73-石化行業(yè)MES體系結構的研究PSE2006.

1、本文由百有任何貢獻pdf文檔可能在 WAP端瀏覽體驗不佳。建議您優(yōu)先選擇 TXT,或下載 源文件到本機查看。主題九:信息集成技術研究及應用 石化行業(yè) MES體系結構的研究王妙云，郭武，劉偉（中國石化長嶺分公司，湖南岳陽市,414012摘 要:本文探討了流程行業(yè) MES的體系結構與特征，介紹了適合我國石化行業(yè)的MES的系統(tǒng)功能、技術 特點以及未來的發(fā)展趨勢。關鍵字:MES、體系結構0概述目前，中國石化的大部分企業(yè)實現(xiàn)了以ERP為代表的企業(yè)管理信息系統(tǒng)，以及以 DCS、 PLC和SCADA 為代表的過程控制系統(tǒng)。盡管這兩 類系統(tǒng)的推廣取得了較大成果，但其應用效益沒有達到充分發(fā)揮，主要原因是企 業(yè)在

2、信息化過程中忽略了兩者之間的有效配合，導致企業(yè)上層計劃缺乏有效的企業(yè)經(jīng)營管理層與生實時信息支持、下層控制環(huán)節(jié)缺乏優(yōu)化的調(diào)度與協(xié)調(diào)。產(chǎn)過程執(zhí)行層雙向信息流交互割斷，使得企業(yè)難以實時反應。十多年前誕生的 生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng) MES致力于解決這一問題，它作為 ERP系統(tǒng)的執(zhí)行機構,對從生產(chǎn)命令下發(fā)到產(chǎn)品完成的整個生產(chǎn)過程進行優(yōu)化管理，并實時的將生產(chǎn) 過程信息反饋給 ERP系統(tǒng)，從而將生產(chǎn)活動與管理活動信息有效的集成起來23。目前 MES 在發(fā)達國家已經(jīng)普遍推廣。在我國,90年代末期開始MES 的研究與應用，涌現(xiàn)出了一些 MES 產(chǎn)品。1國外石化行業(yè) MES解決方案MES 的概念一經(jīng)提出，就引起來各界廣泛關

3、注，在進行 MES 標行業(yè)的年代末開始,MES產(chǎn)品由單一的 MES功能模 塊發(fā)展到整體解決方案。石化 行業(yè)作為典型的流程行業(yè)，由于信息化基礎較好，其對MES系統(tǒng)的需求很早就顯 現(xiàn)出來，國內(nèi)外很多著名的公司也投入了較大的精力開發(fā)實施面向石化MES 系統(tǒng)。其中較為著名的MES 產(chǎn)品解決方案有:Honeywell的 MES 方案、Aspen 的 MES 方案、SK 的 MES 方案等。1.1 Hon eywell 公司的相關產(chǎn)品和技術Hon eywell的所有業(yè)務模塊是基于Un iforma nee平臺實現(xiàn)的，其本質(zhì)是一個一體化的完整的業(yè)務系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫（包括實時數(shù)據(jù)庫、關系數(shù)據(jù)庫、歷史數(shù)據(jù)庫、事件日

4、志數(shù)據(jù)庫，業(yè)務模塊和平臺是緊耦合的關系。Honeywell的 MES 產(chǎn)品的核心是Busi ness.FLEX PKS。該產(chǎn)品將經(jīng)營目標轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)操作目標，同時將經(jīng)過處理驗證的生產(chǎn)績效數(shù)據(jù)進行反饋，從而形成計劃管理層、生產(chǎn)執(zhí)行層和過程控制層三個層次的周期循環(huán)。Hon eywell又將其MES解決方案與資產(chǎn)管理解決方案SSET.MAXTM、先進控制與區(qū) 域優(yōu)化 解決方案一一Profit.PlusTM、生產(chǎn)信息集成平臺 一Uniformanee 等應用套件和信 息 501主題九:信息集成技術研究及應用 集成平臺整合為協(xié)同生產(chǎn)管理解決方案（Un ified Man ufacturi ngSoluti

