石化盈科MES

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    系统简介 石化盈科 MES 系统简介

    石化盈科信息技术有限公司 2009 年 2 月

    一,MES 系统理解

    石化盈科公司经过多年对石化企业 MES 开发,建设经验的总结,将 MES 系统建 设的总目标是: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

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    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

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    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验分析管理: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.

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    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.

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    MES 基本系统实施流程 (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

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    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性和科学性,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,提高企业参与国内外市场的竞争能力;

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    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

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    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

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    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,

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    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,准确的数据支持.

    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,

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    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 以及网络建设等信息化建设内容. 青岛炼化 的 MES 项目建设采用了 AspenONE 产品作为集成平台, 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

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    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,同时构建化工事业部计划管理子系统,负 责完成化工事业部计划上报,汇总,编制,发布,调整,分析与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.

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    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.

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    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 为一体的大型民营企业.公司拥有主要生产装置:230 万吨/年常减压蒸馏装置,85 万吨/年催化裂化装置,80 万吨/年,100 万吨/年延迟焦化各一套,30 万吨/年,80 万吨/年汽柴油加氢装置各一套, 5000 标立/小时, 15000 标方/小时制氢装置各一套, 10 万吨/年轻汽油醚化装置,8 万吨/年直馏汽油芳构化装置,15 万吨/年气分装置, 2.0 万吨/年 MTBE 装置,4 万吨/年聚丙烯装置等设施.2006 年初该公司决定实施生 产管理系统(MES), 决心向信息化的深层应用迈进. 京博石化选用了石化盈科的 SMES 软件来实施企业的 MES 项目建设. 经过紧张而 有序的实施后, 该项目于 2008 年 5 月正式上线运行. 项目的成功实施为企业带来了 如下效果: 1.由于实施了精确的物料管理和能耗管理,使生产单耗大大降低,同时可以使 决策层迅速改变生产经营策略,使利润实现最大化.

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    2.物料平衡模块实现了调度平衡,能源管理乃至全厂平衡的自动化处理,使生 产效率大幅提高, 由此给公司带来的效益超过 200 万元/年; 与销售系统的无缝集成, 使得系统能够即时获得原料与产品的市场价格信息,从而使原来半自动化方式的计 划优化工作有了一个质的飞跃,使领导决策的效率和质量大大提高,由此产生的直 接效果是提升了公司的市场竞争能力. 3.系统上线后,原先存在于管理层与生产控制层之间的信息屏障被打通,公司 领导和相关职能部门坐在自己的办公室就可看到生产现场的操作情况,各种关键工 艺指标和质量指标的报表可迅速自动生成,在实现信息便捷获取的同时也实现了管理和控制的便捷执行, SMES 使生产信息第一次跨越了横亘在现实和传统意识中的曾 经认为不可逾越的鸿沟,使现场操作变得更加透明,使信息变得更加真实,使管理 人员和操作人员沟通变得畅通无阻. 4. 罐区管理模块使罐区的数据更加真实. 以前罐区上报的数据存在人为推算的 现象,不能客观地反映罐区与装置互供的真实状况,如今,一切数据均由系统从现 场仪表中采集上来,且系统能够保证信息在传递过程中不被篡改.由于真实的数据 反映了真实的生产情况,使生产决策和生产调度的执行也变得更加快捷有效. 5. 自动预警功能使生产调度人员的工作效率得到质的改变, 原先对生产事故的 处理,往往是"事后诸葛亮" ,如今有些严重的生产隐患可以提前从 SMES 的预警系 统中反映出来,避免了事故的发生. 以下两幅图分别是企业的罐区配置图和企业对仪表回零情况进行检查和预警图.

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    罐区配置图

    仪表回零情况进行检查

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    其他项目

    管道生产执行系统 石化管道储运公司是中国专业原油管道公司,该公司范围遍布全国 10 个省市, 下属 12 个输油管理处,管理 27 条原油管线,为 24 家炼化企业输送原油.2006 年 石化盈科为石化管道储运公司建设开发了管道生产执行系统. 在该项目中,石化盈科充分吸纳了国内原油管线类信息系统的先进成果,结合 管道储运分公司实际特点, 紧紧围绕原油管输业务开展进行. 系统提供了综合展示, 运销,调度,生产实时监控,管道管理,HSE 管理,能耗统计,设备管理,原油知 识库,视频会议等 9 大业务功能模块,62 项子功能,基本上覆盖了管道储运分公司生产管理层面的全部业务. 石化盈科采用的先进的技术手段, 实现了基于二维/三维展示技术为支撑的原油 管道地理信息的图形展示,以业务流程为驱动的业务模型,精确到秒级的输油工艺 参数实时数据采集,管网调度计划与管线运行优化两级结合的优化模型,专业的管 道完整性管理,先进的设备风险分析,保障管网安全运行的 HSE 管理等众多功能. 多种技术紧密融合,最终形成了石化盈科专有技术,技术水平在国内同行业处于领 先地位,部分技术已经达到国际先进水平.

