MES物料平衡系統在煉化企業的應用實踐

王悅林

摘 要：物料平衡管理是煉油過程管理的一項重要手段，裝置運行過程的物料狀況不僅影響產品質量，而且影響產品產量、裝置能耗、加工損失等諸多經濟指標。物料平衡系統以裝置和罐區的物料計量及物料移動等生產數據為基礎，利用軟件自帶的算法和整訂功能對全廠數據進行處理，完成全廠的物料平衡，從而為生產提供更接近實際情況的生產數據，然后與計劃數據對比，為生產決策提供依據。煉化企業實施物料平衡系統后，可以用較少的時間采集數據，利用較多的時間分析數據，實現生產、經營過程的整體優化，降低生產成本，最終提高企業的經濟效益。本文結合生產實踐，就MES物料平衡系統在煉化企業的應用進行了闡述。

關鍵詞：MES物料平衡系統;煉化企業;提質增效

0 前言

煉化企業物料平衡是指在一定平衡周期內，對生產過程中投入的原料與產出產品之間的物料量平衡關系進 行統計和核算的過程，它為企業生產統計和成本核算提供了準確、及時的平衡數據，并實現了煉油過程資源優化、節能降耗、增加收率的目標。MES物料平衡系統將生產過程中產生的實時數據整合到關系數據庫中，運用統計學方法，在計算機中搭建虛擬的物料平衡模型，并對煉油過程進行定向模擬，自動完成數據采集和計算、異常數據報警等功能，滿足企業生產計劃、生產調度、統計分析等業務需求，完成基于物料平衡模型和物料平衡軟件的數據處理和統計分析，用于指導企業決策。

1 MES物料平衡系統的主要功能

1.1煉化企業物料計量管理

通過實施物料平衡系統裝置質量計算、罐量計算、物料移動和物料路由設置等模塊，將用于物料平衡計算的裝置產量、罐區庫存、物料移動、物料路由等信息自動采集到MES系統中，并根據國家計量標準計算出實際的裝置加工量、收率和罐區庫存等，將以往通過手動計算過程改為自動，并能夠自動生成用于指導生產的調度日報。

1.2矯正計量儀表誤差

物料平衡系統除了自動計算裝置加工量、收率和罐區庫存外，還可以根據平衡

周期內的計劃值、實際值、平衡值，以及以往的經驗值，測算某個計量儀表的計量誤差，測算出某些沒有計量儀表的計量點的流量值。并可以根據物料平衡結果，測算出哪些計量點無需安裝計量儀表，僅使用物料平衡系統的測算值即可，這能夠為企業節省大量的計量儀表費用。

1.3物料統計平衡管理

MES物料平衡系統實現了對燃料油和燃料氣的生產統計平衡，實現了生產統計平衡業務的自動化和科學化管理，摒棄了以往通過“拍腦袋”的統計平衡管理方式，使統計人員能夠及時、準確的進行成本和盈虧分析，實現了統計平衡業務流程的優化，也為ERP系統財務核算提供了統計平衡數據。

2 MES物料平衡系統應用效果

2.1搭建了統一的信息平臺，對全廠的物料移動情況進行跟蹤、記錄和匯總

實施MES前，每敬物料移動的信息都是采用手工等常規記錄到收付記錄中，無法實現信息的自動共享，生產管理人員不能及時便捷的了解和跟蹤全廠物料移動的執行和庫存情況。

通過實施物料移動和平衡系統，建立統一的物料移動信息庫，實現了對全廠物料移動的跟蹤管理。罐區操作班組能根據每次的移動指令，對每日油罐在原油進廠、裝置收油、裝置付油、裝置邊收邊付、調合收油、調合付油、產品交庫、產品出廠等運行情況下的罐存量變化和每條物流中的油品移動量進行數據維護，實現罐區油品運行情況的及時反饋和跟蹤。