5、o ns,也可看成是其廣義的MES或者是 MES功能模塊的擴充。如圖 1-1所示。圖1-1Hoe ny well MES 系統(tǒng)總體架構1.2Aspen Tech公司的相關產(chǎn)品和技術美國 ASPEN Tech公司用于過程工業(yè)運營管理的MES 產(chǎn)品為 ASPEN P la nt ellige nee,即智能工廠解決方案。Aspen的軟件模塊由于歷史原因相對獨立 各模塊是通過 Aspen op eration Man geme nt前身是 AEP采用適配器集成為As pen one的解決方案。業(yè)務模塊和平臺是松耦合的關系。以信息總線為集成基礎,具有分布存儲可擴展、功能豐富、事件驅(qū)動等特點。ASPEN

6、 Tech的MES解決方案自1998年推出，并不斷發(fā)展和完善，得到了許多大型石油化工公司的采用。方案主要包括流程模擬、虛擬工廠模擬器、生產(chǎn)計劃與優(yōu)化、生產(chǎn)調(diào)度 與優(yōu)化、先進控制與實時優(yōu)化（RT-O PT、實時數(shù)據(jù)庫與信息管理、數(shù)據(jù)校正與 物料平衡、績效監(jiān)控與績效管理、油品調(diào)和、生產(chǎn)指令管理與操作日志、油品移動和罐區(qū)管理等功能模塊以及 AS PEN En terpise PI atform（AEP集成平臺，實現(xiàn)生產(chǎn)經(jīng)營管理與生產(chǎn)過程控制的一體化。這些模塊主要分布在 5個應用套件中，即績效管理、生產(chǎn)計劃系統(tǒng)（PIMS 、生產(chǎn)調(diào)度 優(yōu)化（O RION 、油品調(diào)合計劃調(diào)度和生產(chǎn)管理與執(zhí)行。圖 1-2

7、As pen MES 系統(tǒng)總體架構502主題九:信息集成技術研究及應用1.3SK的相關產(chǎn)品和技術韓國的 SK公司推出了 CIM 技術生產(chǎn)管理系統(tǒng)（OIS,其總體架構如圖所示。OIS產(chǎn)品技術特點在于：1.強大的計算引擎,包括:靜態(tài)及動態(tài)的流程計算、流量補償計算、儲罐毛、凈容積計算、物料移動計算、成分和質(zhì)量跟蹤、不可測移動物料的計算等。2.所有工廠的事務數(shù)據(jù)統(tǒng)一存放在Oracle數(shù)據(jù)庫,包括:流程物料（實時數(shù)據(jù)、手工數(shù)據(jù)、計算數(shù)據(jù)、進出廠業(yè)務數(shù)據(jù)、公用工廠消耗數(shù)據(jù)、計劃及調(diào)度信息、制造成本、成品質(zhì)量、環(huán)保數(shù)據(jù)等，為用戶及應用提 供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫。3.應用數(shù)據(jù)集成,包括從獨立的實時系統(tǒng)（RTS分離出相

8、關數(shù)據(jù)、從實驗室信息系統(tǒng)ERP（LIMS接受質(zhì)量分析數(shù)據(jù)、從儲罐測量系統(tǒng)（TGS接受儲罐液位數(shù)據(jù)、 從進出廠系 統(tǒng)接受進出廠物料數(shù)據(jù)、為其他應用提供直接查詢、與 交換收發(fā)料確認信息 及會計信息等。圖1-3SK OIS系統(tǒng)總體架構 1.4國外 MES產(chǎn)品特點和不足國外 MES系統(tǒng)和產(chǎn)品大都采用C/S模式,綜合運用了面向?qū)ο蠹夹g、分布式對象計算技術（COM/DCOM、CORBA以及實時數(shù)據(jù)庫技術等,對MES中資源配置、作業(yè)調(diào)度、生產(chǎn)過程的實時管理以及質(zhì)量管理等基本功能進行了應用集成，有效的實現(xiàn)了對車間生產(chǎn)的跟蹤、控制和優(yōu)化。雖然這些 MES產(chǎn)品各有優(yōu)勢和側重點，并在國外企業(yè)的應用中取得了顯著的效果