    炼油生产调度指挥系统 石化盈科开发的炼油生产调度指挥系统,是为集团总部层面建立的,以炼油调 度管理为主要业务目标的信息系统. 该系统在开发中采用了先进的物流技术,监控技术,优化技术和信息技术,是 一个多种信息技术集成的成功案例. 该系统包含炼油生产调度业务管理子系统,炼油生产调度专业管理子系统,生 产动态跟踪子子系统,工业电视监控子系统,调度会议子系统等 4 个子系统.在生产运行监控子系统中,实现了异种实时数据库(Honeywell Uniformance150,200, OSI PI,ABB,Aspentech IP.21,Foxboro)系统的集成.

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    该系统能够为业主及其下属的炼油生产企业提供信息交换平台,提供炼油企业 生产日报等管理数据的上传,及炼油企业的生产动态数据的上报等功能.为集团总 部层面的专业管理提供及时准确的生产信息提供了技术支撑. 该系统自 2006 年正式上线试运行以来, 实现了全程实时监控企业主要生产装置 安全运行状况,装置的负荷状况以及装置主要能耗状况等,为用户安排生产,评定 企业业绩提供了有力的支持.

    甬沪宁原油配送信息管理系统 甬沪宁原油配送信息管理项目是一个,多产品,多技术,多应用,多家公司配 合高难度集成项目. 甬沪宁原油管输网是一条新上的原油管输网,为中国沿海五家大型炼化企业输 送进口原油,管线输送能力达到 4000 多万吨/年,采用的是常温密闭输送工艺.该 管线输油有如下几个特点: (1)输送量大,沿途油库周转率高; (2)密闭常温输送; (3)输送品种多,而且要求分储分输; (4)要综合考虑,满足沿途五家企业的原油需求. 为了加强管理,提高工作效率,实现管输优化作业,业主希望能建立"甬沪宁 原油管网配送管理信息系统" ,并要求系统要与工程同步投用.经过充分论证,选择 了石化盈科作为系统集成商.项目于 2003 年底启动,2005 年 5 月与管网工程同步 投用. 石化盈科采用了先进的物流技术,监控技术,优化技术和信息技术及集成管理 经验,设计并成功实施了"甬沪宁原油管网配送管理信息系统" ,系统由地理信息子 系统,原油管理子系统,管输计划和调度优化子系统,生产运行监控子系统,工业 电视监控子系统和调度会议子系统共 6 个子系统组成.用到了 GIS,计划优化,调度优化,实时数据库,工业电视,调度会议等各种信息技术,是一个多种信息技术

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    集成的成功案例.在生产运行监控子系统中,实现了异种实时数据库(Honeywell Uniformance150,200,OSI PI,Aspentech IP.21,和 ABB AVANTI)系统的集成. 该系统与工程同步投用,保证了管线开工的顺利进行,实现了管网输油的高效 管理,确保了管线安全,平稳运行.

    LIMS 系统 石化盈科在 LIMS 系统(实验室信息管理系统)建设方面,也有不俗业绩.先后 为茂名石化和安庆石化等企业实施了 LIMS 系统. 石化盈科在 LIMS 系统的建设实施中,采用了以下关键技术: (1)实验室业务流程按照工作流模式来规范管理的建模技术 (2)各种仪器的集成技术; (3)握网络化色谱的采集,分析处理与传输技术 (4)LIMS 系统与实时数据库的集成技术 (5)LIMS 质量数据的 WEB 发布技术 系统包括样品信息的系统管理,检验流程的控制管理,实验室的综合管理,科研工作管理,数据库的管理与应用,资源管理等功能.能够整理样品化验分析的全 过程, 监控整个分析工作流程,能够进行分析仪器和设备的档案管理, 允许链接其他 数据库等. 目前, 石化盈科实施的 LIMS 系统已经成为茂名炼化, 安庆石化质量部门必不可 少的管理工具和工作平台.

