中国石化生产执行系统MES业务规则.docx

中国石化生产执行系统MES业务规则.docx

《中国石化生产执行系统MES业务规则.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《中国石化生产执行系统MES业务规则.docx（42页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

中国石化生产执行系统MES业务规则

中国石化炼化企业MES业务规则

（试行稿）

中国石化股份有限公司炼油事业部

中国石化股份有限公司化工事业部

中国石化股份有限公司信息系统管理部

二00八年五月

1.序言

1.1术语解释

1）MES工厂：

是依照炼化企业的实际情况结合专业管理需要，划分出具有相对独立性和完整性的一个生产管理区域，在具体企业中，一般可以是一个分厂、一个作业部或事业部，每个MES工厂基本要具有相对独立的生产调度业务和生产统计业务。

2）区域：

主要包括装置区域、罐区、装卸台和仓库四大区域。

3）节点：

节点归属区域，主要包括侧线节点、界区节点、罐节点、进出厂节点、库位节点、汇流节点、计量节点、互供节点和能源节点共九大节点

4）物料移动：

在生产操作层，物料从节点Ａ－＞节点Ｂ的流向，称之为移动；

5）统计平衡项：

是将拓扑模型组织成物料平衡表的重要纽带，与ERP系统中的物料评估类型比较相似。

为了简化系统的建模工作，模块预置了一些平衡项和产生这些平衡项的业务规则。

6）公用储运罐区：

是指该罐区为多个MES工厂所共用。

7）MES班次：

与企业实际生产班次有所不同，主要是指将一天时间按照6：

00、14：

00、22：

00进行切割，6：

00-14：

00定义为MES白班，14：

00-22：

00为中班，22：

00-06：

00为夜班，确保企业所有MES工厂和车间每班生产数据周期和计量结点时间保持一致。

2.公共规则

2.1物料及其属性定义业务规则

1）物料定义分为企业物料和工厂物料两个层次定义。

（1）企业物料定义主要定义物料ID、物料编码、物料名称、物料别名、启用标识、创建日期、维护日期，其中“物料编码”、“物料名称”、“物料别名”采用总部标准编码。

企业物料定义必须保证“物料ID”、“物料编码”、“物料名称”、“物料别名”的唯一性。

企业物料包括生产物料、辅料、公用工程介质三种类型，分别通过“生产物料”、“辅料”和“公用工程”物料类型进行区分。

（2）基于企业物料定义MES工厂物料，MES工厂物料只能是企业物料的子集。

同一个企业物料可以属于不同的工厂，但该物料在同一工厂内是唯一的。

MES工厂物料定义主要确定物料在工厂内的物料类型（原料、半成品、成品等）和物料层次（统计层次）、扩展属性。

（3）基于企业物料定义MES工厂辅料，MES工厂辅料全集只能是企业物料的子集。

同一个企业物料可以属于不同的工厂，但该辅料在同一工厂内是唯一的。

MES工厂辅料定义主要确定辅料在工厂内的工厂、辅料ID、上级编码。

（4）建立中国石化能源标准字典表。

企业能源介质定义在企业物料中，同时建立企业能源介质与中国石化能源标准字典表的映射关系。

（5）燃料油、燃料气作为生产物料进行处理，公用工程需要燃料油和燃料气时，从企业物料中引用。

2）物料定义分为企业物料和工厂物料两个层次定义。

基于统计业务需求，建立工厂物料层次。

（1）MES工厂物料树的根标准化为“物料”，其物料类型为“未定义”；第一级层次物料标准化为“原油”（物料类型为“原油”）、“原料”（物料类型为“原料”）、“半成品”（物料类型为“半成品”）、“成品”（物料类型为“成品”），第一级层次物料的上级物料为“物料”。