9、但是由于它們所建立的、作為 MES 核心的企業(yè)生產(chǎn)過程模型不適應國內(nèi)企 業(yè)環(huán)境的特點，需要重新開發(fā)；大部分的 MES產(chǎn)品缺乏一個通用、標準的應用集成平臺，各種廠家的 MES應用所采用的軟件技術差異較大，難以與遺留應用以及其它 MES應用形成無縫的集成，需要對系統(tǒng)進行二次應用開發(fā)。足。要采用其作為國內(nèi)企業(yè)實施MES的完整解決方案存在諸多問題和不2中國石化 MES的體系結構中國石化緊跟時代發(fā)展的步伐，在信息化建設與研發(fā)方面一直走在行業(yè)前列多年的 503主題九:信息集成技術研究及應用系統(tǒng)應用經(jīng)驗使大家清楚的認識到MES是流程工業(yè)綜合自動化技術發(fā)展的關鍵1。中國石化信息化總體規(guī)劃明確提出了實現(xiàn)以ERP

10、/MES/PCS為核心架構的綜合自動化系統(tǒng),進一步加強 MES系統(tǒng)的建設，為 ERP提供數(shù)據(jù)支撐，從而使 ERP發(fā)揮最大的應用效益。中石化MES的體系結構如圖 2-1所示。中石化的 MES系統(tǒng)總體架構以數(shù)據(jù)集成平臺為核心，以物流跟蹤主線，全面支持罐區(qū)管理、倉儲管理、進出廠管理、公用工程管理、化工輔料管理等關鍵業(yè)務。該體系結構的設計過程中，重點考慮了以下因素：（1MES 與 ERP、PCS間的數(shù)據(jù)集成關系，充分體現(xiàn)它石化企業(yè)綜合 自動化體系中的 重要性和紐帶作用。（2體現(xiàn)石化行業(yè)的特色，進行合理的模塊不同的模塊可獨立實施，保證了 MES化,各模塊之間相對獨立，又互有聯(lián)系。系統(tǒng)的開放性和柔性。它們

11、最終通過 MES 數(shù)據(jù)集成平臺 實現(xiàn)計劃、調(diào)度、控制、統(tǒng)計各模塊信息的準時傳遞。（3參考石化行業(yè)業(yè)務模型，建立企業(yè)核 心生產(chǎn)數(shù)據(jù)模型，采用數(shù)據(jù)驅(qū)動的思想，實現(xiàn)生產(chǎn)和管理等不同信息集成的功能。在數(shù)據(jù)集成過程中考慮人為因素的集成。圖 2-1中石化 MES 的總體架構 中石化的 MES通過生產(chǎn)過程信息處理和支持系統(tǒng)提供的信息與知識，對生產(chǎn)統(tǒng)計、生產(chǎn) 調(diào)度、裝置運行、生產(chǎn)成本等進行實時管理，強調(diào)實 現(xiàn)生產(chǎn)過程優(yōu)化運行、優(yōu)化控制和優(yōu)化 管理等核心技術，以實現(xiàn)生產(chǎn)全過程的調(diào)度平衡、統(tǒng)計平 衡來保證生產(chǎn)過程的優(yōu)化管理，以 實現(xiàn)生產(chǎn)過程的物流跟蹤、加強罐區(qū)管理、進出廠管理、倉儲管理、裝置管理來保證生產(chǎn)過程的優(yōu)

12、化控制。以實現(xiàn)公用工程和 化工輔料消耗管理來保證生產(chǎn)過程的優(yōu)化運行。3石化行業(yè) MES 的應用 國內(nèi)外石化行業(yè)都非常注重企業(yè)信息化的建設，90年代，到 企業(yè)資源規(guī)劃系統(tǒng) （ERP 、 供應鏈管理（SCM 、先進計劃系統(tǒng)（APS 、實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（RT DB 、先進控制系統(tǒng)（APC 、504主題九:信息集成技術研究及應用ERP、DCS、實時優(yōu)化系統(tǒng)（RTO和集散控制系統(tǒng)（DCS等系統(tǒng)都較大程度的得到 應用。如 BP公司在 美國和歐洲的企業(yè)實施了非常完備的RTDB和 APC系統(tǒng)，如Shell公司在美國和歐洲的企業(yè)實施了非常完備的ERP系統(tǒng)QCS、RTDB 和APC系統(tǒng)實施了大部分功能。MES提出以

