茂名石化深化ERP-MES集成
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系统数据监控展示的技术实现冯志强(茂名石化信息中心开发室,广东茂名525011)摘要针对数据监控展示系统的功能需求,按照完整的BI系统架构组成,对时林公司和微软公司目前已实施的监控展示报表的技术实现方式进行了分析对比,以其为今后的分析系统建设提供参考。
关键词BI商务智能系统架构近年来,茂名石化通过强化管理促使企业效益不断提升,同时ERP和MES等一批关键信息系统的建设为企业生产和经营管理提供了重要手段。
随着精细化管理的进一步深入,企业对生产任务和技术经济指标的跟踪和考核也面临如何实现及时、准确地跟踪、考核的挑战。
目前,ERP和MES等关键信息系统实现了企业业务流程操作的实时管理和优化,系统运行中积累了大量与企业生产经营活动相关的数据资源,如何利用这些宝贵的数据资源,为企业管理者的生产经营监控、辅助分析提供信息支撑在当前的形势下显得尤为迫切。
1.系统需求2008年是公司的“从严管理效益年”,2009年是“精细化管理效益年”。
精细化管理要求管理者及时知道企业“正在发生了什么”(监控)和“为什么会发生”(辅助分析),管理决策更多地从以往的定性化经验管理转向定量化的监控分析管理。
管理层的信息化需求与操作层的信息化需求存在较大差异。
管理层需要生产经营的汇总信息、趋势信息、计划进度信息等,与操作层相比,管理层的信息需求是多变的。
因此,对现有信息系统数据进行综合展示需满足:1)展示信息要汇总与明细相结合,既满足宏观的监控,也能满足微观的监控需求。
2)展示信息要准确、及时、直观,能按业务信息关联,实现监控指标的逐层钻取分析。
3)展示系统既要能集成现有系统数据,也要能采集人工数据。
4)展示系统要能快速搭建,有较强的图形展示功能,易操作,并有较好的扩展性和集成性。
2.技术实现通常的BI(商务智能)系统技术架构如图1,主要包括几大部分:数据源、数据抽取转换和加载、数据仓库、分析模型和报表展示。
目前,茂名石化信息中心已开发实施的展示系统采用了两种不同的技术实现方式。
中国石化茂名分公司数据整合平台的实施莫益辉(茂名石化信息中心开发室,广东茂名525011)摘要数据整合是企业在信息化过程中面临的一大艰巨任务,从信息的整合再到功能与流程的整合,从企业内部的应用整合到跨企业边界的整合,整合的需求不断地变化和丰富。
当前石化行业信息化建设的趋势表现在三个方面,一是向整合各个子系统和应用集成方向发展,业务与信息系统的结合程度逐步提高;二是向管控一体化方向发展,把生产控制自动化和管理信息化有机地结合起来;三是管理信息化的应用逐渐向深化方向发展。
文章从数据整合的迫切性、用户需求、建设目标、技术路线及关键技术、设计等方面对茂名分公司的信息整合平台进行探讨。
关键词数据整合平台ERP MES LIMS数据交换近年来,茂名分公司信息化建设取得了较大进展,信息系统应用位于国内领先水平。
该公司通过ERP、MES、ORION、PIMS、LIMS、销售IC卡以及先控系统等系统的建设,基本形成了覆盖生产、运行、管理等各个业务环节、面向整个公司服务的各类企业信息平台。
随着茂名分公司信息化建设进程的不断推进,企业级数据应用整合的需求日益迫切。
2006年,根据《中国石化信息系统“十一五”发展计划》和《信息化2006-2008年三年滚动计划》关于重点建设信息系统的要求,茂名分公司开始实施数据整合工作。
通过建设数据交换平台,使总部和茂名分公司以及外部数据源之间能够顺畅地进行数据传输、数据交换,有效支撑总部信息资源建设,为总部数据交换平台提供数据支撑。
同时配合建设总部和企业两级信息门户,实现相关信息、应用程序和服务的聚合,实现信息和应用的集成展现,信息门户提供一站式访问、单点登录、个性化定制、协同工作、安全管理等基本功能。
1数据整合平台的技术路线及关键技术1.1BizTalk ServerBizTalk Server是Microsoft的业务流程管理和企业应用集成平台。
除了应用到应用(Orchestration),还包括人员到人员(HWS,Human Workflow System)。
中石化mes系统原理中石化MES系统原理概述中石化MES系统(Manufacturing Execution System,制造执行系统)是中国石油化工集团公司(以下简称中石化)用于生产过程管理和控制的关键系统。
它通过集成企业资源,实现生产过程的实时监控、数据采集、参数调整和质量管理等功能,提高生产效率和产品质量,降低生产成本。
MES系统的核心功能1. 订单管理:MES系统能够有效管理订单信息,包括订单接收、分解、派工和执行等。
通过与企业资源计划系统(ERP)的集成,实现订单信息的自动传递和更新,确保生产过程按照订单要求进行。
2. 过程监控:MES系统通过与生产现场的控制系统集成,实时监测生产过程中的关键参数和设备状态。
通过数据采集和分析,及时发现生产异常和设备故障,并自动发送警报,以便及时采取措施避免生产中断或质量问题。
