MES在炼化企业的应用案例文档格式.docx
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systemisappliedsuccessfullyinpetroleumprocessingandchemicalenterprises,itanalyzesandsummarizesthe
appliedresultsofMESsystemtopetroleumprocessingandchemicalenterprisesandshowstheprospectthat
processindustriesmakeuseofMESsystemtoimprovefinemanagementlevelofproductionand
competitiveness.
Keywords:
ProductionManagement；
Informationization；
MassBalance
引
言
需要，但是，在以DCS、PLC为代表的过程控制
层和以ERP为代表的经营管理层缺少有效的生
MES（ManufacturingExecutionSystem）生产
执行系统作为生产过程管理管理信息系统，始于
上世纪90年代年，成立于1992年的MESA协会
（ManufacturingExecutionSystemAssociation
International）为促进MES普及，经常发布关于MES
白皮书、客户使用效果报告等，推动了MES应用
快速发展。
中国石化作为能源化工行业的大型国
有企业，生产管理过程的信息系统建设是企业发
展的重要手段之一，因此，中国石化的MES建
设伴随着企业的发展应运而生。
1石化MES建设概述
石油化工生产属于连续性生产流程行业，自
动化程度较高，DCS、PLC系统已成为生产过程
的主要控制手段。
“十五”至“十一五”期间，石
化行业大部分生产企业建立了以ERP为核心的
企业信息管理系统，基本满足了企业经营管理的
2009-07-10收到初稿，2009-08-31收到修改稿
联系人：
罗敏明.第一作者：
罗敏明（1963-），男，学士，高级
工程师
产实时信息沟通，上层和下层之间缺乏生产信息
的优化调度和协调机制，对于石化行业这样一个
多投入、多产出的生产过程，装置的产出同时包
含着各种不同的半成品或成品，其中半成品进入
下一套装置又会产生各种不同的产品，同时还存
在着物料回流的情况来说，企业生产的精细化管
理难度非常大，而MES系统建设正是致力于解
决这一生产过程信息沟通难题的有效途径之一，
建立一个快速反应生产控制、执行、管理过程的
信息平台是保证产品产量和质量、减低成本、实
现安全平稳生产的必要条件。
为此，中国石化在
信息化建设总体规划中明确提出了建设
ERP/MES/PCS三层结构为核心架构的信息化应
用体系，将加强MES系统建设是作为企业信息
化建设的重要一环，石化MES项目自启动以来，
集中了国内石化行业MES技术方面最强的力量
进行开发、研究和关键技术攻关，已在茂名、荆
Receiveddate：
2009-07-10Reviseddate:
2009-08-31
Correspondingauthor：
LuoMinming.E-mail：
lmm@
门、安庆、天津、九江、洛阳等多家分公司成功
推广应用。
2石化MES系统架构
石化MES系统总体架构以数据集成平台为
核心，以物流跟踪为主线，集成罐区管理、公用
工程、装置操作、进出厂管理、化工辅料管理、
仓储管理等关键业务。
该体系设计过程中重点考虑了以下因素：
（1）考虑了与ERP、PCS间数据集成关系，
体现了MES应用在企业信息化管理中承上启下
的重要作用。
（2）体现了石化行业生产管理的特点，模
块设计既相互关联，又相对独立，既保证了系统
开发性，又通过数据数据集成平台实现计量、调
度、统计等模块信息传递和共享。
（3）参照炼化企业业务模型，建立核心生产
数据模型，涵盖了企业生产管理的主要层面，实
现了生产和管理等不同信息的集成功能。
3MES主要功能、数据覆盖范围
3．1主要实现的功能
（1）数据集成平台
在数据集成平台上实现了基础数据维护、统
一身份验证、企业核心业务模型、企业核心数据
库。
（2）生产执行
在生产执行层面实现了操作管理、罐区管理、
进出厂管理、仓储管理、装置操作、物料移动、
储运报表等功能。
（3）物料平衡
在物料平衡层面实现了装置校正（装置校正
模型、装置数据校正）、调度平衡（移动数据检验、
调度平衡计算、调度日报生成与呈现）、统计平衡
（全厂统计模型、全厂统计平衡、统计报表生成
与呈现）等功能。
（4）能耗物耗
在能耗物耗层面实现了公用工程管理、化工