2.2實施物料平衡系統，將物料平衡管理周期從月縮短到日

實施MES前，很多煉化全廠的物料平衡每月才做一次。平衡周期過長，容易導致生產中物料不平衡的因素、物料損失及其原因等不能被及時發現，生產管理人員也無法及時獲得支持生產決策 的信息和生產調度指揮的依據，不利于資源的優化，有效安排下一步的生產，提高企業經濟效益。實施物料平衡軟件，將物料平衡管理周期從月縮短到日，通過軟件實現包括廠內裝置和罐區所有物料的日平衡運算。每天進行一次物料平衡計算，可及時反映出裝置的總拔、輕收、損失等重要 指標，從而使工藝技術人員能夠及時找出物料損失的原因。基于每日的物料平衡數據，企業管理人員可以方便地進行每日的成本核算、監控和管理，從而及時組織和調整生產，實現生產、經營過程的整體優化，降低生產成本，最終提高企業的經濟效益。

2.3保證了物料平衡數據的準確性

實施MES前，物料平衡數據大多依靠倒推和分攤，數據真實性和準確性不夠。不精確的平衡數據可能會掩蓋生產實際中存在的問題，使生產管理人員無法發現生產中的瓶頸問題，也無法反映生產的真實情況，為生產決策提供有效支持。

實施物料移動和物料平衡系統后，在系統中詳細地記錄了每日的庫存及收付明細信息;利用實時數據庫中的裝置側線質量數據，對沒有數據采集系統的裝置也采用人工錄入側線流程信息的方式，從而確保了物料平衡數據獲得的及時性、準確性和完整性。調度人員每日基于上述數據進行物 料平衡運算，對平衡中發現的數據問題及時進行修正，確保系統中數據的準確性。

2.4直接從DCS獲取原始數據，保證了原始數據的真實性和準確性

實施MES前，裝置質量計算用excel表格來記錄并進行質量換算，由于Excel表中數據的修改 沒有權限控制，任何人可以對表格上的數據進行任意修改。這樣容易導致實際數據的篡改、失真，使生產管理人員無法對原始數據的變化進行追蹤，無法判斷數據的準確性和真實性。通過對裝置 計算方式的深入探討和分析，將公式固化到物料移動和物料平衡系統中，實現系統中體積到質量流 量的自動換算。系統直接從DcS獲取原始數據，原始數據不能隨便被更改，如一經更改后，也將在系統中留下記錄。系統中提供調整值列，用于數據的錄入和改動，這種方法將使管理層及時發現變 動的數據，并了解數據更改的原因，檢查計量儀表等問題。

2.5充分發揮實時數據庫的作用

實施MES前，很多煉化企業實時數據庫雖然已經建立，但油品移動數據都來源于人工報量，實時數據采集和實時數據庫沒有發揮作用。由于沒有上層的應用，這些問題雖然存在，但是也無法被發現并更正。MES系統實施后，系統直接從DCS中獲取數據，進行油品移動的記錄和跟蹤。通過對MES系統數據的整理和收集，發現實時數據庫中存在的問題，并進行了相應的改進，確保了物料平衡所需數據源的準確性。

2.6實現良好的經濟效益

煉廠通過實施物料平衡系統，改進了進料與產品的調度，從而最大限度地提高了廠內 油罐周轉的頻率，這樣就可以用最少的油罐來完成作業，減少了煉廠儲運設施的投資。另外，通過使用物料平衡系統，檢查和發現煉廠現有計量儀表的精度和損壞程度，從而減少了由計量誤差所引 起的煉廠生產統計數據的誤差，保證了物料平衡所需原始數據的數據質量，這樣最終所形成的平衡結果才是最接近實際生產情況的。

3結束語

實施物料平衡系統后，煉化企業可以生成一致、可靠的日物料平衡，這樣就極大地滿足率生產經營需要。物料平衡工程師可以及時發現并改正錯誤或不準確的生產統計數據，排除了由于跟蹤不確切周物流或月物流所帶來的問題。另外比較以往，實施物料平衡系統，可以用較少的時間采集數據，利用較多的時間分析數據，為細化管理提供了支持。

參考文獻：

[1] 張春江，冷德成，亢予曦. MES物料平衡的應用方法研究[J].數字石油和化工.2018，13（04）：18-23.

（盛虹煉化（連云港）有限公司，江蘇 連云港 222000）