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    系统简介 石化盈科 MES 系统简介

    石化盈科信息技术有限公司 2009 年 2 月

    一,MES 系统理解

    石化盈科公司经过多年对石化企业 MES 开发,建设经验的总结,将 MES 系统建 设的总目标是: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

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    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

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    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验分析管理: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.

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    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.

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    MES 基本系统实施流程 (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

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    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性和科学性,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,提高企业参与国内外市场的竞争能力;

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    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

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    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

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    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,

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    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,准确的数据支持.

    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,

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    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 以及网络建设等信息化建设内容. 青岛炼化 的 MES 项目建设采用了 AspenONE 产品作为集成平台, 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

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    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,同时构建化工事业部计划管理子系统,负 责完成化工事业部计划上报,汇总,编制,发布,调整,分析与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.

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    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.

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    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 为一体的大型民营企业.公司拥有主要生产装置:230 万吨/年常减压蒸馏装置,85 万吨/年催化裂化装置,80 万吨/年,100 万吨/年延迟焦化各一套,30 万吨/年,80 万吨/年汽柴油加氢装置各一套, 5000 标立/小时, 15000 标方/小时制氢装置各一套, 10 万吨/年轻汽油醚化装置,8 万吨/年直馏汽油芳构化装置,15 万吨/年气分装置, 2.0 万吨/年 MTBE 装置,4 万吨/年聚丙烯装置等设施.2006 年初该公司决定实施生 产管理系统(MES), 决心向信息化的深层应用迈进. 京博石化选用了石化盈科的 SMES 软件来实施企业的 MES 项目建设. 经过紧张而 有序的实施后, 该项目于 2008 年 5 月正式上线运行. 项目的成功实施为企业带来了 如下效果: 1.由于实施了精确的物料管理和能耗管理,使生产单耗大大降低,同时可以使 决策层迅速改变生产经营策略,使利润实现最大化.

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    2.物料平衡模块实现了调度平衡,能源管理乃至全厂平衡的自动化处理,使生 产效率大幅提高, 由此给公司带来的效益超过 200 万元/年; 与销售系统的无缝集成, 使得系统能够即时获得原料与产品的市场价格信息,从而使原来半自动化方式的计 划优化工作有了一个质的飞跃,使领导决策的效率和质量大大提高,由此产生的直 接效果是提升了公司的市场竞争能力. 3.系统上线后,原先存在于管理层与生产控制层之间的信息屏障被打通,公司 领导和相关职能部门坐在自己的办公室就可看到生产现场的操作情况,各种关键工 艺指标和质量指标的报表可迅速自动生成,在实现信息便捷获取的同时也实现了管理和控制的便捷执行, SMES 使生产信息第一次跨越了横亘在现实和传统意识中的曾 经认为不可逾越的鸿沟,使现场操作变得更加透明,使信息变得更加真实,使管理 人员和操作人员沟通变得畅通无阻. 4. 罐区管理模块使罐区的数据更加真实. 以前罐区上报的数据存在人为推算的 现象,不能客观地反映罐区与装置互供的真实状况,如今,一切数据均由系统从现 场仪表中采集上来,且系统能够保证信息在传递过程中不被篡改.由于真实的数据 反映了真实的生产情况,使生产决策和生产调度的执行也变得更加快捷有效. 5. 自动预警功能使生产调度人员的工作效率得到质的改变, 原先对生产事故的 处理,往往是"事后诸葛亮" ,如今有些严重的生产隐患可以提前从 SMES 的预警系 统中反映出来,避免了事故的发生. 以下两幅图分别是企业的罐区配置图和企业对仪表回零情况进行检查和预警图.

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    罐区配置图

    仪表回零情况进行检查

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    其他项目

    管道生产执行系统 石化管道储运公司是中国专业原油管道公司,该公司范围遍布全国 10 个省市, 下属 12 个输油管理处,管理 27 条原油管线,为 24 家炼化企业输送原油.2006 年 石化盈科为石化管道储运公司建设开发了管道生产执行系统. 在该项目中,石化盈科充分吸纳了国内原油管线类信息系统的先进成果,结合 管道储运分公司实际特点, 紧紧围绕原油管输业务开展进行. 系统提供了综合展示, 运销,调度,生产实时监控,管道管理,HSE 管理,能耗统计,设备管理,原油知 识库,视频会议等 9 大业务功能模块,62 项子功能,基本上覆盖了管道储运分公司生产管理层面的全部业务. 石化盈科采用的先进的技术手段, 实现了基于二维/三维展示技术为支撑的原油 管道地理信息的图形展示,以业务流程为驱动的业务模型,精确到秒级的输油工艺 参数实时数据采集,管网调度计划与管线运行优化两级结合的优化模型,专业的管 道完整性管理,先进的设备风险分析,保障管网安全运行的 HSE 管理等众多功能. 多种技术紧密融合,最终形成了石化盈科专有技术,技术水平在国内同行业处于领 先地位,部分技术已经达到国际先进水平.