3. 质量管理:MES系统可以集成质量检测设备,实时采集产品质量数据,并与质量标准进行比对。
通过对数据的分析,及时发现质量问题,并与生产过程进行关联,帮助找出质量问题的根本原因。
同时,通过质量数据的统计和分析,可以提供质量报告和趋势分析,以帮助改进生产过程和提高产品质量。
4. 能源管理:中石化MES系统还具备能源管理的功能,通过与能源计量设备的连接,实时采集能源消耗数据,并与生产过程进行关联。
通过能源消耗数据的分析和优化,可帮助企业节约能源和降低生产成本。
5. 生产计划调度:MES系统可以根据订单需求和资源情况,制定合理的生产计划,并将计划信息传递给生产现场。
通过实时监测生产进度和资源利用情况,及时调整生产计划,以确保生产过程的高效运行。
MES系统的工作原理1. 数据采集:MES系统通过与生产现场的传感器、控制系统和质量检测设备的连接,实时采集生产过程中的数据,包括温度、压力、流量、物料消耗、产品质量等参数。
采集的数据经过处理和存储,形成完整的生产数据记录,为后续的分析和决策提供依据。
互联·信息nternet Informationi ing 682023 / 05 中国石化茂名石化深化信息化建设为生产赋能□ 本刊记者 龙泰良 张亚培 通讯员 颜鲜鲜 倪水华 欧少红今年1月,国务院国资委央企工业互联网平台协同推进机制试点项目在茂名石化成功上线。
该项目发挥茂名石化作为央企协作单位的技术优势,开展国产化联合攻关,打造央企工业互联网平台协同推进机制示范样板,创新了石化行业云边端“工业互联网+”示范样板与新生态。
近年来,茂名石化不断深化信息化建设,为生产经营提供有力保障。
去年以来,该公司信息中心上线了20多个信息化项目,推进自动化项目建设、深化信息化应用管理、自主开发数字化应用,实现质量管理由单点管理到全流程管理的转变,收到良好效果。
推动智能化转型服务生产去年以来,集团公司设备域一体化应用建设试点项目在茂名石化启动。
茂名石化信息中心克服工期紧张、环境复杂和疫情管控等不利因素,压实责任,超常推进,实现该项目在茂名石化首家成功部署上线。
2022年以来,茂名石化信息中心围绕生产难题,设立项目进行攻关,想方设法解难题,用信息化为生产赋能。
组织人员全力推进19个自动化、信息化、智能化项目。
其中,危化品运输安全管理系统上线,实现危化品运输车辆定位、行驶线路及视频实时采集;实现环保监测数据、监测点视频的实时监控、排放分级预警提醒,整改效率提高50%;3号聚丙烯APC(先进过程控制)和1号芳烃抽提APC上线投用,为提高装置目标产品收率、降低能耗提供了有效支撑。
茂名石化联合中国电信进行技术攻关,成功解决了公司海上单点系泊手机信号覆盖盲区问题,实现海上单点作业平台信号全覆盖,为后续单点作业平台安全生产打下坚实基础。
开展信息化行动为管理减负最近,茂名石化聚烯烃立体仓库正式中交投用。
这是中国石化首个具备库存自动核算、客户自助预约提货、自动分派装车位和月台APP调控等高效联动装车功能的化工固体产品智能仓库,进一步减少了基层人员录入库存等烦琐工作量,让立体仓库更智能、运作更高效。
SMES系统功能模块介绍与实施策略周博才,郭武(中国石化长岭分公司信息技术管理中心,湖南岳阳市,414012)摘要:本文介绍了中国石化自主开发的企业生产执行系统(SMES)的体系结构、特征、功能模块,长岭分公司实施SMES应该注意的策略。
关键字:MES、SMES、数据集成、功能模块、实施策略1概述MES(Manufacturing Execution System)直译成制造执行系统或生产执行系统,俗称生产管理系统。
在生产执行系统(MES)的建设方面,中国石化自主开发的企业生产执行系统(SMES)在茂名炼油、安庆和荆门3家试点取得成功的基础上,推广到茂名化工、天津、石家庄、洛阳、九江、巴陵,目前已上线运行。
MES系统建设和应用加强了不同业务部门之间的协同工作能力,统一了数据源,实现了调度与统计数据的一致性,提高了工作效率;实现了全厂物料的日平衡,为ERP系统提供了数据支撑。
目前总部正在进行SMES第三批推广应用,长岭分公司将加入推广应用单位。
长岭分公司MES系统建设目标是:根据长岭分公司总体规划,建设一套能适应中国石化企业特点的MES系统,向ERP系统上传有关生产方面的信息,满足ERP系统“日平衡、旬结算”的要求,满足生产经营管理、供应链优化、调度作业优化等应用的要求。
建立以生产物流管理为核心,以数据集成平台和核心数据库为支撑,集油品移动信息管理、罐区操作信息管理、物料平衡、生产调度信息管理和质量管理为一体的炼化企业MES系统。
长岭分公司MES系统建设,采用中国石化SMES V3.0软件,通过规范生产指令和油品移动操作流程,建立长岭分公司全厂物料平衡模型,形成以班次物料平衡为基础的装置收率管理、油品库存管理、罐物料组分管理及加工损耗、储运损耗管理的运行平台和以企业核心数据库为主体的企业MES数据平台。
