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石化企业 MES 关键技术研究、攻关及应用

石化企业 MES 关键技术研究、攻关及应用. 中国石化股份有限公司信息系统管理部 石化盈科信息技术有限责任公司 2005 年 07 月. 演讲大纲. 1. 背景. 2. S-MES 定位、总体架构和功能. 3. S-MES 关键技术. 4. 中国石化 MES 应用现状. 背景. 国家 863 高科技计划重点项目 中国石化总部重点扶持 石油化工行业 MES 联盟： 石化盈科牵头 中科院软件所、浙江中控、时林公司参与 集中了国内石化行业 MES 技术方面最强的力量. 需要解决的问题. 背景. 如何提高自动化制造设备的利用率

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石化企业 MES 关键技术研究、攻关及应用

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Presentation Transcript

  1. 石化企业MES关键技术研究、攻关及应用 中国石化股份有限公司信息系统管理部 石化盈科信息技术有限责任公司 2005年07月

  2. 演讲大纲 1 背景 2 S-MES定位、总体架构和功能 3 S-MES关键技术 4 中国石化MES应用现状

  3. 背景 • 国家863高科技计划重点项目 • 中国石化总部重点扶持 • 石油化工行业MES联盟： • 石化盈科牵头 • 中科院软件所、浙江中控、时林公司参与 • 集中了国内石化行业MES技术方面最强的力量

  4. 需要解决的问题 背景 • 如何提高自动化制造设备的利用率 • 如何实现管理决策与制造过程控制的有效沟通 ？？？

  5. 石化企业MES建设目标 背景 • 企业的想法 企业生产部门最关心的三个问题：生产什么和生产多少？如何生产？生产得怎样？ • 企业的目的 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企业MES .

  6. 生产计划优化 生产调度 物料平衡 油品移动信息 公用工程 故障诊断 罐区管理 化验室管理 石化企业MES系统定位 综合信息、考核绩效、科学决策 总部资源调度和生产指挥系统 规范流程、三流合一、严格管理 经营管理层 财务会计 成本控制 销售分销 项目管理 人力资源 生产计划 工厂维护 物料管理 物资采购 质量管理 跟踪物流、优化调度、精细生产 生产执行层 安稳长满优 油品调合 操作优化 先进控制 过程控制层 实时数据库

  7. 石化企业MES总体架构

  8. 石化企业MES主要功能(1)——跟踪物流 • 全面的物流管理体系 • 全过程：从原油进厂、装置加工、产品调和到成品出厂 • 全方位：所有侧线，组分跟踪 • 全天候：24小时连续，跟踪每一个移动事件

  9. 石化企业MES主要功能(1)——跟踪物流 • 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)。 • 原油明细到品种，成品明细到牌号，半成品明细到装置组份，罐区明细到物理罐，物理罐物料明细到组份比例，组织机构细化到班组岗位，公用工程明细到每个工作中心和外供单位。

  10. 石化企业MES主要功能(2)——物料平衡 • 综合管理生产物料的收付移动信息 • 物料计量、物料存储、物料移动、物料平衡 • 生产物流数据采集 • 自动方式 • 人工方式 • 物料平衡方法 • 生产装置计量校正 • 油品平衡 • 统计平衡 • 物料平衡 • 日平衡，旬结算

  11. 石化企业MES主要功能(3)——计划管理及排产优化石化企业MES主要功能(3)——计划管理及排产优化 • 从需求到生产、存储和采购，以利润最大化为目标 • 优化原油选择 • 优化生产加工方案 • 优化库存 • 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 • 原油数据库与常减压切割 • 报表输出系统

  12. 石化企业MES主要功能(4)——调度管理及调度优化石化企业MES主要功能(4)——调度管理及调度优化 • 集成应用调度优化软件 • 配合计划优化软件 • 基于MES物料平衡 • 集成实时数据库 • 提升炼油作业计划、调度管理水平 • 建立原油进厂和包括主要生产装置、原油储罐、中间组分罐、产品罐以及产品调合出厂的调度模型 • 提高生产装置能力，原油及组分油、存储的利用率 • 提供处理生产过程中紧急情况的辅助分析工具 • 为生产调度的决策带来方便 • 优化生产操作，降本增效水平显著提高 • 提高产、供、销部门的信息衔接