基于企业物料定义MES工厂第一层次以下（不含第一层次）物料定义时，分类采用MES上层物料分类。

（2）基于工厂物料层次自动生成原料、半成品、成品统计平衡表的层次。

3）必须保证生产调度和生产统计对MES工厂物料明细物料（即“叶子物料”）认识的一致性。

（1）装置投入产出物料、罐物料、仓储物料、进出厂物料和互供物料基于MES工厂物料进行配置，必须为明细物料（即“叶子物料”）。

同时，需要提供所配置物料是否为明细物料（即“叶子物料”）的检查。

（2）进厂物料为非“原油”和“原料”类型时，提示警示信息。

（3）出厂物料为非“成品”类型时，提示警示信息。

（4）互供物料为“原油”类型时，提示警示信息。

（5）工厂物料配置时，需要检查是否被配置使用。

如果被使用时，不允许变更为层次物料。

4）基于工厂物料与区域配置关系，生成各个区域（装置界区、罐区、仓库、装卸台）的统计对象（物料罐）。

5）生产调度和生产统计岗位必须就装置投入产出物料、罐区物料、仓储物料和进出厂（互供）物料定义及配置达成一致，即：

（1）罐区罐物料等价于工厂统计物料对象，对罐区罐物料认识达成一致，具体体现在罐物料配置与统计逻辑罐定义。

（2）生产装置投入物料（原料）和产出物料（产品或者半成品）认识达成一致，具体体现在装置投入产出模型定义。

（3）对仓储物料认识达成一致，具体体现在仓库与物料配置关系。

（4）对进出厂物料认识达成一致，具体体现在进出厂点与物料配置关系。

（5）对MES工厂间的互供物料认识达成一致，具体体现在互供点物料定义。

2.2物料模型标准化业务规则

保证物料移动操作模型、生产平衡模型和统计平衡模型的一致性。

生产车间、生产调度和生产统计岗位必须就MES工厂物料、装置投入产出物料、罐物料、仓库物料和进出厂（互供）物料定义与配置达成一致，即：

1）MES工厂物料是装置投入产出物料、罐物料、仓库物料、进出厂（互供）物料的集合，要体现MES工厂物料的层次关系和类别定义。

2）装置投入产出物料的定义各层面要达成一致，具体体现在装置投入产出模型的定义。

3）罐物料等价于工厂统计物料对象，各层面对罐物料的定义要一致，具体体现在罐物料配置与统计罐区逻辑罐的定义。

4）仓库物料的定义各层面要达成一致，具体体现在仓库物料配置与统计仓库逻辑罐的定义。

5）进出厂物料的定义各层面要达成一致，具体体现在进出厂点物料配置与统计装卸台逻辑罐的定义。

6）MES工厂间互供物料的定义各层面要达成一致，具体体现在互供点物料配置的定义。

7）原则上MES工厂物料层次的定义以生产统计为准。

8）装置投入产出物料、罐物料、仓储物料、进出厂物料和互供物料必须为明细物料（即“叶子物料”）。

2.3计量时间与业务处理时间统一规则

2.3.1计量时间

1）企业所有MES工厂MES班次计量结点时间统一为6：