2SMES系统总体架构SMES系统主要由1个平台(集成平台)和7个核心业务模块(生产计划、生产统计、生产调度、物料移动、能源管理、KPI绩效和综合展示)构成。
齐鲁石化实时数据采集系统提升项目通过验收中国石化新闻网讯(郭建华)3月11日,总部信息系统管理部会同化工事业部组织验收专家组,对《齐鲁分公司实时数据采集系统提升项目》进行了验收,专家组认真听取了项目的工作报告、技术报告、用户报告和测试报告,审查了相关的项目文档,并观看了系统演示。
验收专家组认为,该项目达到了可行性研究报告和合同技术附件的要求,一致同意通过验收。
据了解,该项目结合齐鲁公司生产调度专业化管理和MES的实际需求,扩充完善了公司和厂级两个层面的实时数据采集平台:新增了7个二级厂的45套生产装置和8套罐区控制系统的数据采集;采用统一的体系架构,建立了烯烃厂、氯碱厂、第二化肥厂、供排水厂的生产实时监控平台,并对公司生产管理部、炼油厂、塑料厂、橡胶厂原有的平台进行了扩充完善。
该项目建立了齐鲁公司上下一体化的实时数据集成平台,以更加直观的方式,实现了对全公司范围内具备采集条件的装置及罐区运行数据的采集与监控,为两级生产调度人员提供了实时的生产运行状况分析手段,提高了生产调度的管理水平。
茂名石化MES系统开发与应用(1)各位代表下午好!下面我代表这个项目组给大家报告一下石化技术关键技术研究和攻关及应用的情况,我有些重复的内容我不多说。
我报告的演讲大概有4个部分,第一把项目的背景做一个简单的说明,第二对MES定位总体架构和功能做一个报告,第三块对MES关键技术进行一个简单的介绍,第四就是讲讲目前MES软件在中石化的应用现状做一个报告。
背景,德芳主任讲过这是国家863高科技计划重点项目,透视也是中国石化总部重点扶持的项目,为了做好这个项目我们建一个石油化工行业的MES联盟。
由我们石化盈科牵头,中科院软件所、浙江中控、时林公司集中了国内比较强的力量。
我们提出MES这个课题简单讲有两个方面,一个就是如何提高自动化制造设备的利用率,这是面临的一个问题,第二个就是如何实现管理决策与制造过程控制之间的有效沟通。
石化盈科mes一,MES 系统理解MES 开发,建设经验的总结,将 MES 系统建设的总石化盈科公司经过多年对石化企业目标是:建设一套具有国际水准,能适应炼化企业特点的 MES 系统,向 ERP 系统上传有关生产方面的信息,满足 ERP 系统"日平衡,旬结算"的要求,满足生产经营管理的要求.建立以生产物流管理为核心,以信息集成平台和工厂模型数据库为支撑,集生产计划,生产调度,物料移动,物料平衡,生产操作,和质量管理为一体的炼化企业 MES 系统.二,石化盈科 MES 系统的特点在 MES 系统建设中,石化盈科可根据客户的具体需求设计相应的解决方案,既可实施国外高端 MES 产品,有可根据企业实际需要,灵活实施自有 MES 产品.在结合国内外先进,成熟的技术与企业实际情况的前提下,设计以 MES 为核心的石油化工行业综合自动化整体解决方案,通过规范生产指令和物料移动操作流程,建立全厂物料平衡模型,形成以班次物料平衡为基础的装置收率管理,产品库存管理,原料进厂和产品出厂管理,加工损耗和储运损耗管理的运行平台,以企业核心数据库为主体的企业 MES 数据平台.同时优化国内外成熟软件的信息集成,使企业的信息技术向过程集成和企业集成发展,消除制约瓶颈,优化资源的分配利用,降低成本, 提高企业的经济效益,经营和管理水平.三,系统建设内容介绍石化盈科 MES 系统解决方案主要涉及如下方面: 1)工厂模型及信息集成平台针对企业三层业务功能架构,建立企业模型及信息集成平台,构建企业核心数据库,在平台上规范应用系统的编码体系并提供统一的应用集成交换系统,实现企业系统的有效集成,提高数据的完整性和一致性,为企业应用系统提供统一的数据访问机制. 2)生产计划建立从需求到生产,存储和采购的生产计划模型,以利润最大化为目标,优化生产加工方案,优化产品结构,为企业年度,季度和月度生产计划的制定提供支撑. 3)生产调度采用技术先进的调度软件,从全厂优化的角度进行统一资源调度,编制短周期作业计划,协调原料进厂,装置生产,物料移动,罐区管理,成品出厂和公用工程消耗等,提高产,供,销部门的衔接效率,提升全厂计划执行跟踪力度和调度指令管理水平. 4)操作管理提供调度指令管理,实现指令下达,操作执行跟踪,监控和反馈,提供装置工艺卡片,操作指导和操作日志等功能 5)物料移动建立企业从原燃料进厂到产品出厂全面的物流管理体系,对工厂物料移动进行计划,执行,监控和记录管理,并实现与物料移动相关操作岗位的业务管理,包括进出厂,罐区/仓储,装置及计量管理实施"装置管理", "罐区管理","仓储管理","进出厂管理"等模块,为物料平衡提供基础信息,为规范化,精细化生产管理提供支撑. 6)物料平衡建立全厂的物料平衡模型,利用平衡模型进行物料平衡与收率计算,对经过物料平衡系统整合校正后的生产过程数据进行统计平衡,并与历史数据和生产计划数据进行对比分析和跟踪,从物料计量,存储,移动,平衡等各方面对主要物料的收付流动信息进行综合管理. 