    炼油生产调度指挥系统 石化盈科开发的炼油生产调度指挥系统,是为集团总部层面建立的,以炼油调 度管理为主要业务目标的信息系统. 该系统在开发中采用了先进的物流技术,监控技术,优化技术和信息技术,是 一个多种信息技术集成的成功案例. 该系统包含炼油生产调度业务管理子系统,炼油生产调度专业管理子系统,生 产动态跟踪子子系统,工业电视监控子系统,调度会议子系统等 4 个子系统.在生产运行监控子系统中,实现了异种实时数据库(Honeywell Uniformance150,200, OSI PI,ABB,Aspentech IP.21,Foxboro)系统的集成.

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    该系统能够为业主及其下属的炼油生产企业提供信息交换平台,提供炼油企业 生产日报等管理数据的上传,及炼油企业的生产动态数据的上报等功能.为集团总 部层面的专业管理提供及时准确的生产信息提供了技术支撑. 该系统自 2006 年正式上线试运行以来, 实现了全程实时监控企业主要生产装置 安全运行状况,装置的负荷状况以及装置主要能耗状况等,为用户安排生产,评定 企业业绩提供了有力的支持.

    甬沪宁原油配送信息管理系统 甬沪宁原油配送信息管理项目是一个,多产品,多技术,多应用,多家公司配 合高难度集成项目. 甬沪宁原油管输网是一条新上的原油管输网,为中国沿海五家大型炼化企业输 送进口原油,管线输送能力达到 4000 多万吨/年,采用的是常温密闭输送工艺.该 管线输油有如下几个特点: (1)输送量大,沿途油库周转率高; (2)密闭常温输送; (3)输送品种多,而且要求分储分输; (4)要综合考虑,满足沿途五家企业的原油需求. 为了加强管理,提高工作效率,实现管输优化作业,业主希望能建立"甬沪宁 原油管网配送管理信息系统" ,并要求系统要与工程同步投用.经过充分论证,选择 了石化盈科作为系统集成商.项目于 2003 年底启动,2005 年 5 月与管网工程同步 投用. 石化盈科采用了先进的物流技术,监控技术,优化技术和信息技术及集成管理 经验,设计并成功实施了"甬沪宁原油管网配送管理信息系统" ,系统由地理信息子 系统,原油管理子系统,管输计划和调度优化子系统,生产运行监控子系统,工业 电视监控子系统和调度会议子系统共 6 个子系统组成.用到了 GIS,计划优化,调度优化,实时数据库,工业电视,调度会议等各种信息技术,是一个多种信息技术

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    集成的成功案例.在生产运行监控子系统中,实现了异种实时数据库(Honeywell Uniformance150,200,OSI PI,Aspentech IP.21,和 ABB AVANTI)系统的集成. 该系统与工程同步投用,保证了管线开工的顺利进行,实现了管网输油的高效 管理,确保了管线安全,平稳运行.

    LIMS 系统 石化盈科在 LIMS 系统(实验室信息管理系统)建设方面,也有不俗业绩.先后 为茂名石化和安庆石化等企业实施了 LIMS 系统. 石化盈科在 LIMS 系统的建设实施中,采用了以下关键技术: (1)实验室业务流程按照工作流模式来规范管理的建模技术 (2)各种仪器的集成技术; (3)握网络化色谱的采集,分析处理与传输技术 (4)LIMS 系统与实时数据库的集成技术 (5)LIMS 质量数据的 WEB 发布技术 系统包括样品信息的系统管理,检验流程的控制管理,实验室的综合管理,科研工作管理,数据库的管理与应用,资源管理等功能.能够整理样品化验分析的全 过程, 监控整个分析工作流程,能够进行分析仪器和设备的档案管理, 允许链接其他 数据库等. 目前, 石化盈科实施的 LIMS 系统已经成为茂名炼化, 安庆石化质量部门必不可 少的管理工具和工作平台.

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