  13. 石化企业MES主要功能(5)——操作管理 • 生产操作管理 • 支持整个工厂生产运行的日常协调和指挥工作， • 将生产计划和排产方案转换为更加详细的生产指令、物料移动指令并且下达给所有生产车间、储运车间/油品车间和相关部门 • 调度人员通过此系统，对从原油/原料进厂到成品入库、出库整个生产计划执行过程进行沟通、跟踪和判断。

  14. 石化企业MES主要功能(6)——公用工程管理 • 全面采集水、电、汽、风等生产和消耗的数据 • 建立公用工程产耗平衡模型，平衡生产量、消耗量、损失量 • 跟踪装置能源动力消耗 • 监控公用工程系统运行 • 给调度部门和生产部门提供公用工程调度信息 • 完成日平衡、旬结算、月统计 • 为生产成本核算、经济技术指标统计系统提供基础数据

  15. 石化企业MES主要功能(7)——数据服务 • 建立企业的核心数据库 • 规范应用系统的编码体系 • 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 • 支撑ERP应用，满足“日平衡、旬结算” • 提供物料平衡（工作中心收发料）信息 • 提供库存动态信息 • 提供公用工程（成本中心）信息 • 支撑供应链优化 • 对优化策略的执行结果进行反馈验证 • 减少预期值与实际值间的差值

  16. 应付帐款 应收帐款 总帐 供应商 客户 资金 成本控制 库存 生产 采购 销售 M M Invoice M 进厂 出厂 罐区、仓储 物流 Invoice 装置 成品 原料油 石化企业MES主要功能(7)—— ERP与MES

  17. 装置4 装置3 装置1 装置2 Movement 石化企业MES关键技术（1）——物流的跟踪与准确描述 • 物料从一个区域流向另一个区域

  18. 石化企业MES关键技术（1）——物流的跟踪与准确描述石化企业MES关键技术（1）——物流的跟踪与准确描述

  19. 石化企业MES关键技术（1）——物流的跟踪与准确描述石化企业MES关键技术（1）——物流的跟踪与准确描述

  20. 石化企业MES关键技术（2）——优化模型的建立石化企业MES关键技术（2）——优化模型的建立 生产计划优化模型 • 二次加工装置的Delta Base模型 • 硫传递模型 • 多周期模型（库存、船期、检修） • 汽油调合模型

  21. 安全 数据库管理模块 Sino-CAMS H/CAMS 数据库一般管理功能 Cal II 原油理论切割工具 模糊识别 iCDM 身份 原油混炼计算工具 简评修正详评 切割数据校正工具 Interface Modules 混和原油物性计算 身份确认 工具箱及其他辅助工具 Flash Assay Feature 图形显示 数据处理 访问权限 中国石化原油评价数据库 标准窄馏分表 内容保密 CRU 格式文件 权限设置信息 可靠性保证 原油评价原始数据表 可用性保证 数据处理工具 石化企业MES关键技术（3）——原油物性的评价 • 原油数据的处理、拟合技术 • 简评数据调整详评数据的技术 • 原油的模糊查询技术 • 原油混炼计算 • 切割数据校正技术

  22. 石化企业MES关键技术（4）——实施方法论 • MES项目实施包括下列方面 • MES项目实施路线图 • MES项目实施管理 • MES项目培训 • 数据收集模板 • 文档管理模板 • 成熟的实施方法论能有效降低风险，推动各项工作的展开。 • 实施顾问与企业项目组（关键用户）紧密配合，完成流程设计及系统设置。 • 系统实施过程中的知识转移的成功与否，是决定项目成败的关键之一。