00、14：

00和22：

00；

2）生产调度日报时间统一为前日6：

00-当日6：

00。

3）盘点时间、统计平衡统一为6：

00。

4）统计平衡时间统一为前日6：

00-当日6：

00。

5）能源产耗计量时间统一为前日6：

00-当日6：

00。

6）化纤生产生产计量结点时间可根据实际情况定义。

2.3.2业务处理时间

1）生产车间和计量中心

装置岗位、罐区岗位、仓储岗位、进出厂岗位、计量岗位等业务处理要求在生产计量结点时间后半小时内完成。

2）生产调度

生产调度岗位业务处理要求在生产计量结点时间后2小时内完成业务处理。

2.4仪表回零操作业务规则

1）记录仪表回零操作的仪表计量记录应是的该后读数时间大于且最接近仪表回零时刻，前读数时间小于且最接近仪表回零时刻的仪表计量记录。

2）仪表计量：

净读数＝后读数－前读数+回零前值－回零后值

3）若在一个计量时间段（如：

一个MES班次）内，一个仪表有多个回零数据，只需要记录第一个回零时刻的回零前值和最后一个回零时刻的回零后值，忽略其它回零数据。

3.物料移动

3.1装置操作

1）加工方案切换时间只限装置校正MES班次选择时间内，录入的时间就是方案切换时间，提交后不能回原MES班次补录。

2）在断开的MES班次中，重建新的MES班次时，采取的加工方案为默认方案，而非最近时间段里的方案。

3.2罐区管理

3.2.1储罐收付业务规则

1）在同一时间段内两个相同节点相互之间只能存在一条移动记录，在前一条记录没有关闭前，不允许建立新的移动记录。

2）同种移动类型之间（罐到罐和侧线到侧线）移动记录由收方建立；罐收付双方均必须录入移动检尺信息。

3）罐收付进出厂点、互供点和侧线移动记录，由罐方负责建立。

4）移动记录修改和删除遵循建立方原则，谁建立谁负责。

5）半成品罐与成品罐之间不允许建立移动记录。

3.2.2储罐改名（物料切换）操作业务规则

1）只有静止罐才能进行储罐改名操作。

2）半成品与成品之间相互的物料切换，属于交退库业务，不允许罐改名操作。

3.2.3储罐交退库业务规则

1）只有处于静止状态下的储罐，方可进行交退库操作；

2）半成品变成产成品，必须进行交库操作；

3）产成品变成半成品，必须进行退库操作。

4）产品交退库量必须保持统计层面、调度层面和操作层面的一致性。

3.2.4储罐检尺业务规则

1）动罐在MES班次计量时间点必须做检尺算量。

2）只有处于静止状态的储罐才可以进行复尺操作。

3.2.5公共储运罐区处理业务规则

1）公共储运罐区储罐按照MES工厂进行分片划分，分别建立各MES工厂罐区，归属到相应的MES工厂进行MES业务处理，包括物料移动操作、生产平衡、统计平衡、能耗统计和ERP支撑等业务处理。