7)能耗管理建立能量消耗模型,对全厂的水,电,汽,风等公用工程资源的生产和消耗数据进行收集,平衡和统计管理,给调度部门和生产部门提供公用工程系统的运行, 装置能源动力消耗情况,为生产成本核算,能耗统计提供基础数据. 8)计量管理规范进出厂,装置,罐区,仓储,公用工程的计量器具和计量信息管理,构建计量衡器数据库,为物料移动内装置,罐区,进出厂,仓储各模块提供实时的计量信息. 9)实验室信息管理实验室自动化系统实现实验室样品和日常业务管理,提升实验室自动化管理水平,为工厂生产和质量管理提供保障和支撑建设内容包括: 样品管理.建立基于工作流的样品采集管理,包括自动化分析仪表的样品数据自动采集和人工采集管理化通过化验分析流程和规则,实现实验室样品分析,数据发布, 并提供实验室数据验分析管理:的归档和备份管理化验室业务管理:主要包括实验室工作管理,材料管理,设备管理,人员管理, 资料档案管理等. 10)实时数据库实时数据库把生产过程中的实时数据作为企业智能应用数据,建立全公司专业级实时数据库,同时建立实时和历史数据查询系统及数据库维护系统;将生产现场带至公司管理与决策者的面前.系统利用先进,成熟的信息技术手段建立集团公司的生产过程自动化和管理信息现代化的信息网络,实现生产报表,报警,设备状态分析,实时数据查询,历史趋势分析等功能,为实施 AMS,APC,MES(生产执行系统) 系统提供一个真实可靠的数据依据平台,进而实现生产现场和生产营运指挥系统交换及共享数据,为整个公司的安全,可靠,经济运行,提供高效,准确,及时的管理手段,进而提高企业自身的核心竞争力. 实时数据库的实施范围包括: 生产装置: 公用工程装置: 11)设备管理监控设备运行状态,进行设备的维护管理,负荷核算与状态评估,保障重要设备的安全和稳定运行,充分利用设备资源,实现效益最大化. 建设内容包括: 设备资产管理.建立设备档案,固定资产台帐,实现设备备品配件计划,实际用量,库存量等资产属性管理.设备运行管理.通过实时数据库,操作巡检和点检等方式,获取设备运行状态数据,对设备健康状况进行动态监控,故障诊断,有效报警. 设备维修管理.根据设备运行历史及设备健康状况,结合生产计划,确定维护策略,制定设备维护计划,包括维护项目,任务清单和维护工单等.系统实施方法论四,石化盈科 MES 系统实施方法论MES 基本系统实施步骤(阶段路线图)需要提供面向过程的,清晰和简明的项目计划,在实施 MES 系统的整个过程中提供一步一步的指导.实施步骤共有六步, 包括项目准备,业务流程及数据收集,系统组态及测试,上线准备,上线试运行与技术支持,验收.(1) 第一阶段项目设计,包括项目需求分析,项目开发和项目详细设计. (2) 第二阶段项目实施,实施内容包括除设备管理模块外的 MES 各模块. (3) 第三阶段项目试运行并完成项目验收.(4) 项目阶段准备前期准备需求调研,可行性研究及评审,建立项目组织机构,确立项目计划及日程安排,项目队伍培训,环境准备,项目启动等. 业务流程设计及数据准备阶段完成业务流程现状分析(组织结构,流程及岗位) ,未来业务流程确定(组织结构,流程及系统岗位) ,确定项目文档标准,系统安装,管理层批准系统业务流程,基础静态数据整理等. 系统组态及测试阶段系统基本配置 (静态数据导入) 项目组的高级培训 , (关键用户培训) , 客户化工作需求分析与开发,动态数据导入,系统测试确定与完善,模拟运行,建立用户权限和系统管理机制,准备最终用户培训等. 上线准备阶段确定配置系统, 最终用户培训, 系统现场部署, 上线基础数据确认, 上线计划设计,上线确认等. 上线试运行与技术支持阶段系统上线,不间断的支持, 持续的培训和技术转移,项目评估及回顾等. 系统验收阶段验收文档资料准备,系统测试,系统验收等.五,项目效益分析项目效益分析 5.1 直接经济效益MES 系统建设可以创造较大的经济效益,包括:为 ERP 系统及时,准确地提供数据和信息;提高系统的运行能力,维持计划与运行能力的平衡;解决实际生产过程中的计划运行波动对制定生产计划的影响,提高 ERP 系统适应性;通过低层数据的采集和分析,为改进生产线的运行提供依据和保证,适应敏捷制造模式对生产敏捷性的要求,在企业提高综合商品率的效益中,MES 系统的贡献率可达 10%. 生产营运指挥平台的直接效益主要体现在: 提高核心业务运行的有效性和效率,提高信息资源共享水平等,这些效益随着系统使用范围向深度广度的增加,将更加明显.5.2 社会效益MES 系统投入使用后,通过引进,消化,吸收国内外先进的信息处理方法,改变管理模式,可以大大提高企业生产管理效率.主要表现在:扩展生产执行理论的在石油化工的应用范围; 改善石油化工行业的管理水平,技术; 通过示范作用,带动制造行业的信息化发展以及先进管理思想的运用. 