13、來,這些公司又積極投入 MES系統(tǒng)的建設中，通過 MES將生產(chǎn)管理和生產(chǎn)操作集成起來，用來支持整個企業(yè)的供應鏈的優(yōu)化，并從中受益。如 BP公司在美國和歐洲的企業(yè)實施了MES系統(tǒng)的大部分功能，ExxonM obile 公司在美國和歐洲的企業(yè)實施了MES系統(tǒng)的大部分功能,Shell公司在美國和歐洲的企業(yè)實施了 MES系統(tǒng)的部分功能，ChevronTexaco公司在美國和歐洲的企業(yè)實施 了 MES系統(tǒng)的部分功能。 中國石化從 2004年開始實施 MES系統(tǒng)，目前部分企業(yè)實施了 MES系統(tǒng)的部分功能。中 國石油也開始了 MES系統(tǒng)的實施。目前國內(nèi)石化企業(yè)在信息技術方面的應用，與國際大石油 公司仍然存在

14、一定的差距。中石化從十五規(guī)劃開始，開展以 ERP為主線的信息化建設，到 現(xiàn) 在已經(jīng) 4年多了，信息化建設和應用水平有了很大的提高，明顯縮短了與國外先進水平的差距。企業(yè)的注意力正在轉(zhuǎn)向如何從這些項目中獲得利益。目前中石化正大力加強企業(yè) MES 建設，以便于這些實施了的ERP系統(tǒng)更加有用。中石化以國家 863課題為背景，以石化盈科、中科院軟件所、浙大中控為技術依托單位，建設煉化企業(yè) MES系統(tǒng)，并先后在茂名分公司、荊門分公司、安慶分公司上線成功。中國石化長嶺分公司和中國科學院軟件研究所承擔的MES 集成平臺及關鍵技術攻關試點項目，經(jīng)過多年的努力，完成了煉化企業(yè) 數(shù)據(jù)集成平臺和企業(yè)數(shù)據(jù)模型的建設，并

15、在此基礎上開發(fā)了生產(chǎn)調(diào)度管理模塊、公用工程信息管理模塊、基于計劃統(tǒng)計的物料平衡模塊和質(zhì)量管理模塊。系統(tǒng)構建了煉化企業(yè)業(yè)務模型，實現(xiàn)了生產(chǎn)層面數(shù)據(jù)共享，覆蓋了油品罐區(qū)、生 產(chǎn)調(diào)度、計劃統(tǒng)計等生產(chǎn)管理環(huán)節(jié)，解決了困擾企業(yè)多年的物料無法閉環(huán)控制的難 題，實 現(xiàn)了從原料進廠到產(chǎn)品出廠的精細化管理。4 MES 未來的發(fā)展趨勢走產(chǎn)品化的道路，從信息集成、事務集成發(fā)展到智能集成型的MES,滿足可集成性、可 配置性、可適應性、可擴展性和可靠性的要求是MES 今 后的發(fā)展趨勢4。具體表現(xiàn)在以下幾個方面：？ ？ ？ ？通過軟總線技術的研究，進一步加大 MES系統(tǒng)與各種廠家、各種類型的已有系統(tǒng)平 滑地連 接集成。通