  23. MES实施基础条件——计量检测 • 进出厂关键计量； • 关联交易关键计量； • 装置物理侧线计量； • 罐区计量；

  24. 序号 6项MES关键技术 T1 MES数据平台 T2 成本测算、控制、管理 T3 生产过程绩效KPIs监控 T4 装置产能及产品质量在线统计、跟踪和反馈控 T5 生产计划与调度优化集成应用 T6 以生产成本和产品质量为主题的数据挖掘 MES分系统 支撑技术 数据集成平台 T1 装置数据校正分系统 T1，T2，T3，T6 油品移动分系统 T1，T4，T5，T6 统计平衡分系统 T1，T2，T3，T4，T5 公用工程信息管理分系统 T1，T2，T3，T6 石化企业MES关键技术 关键技术在MES分系统的实现

  25. 中国石化MES开发与应用现状 • 安庆石化MES • 2004年12月试运行，3月正式上线 • 荆门石化MES • 2004年12月试运行，3月正式上线 • 茂名石化MES • 2004年1月试运行，5月正式上线

  26. 中国石化MES开发与应用现状 企业需求 • 企业精细化生产管理需要 建立完备的物流管理与控制体系，真正实现企业信息集成和业务集成优化，全面提高企业的经济效益，提高企业的创新能力和市场竞争能力。 • 资源优化需要MES支撑 通过MES弥合了企业ERP层和PCS层之间的间隔，实现生产过程集成的纽带。 • 企业数据集成的需求 MES消除企业信息孤岛，对应用系统进行集成并提供一致的共享的信息。 • 支撑ERP应用需要 ERP系统05年在茂名分公司推广实施。

  27. 中国石化MES开发与应用现状 • 实施范围 • 分公司炼油部分： • 生产管理 • 综合计划 • 能源计量 • 实施功能模块 • 数据集成平台及核心数据库 • 装置校正模块 • 油品移动模块 • 物料平衡模块 • 公用工程模块 • ERP接口模块 • 系统目标 • 基于“2+1”物料平衡策略的MES系统整体流程贯通 • 支持生产调度、生产统计和公用工程管理等应用 • 实现物料移动大误差侦破和平衡超差报警，跟踪物流，发现问题，提升管理 • 为ERP系统提供平衡结算数据，支撑ERP运行 • 生产管理者可通过MES系统对有关信息进行查询、监控 • 为总部MES推广积累经验

  28. 中国石化MES开发与应用现状 1、直接经济效益 • 在中国石化茂名分公司采用MES系统软件S-MES V1.0, 实现了物料平衡、油品移动质量跟踪、市场统计成本核算等生产管理功能，产生820万元/年利润的直接经济效益 • MES的成功应用，在4家试点企业共产生了1889.20万元/年利润的直接经济效益。

  29. 中国石化MES开发与应用现状 2、间接经济效益 • 提升企业精细化管理水平，提高生产效率，降低成本，经济效益显著。 • 加工成本降低1% ； • 轻油收率提高0.5%； • 油品损耗降低0.2% ； • 能耗降低1%

  30. 中国石化MES开发与应用现状 3、社会效益 • 全面促进企业生产精细化管理 • 为企业的生产管理提供信息化管理工具 • 实现企业的数据和应用集成

  31. 案例－装置信息－蒸馏

  32. 案例－库存（原油库存）

  33. 案例－物流跟踪

  34. 案例－调度日报（罐情日志）

  35. 经验及体会 • 领导重视、用户主导是MES成功的前提 • 贴近企业、服务企业、为企业带来效益是MES成功的基础 • 发现问题 • 提升管理 • 不断提高对MES的认识是MES成功的关键 • MES系统是一个业务系统 • 以业务人员组成企业实施队伍 • 业务集成、数据共享、协同工作 • MES是一个“不断完善、逐步求精”的过程 • MES系统＝技术＋管理 • 做好培训是MES系统成功的保证 • 用户培训贯穿始终 • 系统操作培训与MES理念培训相结合 • 深入开展知识传递

  36. 谢谢！

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