强化计划与管理的有效优化资源利用,降低生产成本,提高产品按期交货率,树立企业的新形象,提高企性和科学性,业参与国内外市场的竞争能力;全方位地支持业务运作,加强对生产进度,质量和成本的监控,促进企业的技术进步,逐步实现管理和控制一体化,适应扁平化管理; 使企业对市场变化具有快速反应能力,减少损失和争取更多的商业机会;建立与外界的更紧密的联系,获得更多的信息,以利于开发出更多的市场需要的新产品;提升新品设计能力,生产能力和竞争力,推动企业的不断壮大和跨越式发展.六,MES 系统主要案例在 MES 项目建设方面,截止 2007 年底,石化盈科已成功实施了 11 家国内大中型炼化企业的 MES 系统,正在实施 6 家大中型炼化企业的 MES 系统.其中,2007 年石化盈科承建的青岛炼化 MES 系统,是国内信息化建设与青岛炼化工程建设成功同步投用的典范.通过这些项目的实施,使石化盈科在石油化工行业MES 系统建设方面积累了丰富的经验,为这次投标项目的成功实施提供了保障.下面对主要案例做一个简要介绍:企业名称类型茂名石化安庆石化荆门石化天津石化石家庄炼化洛阳石化九江石化巴陵石化京博石化炼油化工一体化炼油化工一体化炼油炼油化工一体化炼油化工一体化炼油化工一体化炼油炼油化工一体化炼油燕山石化齐鲁石化仪征化纤济南石化中原石化炼油化工一体化炼油化工一体化炼油化工一体化炼油化工茂名石化 MES 项目茂名石化是一家炼化一体特大型石油化工企业, 原油加工能力为 1350 万吨/年, 乙烯生产能力为 100 万吨/年,拥有 70 多套主要生产装置,800 多储罐,200 多个进出厂点,20 多个互供点.每年加工几十种原油,生产汽油,煤油,柴油,石蜡,沥青,合成树脂,合成橡胶等 300 多种产品.加工原油品种广,装置及产品数量多, 工艺流程非常复杂. 石化盈科在茂名 MES 系统建设中,根据企业生产特点,采用了"2+1"物料平衡策略,大误差侦破,移动缺失检测,多维度物料移动模型和多层递阶平衡等技术, 实现了茂名石化统一的生产管理业务平台,生产数据的综合集成,实现了生产日平衡,旬确认和月结算,不仅为 ERP 系统提供了准确的数据,而且为企业各管理层领导及时掌握整个生产运行状况,及时发现问题和科学决策提供了重要支撑,提升了企业精细化管理的水平. 在系统集成方面, 石化盈科开发了一系列的接口与集成技术, 实现了生产统计, 生产调度和生产操作业务的集成,实现了炼油生产管理业务过程和化工生产管理业务过程的集成,实现了 MES 与 ERP 系统的集成,能为 ERP 提供及时,准确的旬确认和月结算数据,项目包括原油,半成品(组分) ,成品库存数据,生产装置投入产出数据,采购订单入库数据,生产订单发货数据,生产订单收货数据,完工确认数据, 公用工程能耗数据,半成品到产成品(日交库)的数据,物料移库数据等.同时, MES 的物料平衡数据也为生产计划与调度优化模型提供支撑,生产计划结果为 ERP 的 PP 模块提供物料清单(BOM) .2006 年底在客户满意度调查中,客户反映茂名石化 MES 系统自 2005 年 5 月单轨运行以来,系统运行稳定,提供数据真实,客观,系统平衡,结果准确,数据质量很高,能及时地反映炼油生产运行状况,满足了企业的生产经营管理需求,提高了工作效率,取得显著的经济效益和社会效益. 下图是该企业对采用 SMES 的图形展示功能为化工板块开发的主要产品走势分析图:SMES 图形展示功能示例该项目提升企业精细化管理方面起到了很大的作用.2008 年度,该企业化工部进行月度统计时,发现车间上报的统计数据与全厂统计汇总数据存在较大偏差,从统计口径检查多次,没有查明原因.SMES 上线后,通过 SMES 的物料平衡功能,系统追踪到有两块乙烯表在上下游平衡过程中数据异常.经仪表部门检测,正是这两块一直认为精度很高,性能稳定的仪表造成统计数据的异常.此后,企业通过 SMES 系统,数次及时发现和整改了企业多起现场问题. 该项目获得了 2006 年度中国石化集团公司科技进步一等奖.天津石化 MES 项目天津石化是国家特大型炼油,乙烯,化工,化纤综合企业,原油加工能力 500 万吨/年,乙烯 20 万吨/年,拥有炼油装置 13 套,化工装置 11 套,化纤装置 5 套, 储罐近 400 个,进出厂点 100 多个,互供点 30 多个.天津石化工艺复杂,生产流程长,各生产厂之间的物料和能源互供关系多,给 MES 系统和 ERP 系统实施提出了巨大的挑战. 在天津石化领导和关键用户大力支持下,石化盈科成功实施了天津石化 ERP 和 MES 系统实施,以及两个系统的集成.其中 MES 系统建设启动于2006 年 2 月,2006 年底系统上线运行.系统包括物料平衡,能耗平衡,操作管理,罐区管理,油品移动,ERP 集成等功能. 该系统实现了生产统计,生产调度和生产操作业务各个生产管理层面业务的集成,实现了油化纤生产管理业务过程的集成,已经实现"日平衡,旬确认,月结算" 业务目标,成为天津石化生产精细化管理平台,系统操作方便,易于使用,功能齐全,易于业务处理,得到用户充分肯定. 