2）公共储运罐区基于各相关MES工厂物料平衡和能耗统计结果，建立生产统计层面的应用。

3）公共储运罐区与MES工厂之间的互供在重新规划MES工厂之后，按照内部收付操作进行处理。

3.3仓储管理

3.3.1“按班采集”和“按日管理”的业务规则

仓储业务要管理到实际的仓库、库区、库位。

1）仓储业务操作按照“MES班次”执行。

2）仓库的账面库存按日进行管理。

3.3.2仓储业务单冲销业务规则

1）冲销操作只能针对“已登帐”的业务单。

2）业务单冲销前后的源库位和目标库位不应该发生变化。

3）冲销的业务单不能造成负库存。

3.3.3仓储日解析业务规则

1）仓储解析频度为每日。

2）日库存按照仓库、物料、质量等级进行管理。

3）日移动量按照源节点、目的节点、源质量等级、目标质量等级、源物料、目的物料、移动类型进行管理。

4）仓储操作类型包括：

生产入库,临时入库,互供入库,外购入库,寄存入库,退货入库,生产出库,互供出库,自用出库,销售出库,寄存出库,外购退货出库,移库,升降级,临时转正,盘点。

5）各种操作类型对应业务规则

（1）临时入库的物料其质量等级为”未指定”。

（2）临时转正操作是将物料的质量等级为”未指定”转变为其他质量等级。

（3）质量等级为”未指定”的物料不能做出库和升降级操作，但可以进行移库操作。

3.3.4仓储盘点业务规则

1）盘点差异量=实际库存量–帐面库存量；

2）盘点生成的业务单记录的是盘点差异量。

3.4进出厂（含MES工厂互供）

3.4.1进出厂班量处理业务规则

进出厂班量岗位每班必须完成本班进出厂班量确认。

3.4.2采用储罐计量作为进出厂交接业务规则

1）当采用储罐计量作为进出厂交接方式时，储罐必须处于单收或单付状态。

2）当采用储罐计量作为进出厂交接方式时，收付操作必须建立完整的前、后量检尺。

3.4.3储罐及装置侧线进出厂操作业务规则

1）储罐及装置侧线进厂时必需明确进厂物料品种，对于原油进厂必须明确物料组分比例。

2）储罐及装置侧线出厂时必须明确出厂物料品种。

4.生产调度

4.1生产平衡基准

1）罐存量基准：

罐存量、罐量不可调整。

2）进出厂基准：

设置为100%精度的进出厂班量不可调整。

3）互供基准：

设置为100%精度的MES工厂互供班量不可调整。

4）高准确度节点基准。

准确度=（精度×可信度），可由用户根据节点仪表实际情况确定节点精度和可信度。

4.2生产平衡规则

1）收方基准规则：

对于没有定义准确度的场景，以收方计量为准。

2）单路优先规则：

高准确度节点处于单收或者单付状态时，优先分配与之相关移动量。

3）装置指标约束【可选】。

4）权重分配规则：

以侧线节点的准确度和侧线节点量进行双重权重分配。

5.生产统计

5.1统计综合平衡项标准化业务规则

统计综合平衡项为期初库存、期末库存、产出量、处理量、交库、退库、进厂、出厂、转入、转出、计量单进厂、计量单出厂、消耗、自用、损失、互供收、互供付、区域收、区域付、装卸台期初、装卸台期末，具体业务内涵见表5-1描述。

表5-1统计综合平衡项

统计平衡项

内涵

期初库存

当期期初库存

期末库存

当期期末库存

产出量

装置产出，包括：

一次生产、二次生产、装置直供

装置－任意节点

处理量

装置投入，包括：

一次加工、二次加工、装置直供

任意节点－装置

交库

半成品物料最终转变成成品物料的数量

＝交库

退库

物料罐（成品）－任意节点（半成品）

进厂

库存地（罐量）基准的收装卸台物料的数量，即罐的实收量

＝管进＋汽进＋槽进＋船进，

出厂

库存地（罐量）基准的付装卸台物料的数量，即罐的实发量

＝管出＋汽出＋槽出＋船出

计量单进厂

装卸台计量单认定进厂物料的数量

计量单出厂

装卸台计量单认定出厂物料的数量

转入

收到同类型物料的数量，如：

半成品物料之间的转换

物料罐－物料罐，且物料类型相同

转出

转到其他同类型物料的数量，如：

半成品物料之间的转换

物料罐－物料罐，且物料类型相同

互供收

分公司内，收到上游MES工厂原料的数量

互供点－任意节点

互供付

分公司内，为下游MES工厂提供原料的数量

任意节点－互供点

消耗

燃料消耗

任意节点－装置（燃料线）

自用

自产自用

损失

罐损失，包括分析、切水、复尺、清罐、倒罐差等

物料罐－损失装卸台

区域收

本区域收物料的数量，如A罐区A物料收B罐区A物料

区域付

本区域付物料的数量，如A罐区A物料付B罐区A物料

盈亏

（期末＋处理量＋退库＋出厂＋转出＋互供出厂＋损失＋消耗＋自用）－（期初＋产出量＋交库＋进厂＋转入加工＋互供进厂）

5.2统计对象标准化业务规则

1）基于物理移动模型和工厂模型定义统计平衡模型。

2）工厂统计对象由装置、装置界区物料罐、罐区物料罐、装卸台物料罐、仓库物料罐和互供点组成。

3）装置由工厂模型中的“装置”对象定义，装置界区物料罐由料仓与物料配置关系定义；罐区物料罐由罐与物料配置关系定义；装卸台物料罐由进出厂点与物料配置关系定义；仓库物料罐由仓库与物料配置关系定义；互供点由工厂模型中的“互供点”对象定义。