辅料管理等功能。
（5）开发了接口ERP、RTDB、LIMS等接口。
3．2生产数据管理覆盖范围
（1）数据覆盖范围
数据覆盖了炼油化工企业所有装置的进料、
出料；
装置公用工程水、电、汽、风产耗；
罐区（仓
储）库存、罐区和装置收付动态；
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）等方面。
（2）数据管理频度
以实时数据采集为主，人工输入为辅，装置
数据、罐区数据、仓储数据周期8小时，公用工
图1
中国石化MES系统总体架构
程数据、化工辅料数据周期24小时，统计数据周
中国石化MES系统通过生产过程信息处理
和支持系统提供的信息与知识，对生产统计、生
产调度、装置运行、生产成本等进行实时管理，
强调实现生产过程优化运行、优化控制和优化管
理等核心技术，以实现生产全过程的调度平衡、
统计平衡来保证生产过程的优化管理，以实现生
产过程的物流跟踪、加强罐区管理、进出厂管理、
仓储管理、装置管理来保证生产过程的优化控制，
以实现公用工程和化工辅料消耗管理来保证生产
过程的优化运行。
期24小时。
（3）数据管理粒度
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。
（4）数据可靠性
显著差异自动侦破报警，三道（班组、调度、
统计）人工确认，层层保留修正痕迹，满足车间、
调度、统计数据精度要求。
4石化MES系统主要特点
4．1
1
系统集成、共享、协同
建立了生产管理核心数据库，统一工厂模
型；
集成ERP、出厂计量系统、RTDB、LIMS等系
统；
为企业生产管理提供一致、唯一和共享的数
据源；
实现了计量、调度、统计、销售业务集成
与业务协同；
实现了炼化企业进出厂、罐区、仓
储及装置关键业务集成与业务协同；
实现与ERP
及PCS的数据集成与业务集成。
2
跟踪物料、发现问题、提升管理
通过建立物料移动关系及对生产过程物料移
动解析，详细描述物流，实现物流（组分）跟踪；
通过采用“2＋1”物料平衡策略（调度平衡、统
计平衡、装置校正）及移动误差侦破及超差报警
技术，借助分析工具，及时发现物料平衡及生产
图2
生产信息可视化
管理问题，提升了生产管理水平。
（1）建立了统一的生产管理业务平台
3
建立了面向生产管理的信息化业务操作
通过炼化企业MES系统的成功应用，建立了
平台
基于核心业务流程和业务场景建立了面向生
产管理的信息化业务操作平台，开发了生产调度
物流跟踪和调度平衡工具、公用工程平衡管理工
具、报表生成管理工具，实现了炼化企业进出厂、
罐区、仓储管理和装置数据自动校正、生产统计
自动和手动物料日平衡、化工辅料（三剂）管理。
一个覆盖生产车间装置管理、物料移动、罐区管
理、进出厂管理、公用工程管理、生产调度、计
划统计等在内的统一的生产管理业务平台，相关
生产部门都在MES系统上进行业务处理，实现了
数据和应用的集成，为生产管理部门提供了一个
强大的业务处理工具，通过MES系统集成平台的
建设，实现了生产数据的集成，可以为生产管理
4
生产管理信息可视化
业务部门的各种专业业务应用提供数据支撑。
系
实现了物流信息、生产管理信息的可视化监
控，使炼化企业的生产过程一目了然，见图二。
4．5开放性体系结构
中国石化MES系统功能扩展容易，与第三
方系统集成方便和灵活，开放式的数据结构为其
它信息系统提供方便灵活接口。
5应用效果
目前MES系统已在多家炼油、化工企业应用，
几年来的使用效果表明，MES系统大大提升了企
业的生产精细化管理水平，对炼化企业降低装置
加工损失、提高综合商品率、节能降耗等发挥了
积极作用，同时MES系统在企业信息化应用过程
中起到了承上启下的作用，架起了生产活动与管
理活动信息沟通的桥梁，促进了企业信息化建设
的深入发展。
MES系统的应用取得良好的经济效
益和社会效益，主要效果表现在以下几个方面：
统丰富的信息展示手段也为各个管理层提供了直
观的数据查询和分析途径。
（2）跟踪物流，发现问题，实现生产管理从
经验到定量的转变
生产调度等生产管理部门通过可视化物流跟
踪及数据追溯功能和分析工具，及时掌握整个生
产过程，跟踪生产作业计划的执行情况，协调生
产装置之间、罐区之间、装置与罐区之间生产关
系，通过厂内物流跟踪和移动超差报警，及时发
现操作中存在的问题，合理安排物流，保障企业
安全平稳生产，帮助生产调度指挥人员发现生产
瓶颈，实现了流程企业生产管理从经验型的定性
分析到定量分析的转变。
（3）通过系统的平衡策略，实现了统计日平
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