针对天津石化装置类型多, 炼油-化工-化纤偶合强, 物料移动关系复杂等特点, 石化盈科在充分发挥已有技术的基础上,结合天津石化特点,实现了满足炼油,化工,化纤生产作业班组的物料和统计日平衡,通过 MES 建立的超差报警机制,有效地提升了管理者发现问题和解决问题的能力,为公司生产部门,计划部门和技术质量部门提供了有力的业务支撑和管理手段,提高了企业精细化管理水平.天津石化 MES 系统还实现了对公用工程能耗,三剂辅料消耗的计算,消耗准确的数据支持.数据细化到装置, 为企业精细化管理和 ERP 系统的成本核算提供了全面,青岛炼化 MES 项目青岛炼化是 21 世纪中石化投建的新型炼油化工一体化企业, 工艺路线采用 "焦化+CFB 锅炉+催化"方案,一期工程将建成 1000 万吨/年生产规模,总定员 500 人.青岛炼化建设起点高,工艺,设备技术先进,装置包括 1000 万吨/年常减压蒸馏装置,150 万吨/年连续重整装置,60 万吨/年煤油加氢精制装置,410 万吨/年柴油加氢精制装置,290 万吨/年催化裂化装置,320 万吨/年加氢处理处理装置,250 万吨/年延迟焦化装置,30000Nm3/时制氢装置,60 万吨/年气体分馏装置,1000 吨/ 时溶剂再生装置,230 吨/时酸性水汽提装置,22 万吨/年硫磺回收装置,35 万吨/ 年轻石脑油改质装置等工艺生产装置和相应的公用工程, 辅助设施和生产管理系统, 其装置规模和技术均达到国际先进水平. 石化盈科承担了青岛炼化 ERP, MES 以及网络青岛炼化的 MES 项目建设采用了 AspenONE 产品作为集成平台, 建设等信息化建设内容.在实施过程中, 石化盈科的项目团队基于 AspenONE 作了大量的二次开发工作,为企业建立了一套集成,协同,共享的企业级生产业务管理平台, 为企业生产经营决策提供了有效的技术和管理手段. 下面展示的是企业关键用户在石化盈科顾问的培训后,建立的调度日报和装置能耗报表.调度早报物料平衡重整单元能耗报报表计划优化项目A,中国石化炼油企业生产计划优化系统该系统已在中国石化 33 家炼油企业实施.系统覆盖了原料选购,生产加工,油品调合以及产品出厂等业务环节.通过建立的炼油企业级 PPIMS 模型,利用常减压模拟切割与校正,二次装置 Delta Base 模型,全厂硫分布预测模型,油品调合计划优化,报表分析,PIMS 建模与集成等技术,为企业制定年度,季度和月度生产计划, 并根据市场需求和装置结构, 优化选购原油资源, 优化装置的加工方案和产品结构, 为企业生产计划的优化和管理提供支撑. 该项目于 2007 年获得中石化科技进步二等奖. 这 33 家企业有 6 家年加工能力超过 1000 万吨, 8 家是炼油化工一体化企业. 有它们的原料结构,装置结构,产品结构,业务重点有所差异,对计划优化模型的侧重点各不相同,而且大多数企业都是历经多次改扩建逐步发展起来的老厂,工艺流程非常复杂,导致模型描述需要采用一些特殊技术.石化盈科采用多周期,整数规划,分布递归,工艺模型,原油切割工程校正,交互因子,加剂建模等技术,依次攻克了这些难题.2006 年下半年,这 33家企业的生产计划优化系统全部成功. 这些炼油生产计划优化系统投用以来, 被广泛应用到生产计划编制, 原油选购, 工艺流程优化,长远规划,装置瓶颈分析,装置检修计划安排,油品调合等各个方面, 给业主带来可观的经济效益和社会效益. 如燕山石化将该系统应用在 1000 万吨炼油改造流程优化中,高桥石化利用生产计划优化系统完全取代手工,直接编制月度计划,茂名石化利用该系统进行了原油采购优化,含硫油加工能力测算等应用, 上海石化利用该系统进行了 2007 年开停工检修计划的编制, 武汉石化利用该系统进行了重整原料,减压渣油流程的优化等,均获得很好的效果. B,化工生产计划与效益测算系统该系统建立满足中国石化化工生产经营年度和季度计划排产,化工生产经营月度计划三个月滚动排产的涵盖 18 家企业化工 PPIMS 模型, 家中国石化大型炼化一 7 体化企业总体测算的企业级 XPIMS 模型,同时构建负责完成化工事业部计划上报,汇总,编制,发布,调整,分析与化工事业部计划管理子系统,考核等计划业务全流程的管理,同时完成中国石化下属 18 家企业的效益测算.特别是将中国石化 7 家大型炼化一体化企业炼油企业级 PPIMS 和化工企业级PPIMS 模型进行有效集成,实现炼化一体化企业生产计划的整体优化,根据市场变化,综合考虑炼油和化工生产的要求,进行原油选购,生产加工等方面的优化,在炼化一体化企业实现了"宜烯则烯,宜芳则芳,宜油则油" ,最终实现企业效益最大化.生产调度优化项目炼油生产调度问题由于要涉及到原料,中间产品,罐区约束,产品出厂,原料进厂,计划完成及市场需求等多方面的约束,影响因素很多,缺乏一定的规律性, 所以调度优化决策系统是非常复杂,专业性很强的信息化建设项目. 在该领域,石化盈科总承包,利用 Aspen Orion 建模技术,为茂名,广州两家炼化企业实施了炼厂生产调度系统,都获得了成功,并已成为业主必不可少的日常生产调度决策辅助工具.