編制報表、進行旬結(jié)賬月平衡的統(tǒng)計管理模式，實現(xiàn)了企業(yè)的日物料平衡。

（四）MES系統(tǒng)通過組分平衡對平衡出的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進行驗證

MES系統(tǒng)針對石化企業(yè)的生產(chǎn)特點，將性質(zhì)相近的油品劃分為各個不同的組分，原油組分進入生產(chǎn)裝置，各生產(chǎn)裝置側(cè)線輸出的半成品為柴油組分、潤滑油組分等。不同的組分油根據(jù)性質(zhì)用于調(diào)和生產(chǎn)成品或作為其他裝置的原料生產(chǎn)出成品或其他半成品組分，錯綜復(fù)雜。MES系統(tǒng)通過軟件根據(jù)工藝原理、油品移動數(shù)據(jù)、物質(zhì)守恒定律的支持，劃定某一區(qū)域，如：針對某一裝置或某一儲罐，組分的進和出應(yīng)該是等量的，即所謂的組分平衡；通過組分跟蹤和組分平衡，審核已經(jīng)校正的數(shù)據(jù)準確與否，并進行更深層次的調(diào)整和校正，大大提高了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的可靠度。

（五）MES系統(tǒng)建立了能耗平衡規(guī)則，為企業(yè)的成本核算提供數(shù)據(jù)

為了完成國家提出的節(jié)能降耗目標(biāo)，動力消耗日漸成為石化企業(yè)最大的一塊可變成本，越來越受到企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營管理者的重視，是石化企業(yè)降低生產(chǎn)成本，取得良好經(jīng)濟效益潛力的所在。能耗平衡模塊通過對能耗數(shù)據(jù)的現(xiàn)場采集和有效校正，根據(jù)系統(tǒng)編制的能耗平衡規(guī)則對企業(yè)消耗的水、電、汽、壓縮風(fēng)、燃料油、瓦斯等能耗數(shù)據(jù)進行平衡推算，最終實現(xiàn)企業(yè)的能耗日平衡，使生產(chǎn)管理者能夠根據(jù)能耗平衡的統(tǒng)計數(shù)據(jù)及時了解能耗動態(tài)，分析問題，找出下一步節(jié)能減排、降本增效的改進措施，減少不必要的經(jīng)濟損失。

（六）MES系統(tǒng)建立了油品移動模型，為統(tǒng)計數(shù)據(jù)的追朔提供依據(jù)

物流管理是MES的中心環(huán)節(jié)，對石油化工企業(yè)而言，物流管理就是對企業(yè)內(nèi)部油品移動的管理。MES系統(tǒng)提供了 “油品移動可視化跟蹤”功能，系統(tǒng)能夠根據(jù)基層操作工錄入的收料、調(diào)和、發(fā)貨等油品移動信息，自動組態(tài)，生成油品移動流程圖，可以方便地“按進出廠班量”、“按檢尺移動分析”、“按物料收撥存”進行靈活的查詢。

系統(tǒng)通過建立的油品移動模型，能實現(xiàn)從原油進廠到產(chǎn)品出廠的端到端物流的準確全面的了解，對加工裝置和輔助生產(chǎn)部門的生產(chǎn)狀況的及時客觀的掌握；能準確反映原料、成品和半成品的動態(tài)庫存，參與企業(yè)的物料平衡和能耗平衡，及時發(fā)現(xiàn)油品移動的過程中的誤操作，使生產(chǎn)經(jīng)營統(tǒng)計數(shù)據(jù)的追溯成為可能。

四、建議

MES 的設(shè)計理念很完美，但MES 系統(tǒng)還存在許多不足之處，應(yīng)進一步完善各方面的功能，如指標(biāo)、狀態(tài)的組態(tài)要靈活。一套系統(tǒng)的穩(wěn)定運行是在為客戶的使用、服務(wù)過程中不斷完善、成熟起來的。愿MES 系統(tǒng)也能廣泛汲取經(jīng)驗，聽取使用單位的建議，進行回訪調(diào)查，使系統(tǒng)更完善、更完美，讓MES 系統(tǒng)真正做到在企業(yè)中協(xié)調(diào)指揮生產(chǎn)、優(yōu)化資源配置、降低生產(chǎn)成本、提高經(jīng)濟效益等方面發(fā)揮巨大作用，真正實現(xiàn)全廠的統(tǒng)計平衡，滿足企業(yè)不同層次的統(tǒng)計核算和日常管理需要，為各級領(lǐng)導(dǎo)及生產(chǎn)經(jīng)營管理者提供及時、準確、可靠的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，形成車間、部、分公司、總部多級報表體系，規(guī)范統(tǒng)計業(yè)務(wù)流程，提高企業(yè)統(tǒng)計業(yè)務(wù)管理水平。

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[責(zé)任編輯 仲 琪]