16、過面向?qū)ο蠹夹g、組件技術的應用，大大增強企業(yè) MES的可裁減性與適應性。企業(yè)生產(chǎn)過程模型的建立和優(yōu)化手段將更加全面和豐富。MES是以生產(chǎn)過程模型為核心系統(tǒng)，連接實時數(shù)據(jù)庫和關系數(shù)據(jù)庫，對生產(chǎn)過程進行管理的。對生產(chǎn)過程和運行數(shù)據(jù)進行全面采集、整合和充分利用。首先,MES實現(xiàn)從一線直接采集數(shù)據(jù)，提高數(shù)據(jù)采集的質(zhì)量和效率；其次，將各類生產(chǎn)運行數(shù)據(jù)進 行實時集 成和聯(lián)結,形成生產(chǎn)企業(yè)層面全面的生產(chǎn)運行數(shù)據(jù)庫，對上/下游生產(chǎn)裝置進行關 鍵指標的監(jiān)控與分析；接著，利用工廠級生產(chǎn)運行數(shù)據(jù)進行全廠的統(tǒng)計平衡提供 生產(chǎn)實際與計劃數(shù)據(jù)的比較。?充分利用生產(chǎn)數(shù)據(jù)，支持各個業(yè)務領域運行和優(yōu)化；例如,優(yōu)化調(diào)和方案，采用

17、合 行數(shù)據(jù)，提高離線和在線模型的精度；理半成品。減少質(zhì)量浪費；利用實際生產(chǎn)運及時發(fā)現(xiàn)收率偏差，及早發(fā)現(xiàn)裝置的問題，進行維護或修理等。？融入了一些流程行業(yè)的專有關鍵技術，如一體化計劃、物料平衡技術、裝置校正技術、全面質(zhì)量管理技術、動態(tài)成本控制技術、設備故障監(jiān)測與分析等，以滿足解決 505主題九:信息集成技術研究及應用生產(chǎn)現(xiàn)場各種復雜問題的需要。在石化企業(yè) MES 解決方案的基礎上，進一步拓展研究適合流程行業(yè)的MES 系統(tǒng)解決 方案。參考文獻1王凌，王雄，金以慧.MES-流程工業(yè)發(fā)展的關鍵.化工自動化及儀表,2001 ,2 8(4:15 2 于海斌機集成制造系統(tǒng),2000,12 6 (63,朱云龍

18、.Bria n L.David A. Mushi n . Li nki ngthe P la nt Floor可集成的制造執(zhí)行系統(tǒng)Harki ns, Elliott S.to the Enterp rise:.計算Middiet on,TheBen efits & Pitfalls. 4htt p: /www.chi .c n/news/news.as p?n ewsid=2005125163054156&classid=106126101國際制造執(zhí)行 系 統(tǒng)（MES應用與發(fā)展5郭超,金曉明，榮岡.數(shù)據(jù)校正技術在流程工業(yè)企業(yè)物料平衡中的應用.化工自動化與儀表,2005, Vol.32 6裴瑞凌

19、，榮岡.煉油過程的智能工廠流程模擬仿真平臺.化工自動化與儀表,2005, Vol .32506 1本文由百有任何貢獻 pdf文檔可能在WAP端瀏覽體驗不佳。建議您優(yōu)先選擇 TXT,或下載源文件到本機查看。主題九:信息集成技術研究及應用 石化行業(yè) MES體系結構的研究王妙云，郭武，劉偉（中國石化長嶺分公司，湖南岳陽市,414012摘 要:本文探討了流程 行業(yè) MES 的體系結構與特征，介紹了適合我國石化行業(yè)的MES 的系統(tǒng)功能、技術 特點以及未來的發(fā)展趨勢。關鍵字:MES、體系結構0概述目前，中國石化的大部分企業(yè)實現(xiàn)了以ERP為代表的企業(yè)管理信息系統(tǒng)，以及以 DCS、 PLC和SCADA 為代表