我们开发的调度系统包括: 原油进厂到一次加工装置模型, 二次加工装置 Delta Base 模型,调度逻辑,油品调合模型,报表等 5 个部分,应用于原油的调度,生产优化与调度,油品调合调度,中间产品的调度,产品运输调度,紧急事故调度,氢气瓦斯平衡等,能够解决原油到港安排,月生产计划的分解,原油收付作业,码头到厂区的转罐,产品调合,根据不同原油进料安排装置的生产方案等问题. 例如在茂名石化的调度系统中,我们基于该厂炼油板块 2 条原油长输管线,41 个原油罐,44 套生产装置,众多原料及产品罐,及复杂的调度逻辑建模.将炼油企业的计划与装置生产,油品移动紧密联系起来,通过调度与原料供应及产品销售的集成,形成"计算机集成炼制" ,而且借助二次开发解决了原油反输等多项复杂业务问题.茂名石化 ORION 系统经过不断的改进和完善,能够满足该公司调度的实际需求.用户通过该系统的模拟功能,及时发现调度过程中可能存在的问题,及时调整排产思路,辅助提高业务人员的决策能力,从而更好的指导实际的生产调度作业.研究开发项目: 计划项目《研究开发项目:国家 863 计划项目《石化企业MES 关键技术提升和软件开发研究》和国家"十一五"863 计划项目《开发研究》和国家"十一五"863 计划项目《面向全行业应用的可配置平台及产品》 MES 平台及产品》石化盈科即国家 863 计划重大项目《石化企业 MES 关键技术提升和软件开发研究》的成功研发及相关产品在国内石化龙头企业的成功使用后,现又牵头承担了国家"十一五"863 计划重大项目"面向全行业应用的可配置 MES 平台及产品"的研发工作. 项目面向离散,流程及混合全行业,涉及航空,航天,汽车,船舶,装备,冶金,石化,烟草等 8 大国家支柱工业.通过该项目将形成国家 MES 行业的推荐标准, 形成 6 项具有自主知识产权的 MES 产品,开发一批面向典型行业,具有自主知识产权的 MES 工具集及软硬件系统平台,在航空,航天,汽车,船舶,装备,冶金,石化,烟草等典型行业 25 家以上企业推广应用(其中离散行业应用 12 家以上,流程行业应用 8 家以上,混合型行业应用 5 家以上) . 目的是要促成国内 MES 的行业标准, 形成面向全行业应用的可配置的 MES 平台, 为国内的MES 产业形成奠定基础.中小企业解决方案应用案例: 中小企业解决方案应用案例:山东京博石化 MES 项目山东京博石油化工有限公司是一家以石油化工为主业,集石油炼制与后续化工为一体的公司拥有主要生产装置:230 万吨/年常减压蒸馏装置,85 万吨/年催化裂化装大型民营企业.。
创新驱动提升竞争力宋玉春;张亚培;李烨【期刊名称】《中国石化》【年(卷),期】2016(000)009【总页数】3页(P34-36)【作者】宋玉春;张亚培;李烨【作者单位】【正文语种】中文“创新是发展的不竭动力,只有发动科技创新这个强大引擎,发展才会更具竞争力,也才会更有力量、更有前途、更有自信。
”5月26日,茂名石化2号聚丙烯装置成功产出薄壁注塑用聚丙烯PPR-M55-S,首次排产约800吨。
该牌号属总部化工事业部今年下达的顶替进口牌号开发工作任务之一,这是该公司今年开发的第4个新产品。
茂名石化总经理余夕志在接受记者采访时表示:“创新是发展的不竭动力,是当今时代的最强音。
公司的发展与科技创新息息相关,只有发动起科技创新这个强大引擎,发展才会更具竞争力,也才会更有力量、更有前途、更有自信。
”茂名石化全面实施创新驱动战略,针对公司增效发展瓶颈,以我为主,持续推进改革创新,创新能力排名位居总部七大炼化一体化企业前列。
公司把2016年确定为科技创新年,出台《茂名石化科技体制机制创新方案》,进一步加快创新驱动发展战略步伐,大力实施技术创新、产品创新、体制创新,实现更有质量、更有效益、更可持续的发展。
“公司要在探索科技机制创新上‘先试先行’,把科技创新作为提质增效升级最重要的推动力。
”5月20日,余夕志在与科研骨干及博士座谈时,对科技创新提出了新要求。
近年来,茂名石化不断深化改革,建立相对完善的科技体制,设立专业特色突出的研究院,开展合成树脂研究、橡胶塑料加工应用研究、有机化工研究、油品应用研究等领域的研究,形成具有较强研发实力的创新研发体系。
近日,公司首个现代化有机合成实验室投用。
经过两年多的努力,在最新一批双排管气体分配器等设备投用后,该实验室已具备开展部分配体合成实验的能力。
该实验室位于研究院化工实验区,主要用于开展催化剂合成与评价及其他有机化学方面项目的研究。
“要打破一切条条框框,打破一切制约想象力和创造力的陈规陋习,建立一套充满生机和活力的评价激励机制。
深化ERP-MES集成应用提升生产精细管理水平
郭锦文
(中国石化股份有限公司茂名分公司炼油分部,广东茂名525011)
近年来,茂名分公司炼油分部紧紧围绕“十七”大提出的“大力推进信息化与工业化融合,促进工业由大变强”的方针,贯彻落实科学发展观。
在中石化总部正确领导下,以李总提出的“管理出效益,从严管理出大效益,精细化管理出最大化效益”理念为指导,坚持信息管理的“五统一”原则,以ERP、MES信息化平台为基础,规范业务运作,进一步深化ERP、MES集成应用,炼油精细管理进一步提高,而炼油的技术经经济指标也进一步得到提升。