5.3统计平衡标准化业务规则

1）定义标准的原料、半成品、成品平衡表。

（1）原料平衡定义

表5-2原料平衡

期初

进厂

转入

互

供

收

处

理

量

转

出

互

供

付

损

失

期

末

盈亏

计量单

进厂

装卸台期初

装卸台期末

装卸台盈亏

（2）半成品平衡表定义

表5-3半成品平衡

期初

产出量

转入

互供收

处理

量

转

出

交库

退

库

互

供

付

出厂

损失

自用

期末

盈

亏

计量出厂

装卸台期初

装卸台期末

装卸台盈亏

（3）成品平衡定义

表5-4成品平衡

期初

交库

互

供

收

退

库

互

供

付

出

厂

期

末

盈

亏

计

量

出

厂

装

卸

台

期

初

装卸台期末

装卸台盈亏

2）统计必须基于统计平衡模型完成工厂实物和所有权平衡。

6.能源统计业务规则

1）严格遵守中国石化定义的能源介质标准。

2）严格区分能源统计核算类型，包括外购、自产、消耗、转供、转换、外供、互供、损失等。

3）严格区分能源统计核算单元，包括生产装置、辅助生产装置、非生产部分等。

7.备注

7.1生产平衡岗位

基于MES生产平衡的重要性，建议企业所有MES工厂设置MES生产平衡专职岗位。

附件1：

固体物料处理业务规则

1、业务场景

化工生产装置固体物料下机后送入中间料仓，再经装置界区送包装装置，包装装置包装后送入成品库。

如图2-1所示。

图2-1化工生产装置固体物料生产流程

说明：

1）仪表1用来计量化工固体生产装置下机量；

2）料仓用来计量化工固体生产装置界区中间缓存量；

3）仪表2用来计量化工固体生产装置界区外送量，也是包装装置投入量；

4）仪表3用来计量包装装置包装量，也是成品库入库量

2、计量规则

1）对于生产环境不具备计量手段的情况，仪表1的计量值通过人工计算得到，可以通过投入计算产出等方式得到；如果生产环境具备计量手段，则仪表1的计量值以计量结果为准。

2）对于生产环境不具备计量手段的情况，料仓的计量值采用[仪表1计量值-仪表2计量值]的计算结果；如果生产环境具备计量手段，则料仓的计量值以计量结果为准。

3）对于生产环境不具备计量手段的情况，仪表2的计量值采用仪表3的计量值；如果生产环境具备计量手段，则仪表2的计量值以计量结果为准。

4）仪表3就是包装装置的包装量，也是成品库的入库量。

3、平衡流程

图2-1固体物料平衡流程图

说明：

（1）化工装置操作层面，用户只需建立装置侧线与其他节点的移动记录即可，不需要建立侧线与中间料仓的移动记录；

（2）生产平衡层面，解析中根据“侧线+料仓物料”进行物理料仓的逻辑化,同时根据逻辑料仓/装置界区节点进行物理移动的拆分（在生产平衡突显料仓缓存罐和装置界区节点）；

（3）生产统计层面归并时消除“装置界区节点”。

图2-2中间料仓处理流程

附件2、生产平衡业务场景案例及规则应用

1、名词定义：

1）ErrorRatio：

大误差判定常数，默认等于0.03，该参数可配置

2）Si：

场景中的第i条侧线的原始量

3）Si’：

场景中的第i条侧线的平衡量

4）Ti：

场景中的第i个罐的原始量（变化量）

5）INi：

场景中的第i个进厂点（互供点）的原始量

6）INi’：

场景中的第i个进厂点（互供点）的平衡量

7）OUTi：

场景中的第i个出厂点（互供点）的原始量

8）OUTi’：

场景中的第i个出厂点（互供点）的平衡量

9）M（Ti→Tj）:

罐Ti到罐Tj的平衡量，以此类推

1、单收或单付业务规则

1）单罐倒单罐

图1-1单罐倒单罐业务场景

【业务规则】

⏹以收入T2罐的收入量为准，移动量=T2变化量，T1变化量+T1不平衡量=T2变化量

⏹若成品出厂量与单罐的付出量出现较大差异（>ErrorRatio）时显示报警。

⏹大误差侦测：

|T1不平衡量/T1|〉ErrorRatio时，需要确认。

|…|表示a的绝对值，下同

2）单罐收单装置侧线

图1-2单罐收单侧线业务场景

【业务规则】

⏹不管装置侧线是否设准确度，均以单罐收入量为准，若装置侧线平衡量超出容差范围则显示报警。

⏹M（S1→T1）=T1，S1’=T1

⏹大误差侦测：

|S1’超差量/S1|〉ErrorRatio时，需要确认

3）单装置侧线直供单装置侧线

图1-3单侧线直供单侧线业务场景

【业务规则】

⏹按装置付侧线节点的准确度和侧线节点量进行双重权重分配，若装置侧线平衡量超出容差范围则显示报警。

⏹M（S1→S2）=S1+（S2-S1）*（1-P1）/（S1*（1-P1）+S2*（1-P2））+delta,

⏹delta根据指标确定,若没有定义或启用指标，delta=0；

⏹S1’=S2’=M（S1→S2）

⏹大误差侦测：

|S1超差量/S1|〉ErrorRatio，或者|S2超差量/S2|〉ErrorRatio时，需要确认

4）单罐收原料进厂

图1-4单罐收单进出厂点

【业务规则】

⏹以原料进厂量为准，若成品出厂量与单罐的付出量出现较大差异时显示报警。

⏹M（IN1→T1）=进厂量,T1+T1不平衡量=进厂量

⏹大误差侦测：

|T1不平衡量/T1|〉ErrorRatio时，需要确认

5）单装置侧线收原料进厂

图1-5单侧线收单进出厂点

【业务规则】

⏹不管装置侧线准确度和指标如何设定，均以原料进厂量为准，若装置侧线平衡量超出容差范围则显示报警。

⏹M（IN1→S1）=IN1,S1’=IN1

⏹大误差侦测：

|S1’超差量/S1|〉ErrorRatio时，需要确认

6）单罐付单侧线（STSS）

图1-6单罐付单侧线业务场景

【业务规则】

⏹不管装置侧线精度和指标如何设定，均以单罐付出量为准，若装置侧线平衡量超出容差范围则显示报警。

⏹移动量=T1变化量,S1’=T1

⏹大误差侦测：

|S1’超差量/S1|〉ErrorRatio时，需要确认

7）单罐装车出厂

图1-7单罐出厂业务场景

【业务规则】

⏹以成品出厂量为准，若成品出厂量与单罐的付出量出现较大差异时显示报警。

⏹移动量=出厂量,T1+T1不平衡量=出厂量

⏹大误差侦测：

|T1不平衡量/T1|〉ErrorRatio时，需要确认

8）装置侧线直接出厂

图1-8单侧线出厂业务场景

【业务规则】

⏹不管装置侧线准确度和指标如何设定，均以以装置侧线的出厂量为准，若装置侧线平衡量超出容差范围则显示报警。

⏹移动量=出厂量,S1’=出厂量

⏹大误差侦测：

|S1’超差量/S1|〉ErrorRatio时，需要确认

9）单侧线互供

图1-9单侧线互供业务场景

【业务规则】

⏹不管装置侧线准确度和指标如何设定，以互供点量为准，若装置侧线平衡量超出容差范围则显示报警。

⏹移动量=互供量,S1’=互供量

⏹大误差侦测：

|S1’超差量/S1|〉ErrorRatio时，需要确认

10）互供单侧线

图1-10互供单侧线业务场景

【业务规则】

⏹不管装置侧线准确度和指标如何设定，以互供点量为准，若装置侧线平衡量超出容差范围则显示报警。

⏹移动量=互供量,S1’=互供量

⏹大误差侦测：

|S1’超差量/S1|〉ErrorRatio时，需要确认

11）单罐互供

图1-11单罐互供业务场景

【业务规则】

⏹以互供点量为准，当储罐付出量与互供点量出现较大差异时显示报警。

⏹移动量=互供量,T1+T1不平衡量=互供量

⏹大误差侦测：

|T1不平衡量/T1|〉ErrorRatio时，需要确认

12）互供单罐

图1-12互供单侧线业务场景

【业务规则】

⏹以互供点量为准，当储罐接收量与互供点量出现较大差异时显示报警。

⏹移动量=互供量,T1+T1不平衡量=互供量

⏹大误差侦测：

|T1不平衡量/T1|〉ErrorRatio时，需要确认

2、单收单付业务规则

13）原料进单罐并倒单罐

图1-13原料进单罐并倒单罐业务场景

【业务规则】

⏹以原料进厂和T2罐的收入量为准，若罐T1的收入量、付出量和罐存变化量出现较大差异显示报警。

⏹M（T1→T2）=T2,M（IN1→T1）=IN1,T1+T1不平衡量=IN1-T2

⏹大误差侦测：

|T1不平衡量/T1|〉ErrorRatio时，需要确认

14）原料进单罐付单侧线

图1-14原料进单罐付单侧线业务场景

【业务规则】

⏹不管装置U1侧线S1准确度和指标如何设定，装置U1的侧线S1的收入量等于原料的进厂量减去罐T1的变化量，若装置侧线平衡量超出容差范围则显示报警。

⏹M（T1→S1）=IN1-T1（变化量）,M（IN1→T1）=IN1,S1’