ERP、MES在生产经营管理层面信息化应用工作走在中石化系统内的前列,具体做了如下工作:
1规范生产运行数据的传输管理,确保ERP、MES的数据一致性
通过ERP、MES系统的成功应用后,消除了原有的信息孤岛,原始数据来源只有一个采集点,实现数据源的采集唯一性,避免了的一个数据源来自不同口径造成生产、统计、财务部门之间的数据不一致性。
生产执行数据从现场仪表→操制室操作系统(DCS等)→数采→炼油MES的装置校正分系统(或公用工程分系统)→炼油MES的油品移动分系统→炼油MES的统计平衡分系统→炼油MES的ERP接口分系统一直到ERP系统,在这条数据链上,生产执行数据贯穿始终,每次平衡调整后的结果都能够相互追溯。
在未实施ERP、MES之前,生产、统计、财务部门之间的数据由于上报时间及途径不一致,存在着一定差异,没法及时准确地很好指导生产经营管理;实施ERP、MES之后,实现了生产、统计、财务部门之间的数据的一致性,确保了生产数据的完整性,反映了“数出一源”的特点,很大程度上简化了繁重与复杂的业务操作流程,提高了茂名分公司炼油生产运行数据的质量。
2利用MES的多层递阶的物料平衡技术,提高生产运行数据质量
利用MES的多层递阶的物料平衡技术,装置投入产出数据先经一线班组进行班组级装置平衡,再由调度结合装置、罐区每班提交的生产运行数据进行物料移动的节点平衡,车间统计员根据调度每班平衡结果汇总每日平衡数据并结合物料进出厂计量的数据进行数据确认,全厂平衡工程师根据车间统计员确认装置、罐区运行数据结合全过程生产运行实际情况进行全厂物料的“班跟踪、日平衡、旬确认、月结算”。
通过MES运行管理制度、生产调度管理制度、生产统计管理制度等制度进行规范管理,实现“软件+管理”相结合,防止数据传输过程中的数据失真。
MES实施前,每月全厂统计平衡的差异量都在1万吨以上,约占原油加工量的1%左右,并出现轻亏重盈的现象,全厂统计的数据质量相当差,无法准确指导生产。
MES实施后,每月全厂统计平衡差异量从2006年初的6000吨下降到目前±1000吨,占原油加工量比例由-5.0‰左右降到±1‰的水平,已完成消化的计量方式造成的误差(仪表量与罐计量的组合误差为3.5‰),2006年1月~2007年3月炼油厂区差异变化趋势见图-1。
利用ERP 、MES 之间相互制约性,确保生产运行数据真实性
按ERP 运行标准要求:生产的产品产量必须每日提供给ERP 的MM 模块供销售结算,装置投入产出及公用工程消耗数据也必须每旬导入ERP 的PP 模块供财务的“旬确认、月结算”。
生产产品产量每日导入ERP 系统、装置投入产出及公用工程消耗数据每旬导入ERP 系统,制约了生产统计利用MES 大幅度调整数据而与财务部门的数据不一致,确保生产运行数据的真实性和一致性,MES 与ERP 生产数据对比表见图-2。
图-2MES 与ERP 生产数据对比表
4
通过MES 实效性,监控生产运行数据,提升了精细化管理水平
通过调度、统计的平衡,结合生产实际情况,利用MES 的超差报警及时跟踪物流,可以及时发现操作错误(如罐与罐串油),及时纠正,保障企业装置的“安、稳、长、满、优”生产,将以前的事后评估、事后处理,变为事中评估、事中处理,做到及时发现问题,及时解决,提升了生产精细化管理水平。
1)生产调度利用MES 每班(8小时)数据对生产运行情况进行监控并指导生产。
炼油MES 在班点后1小时可提供罐情动态报表、装置侧线平衡数据,罐情动态报表、装置侧线平衡数据分别见图-3、图-4。
图-3罐情动态报表
图-4装置侧线平衡数据图
2)每日为生产管理部门及时提供各种需求报表和变化趋势图,如库存量、装置加工、产品交库、原料进厂、产品出厂等生产报表和原油加工量及原油、半成品、成品库存等变化趋势图,半成品库存变化趋势图、三地原油库存变化趋势图分别见图-5、图-6。
图-5半成品库存变化趋势
图-6三地原油库存变化趋势
3)对生产统计数据进行“班跟踪、日平衡、旬确认、月结算”监控物料进出厂数据,减少效益损失。
如通过统计对液态烃的日平衡来监控供实华公司液化气原料的使用情况,防止实华公司不全用我们的催化液化气,造成催化液化气并作液化石油气,液化气原料与液化石油气价差达1000元/吨,减少效益损失。
5深化ERP、MES集成应用,提升炼油主要技术经济指标
利用MES的数据每旬、不定期、每月对炼油主要技术经济指标的完成情况进行全程监控。
利用ERP 的数据为每月对炼油主要经济指标的完成情况进行分析。
ERP、MES实施后综合技术经济指标比未实施前大幅度提升,2004~2007年1~10月综合指标技术经济指标对比分析见表-1。
表-12004~2007年1~10月综合指标技术经济指标对比%
总之,在总部和公司的正确领导下,我们将精心运作、严格要求、科学管理,有信心、有决心全面提升炼油分部生产运行信息化的整体水平,为炼油分部生产精细化管理提供及时、准确的数据,为茂名
石化的持续发展做出新的、更大的贡献。