20、的過程控制系統(tǒng)。盡管這兩 類系統(tǒng)的推廣取得了較大成果，但其應用效益沒有達到充分發(fā)揮，主要原因是企 業(yè)在信息化過程中忽略了兩者之間的有效配合，導致企業(yè)上層計劃缺乏有效的企業(yè)經(jīng)營管理層與生實時信息支持、下層控制環(huán)節(jié)缺乏優(yōu)化的調(diào)度與協(xié)調(diào)。產(chǎn)過程執(zhí)行層雙向信息流交互割斷，使得企業(yè)難以實時反應。十多年前誕生的 生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng) MES致力于解決這一問題，它作為 ERP系統(tǒng)的執(zhí)行機構,對從生產(chǎn)命令下發(fā)到產(chǎn)品完成的整個生產(chǎn)過程進行優(yōu)化管理，并實時的將生產(chǎn)過程信息反饋給 ERP系統(tǒng)，從而將生產(chǎn)活動與管理活動信息有效的集成起來23。目前 MES 在發(fā)達國家已經(jīng)普遍推廣。在我國,90年代末期開始MES 的研究與應用，

21、涌現(xiàn)出了一些 MES 產(chǎn)品。1國外石化行業(yè) MES解決方案MES的概念一經(jīng)提出，就引起來各界廣泛關注，在進行 MES 標準、規(guī)范、模型的研究的同時,MES的產(chǎn)品也逐漸推出。從20世紀 90年代末開始,MES產(chǎn)品由單一的 MES功能模 塊發(fā)展到整體解決方案。石化 行業(yè)作為典型的流程行業(yè)，由于信息化基礎較好，其對MES系統(tǒng)的需求很早就顯行業(yè)的現(xiàn)出來，國內(nèi)外很多著名的公司也投入了較大的精力開發(fā)實施面向石化MES 系統(tǒng)。其中較為著名的 MES 產(chǎn)品解決方案有:Honeywell的 MES 方 案、Aspen 的 MES 方案、SK 的 MES 方案等。 1.1 Hon eywell 公司的相關產(chǎn)品和技

22、術Hon eywell的所有業(yè)務模塊是基于Un iforma nee平臺實現(xiàn)的，其本質(zhì)是一個一體化的完整的業(yè)務系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫（包括實時數(shù)據(jù)庫、關系數(shù)據(jù)庫、歷史數(shù)據(jù)庫、事件日志數(shù)據(jù)庫，業(yè)務模塊和平臺是緊耦合的關系。Honeywell的 MES 產(chǎn)品的核心是Bus in ess.FLEX PKS。該產(chǎn)品將經(jīng)營目標轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)操作目標，同時將經(jīng)過處理驗證的生產(chǎn)績效數(shù)據(jù)進行反饋，從而形成計劃管理層、生產(chǎn)執(zhí)行層和過程控制層三個層次的周期循環(huán)。Hon eywell又將其MES解決方案與資產(chǎn)管理解決方案SSET.MAXTM、先進控制與區(qū) 域優(yōu)化解決方案Profit.PlusTM、生產(chǎn)信息集成平臺 一Unifor

23、manee 等應用套件和信 息 501主題九:信息集成技術研究及應用 集成平臺整合為協(xié)同生產(chǎn)管理解決方案（Un ified Man ufacturi ngSolutio ns,也可看成是其廣義的 MES或者是 MES功能模塊的擴充。如圖 1-1所示。圖1-1測移動物料的計算等。2.所有工廠的事務數(shù)據(jù)統(tǒng)一存放在Oracle數(shù)據(jù)庫,包Hoe ny well MES 系統(tǒng)總體架構1.2Aspen Tech公司的相關產(chǎn)品和技術美國 ASPEN Tech公司用于過程工業(yè)運營管理的MES 產(chǎn)品為 ASPEN P la nt ellige nee.即智能工廠解決方案。Aspen的軟件模塊由于歷史原因相對獨立

24、 各模塊是通過 Aspen op eration Man geme nt前身是 AEP采用適配器集成為As pen one的解決方案。業(yè)務模塊和平臺是松耦合的關系。以信息總線為集成基礎,具有分布存儲可擴展、功能豐富、事件驅(qū)動等特點。ASPEN Tech的MES解決方案自1998年推出，并不斷發(fā)展和完善，得到了許多大型石油化工 公司的采用。方案主要包括流程模擬、虛擬工廠模擬器、生產(chǎn)計劃與優(yōu)化、生產(chǎn)調(diào)度 與優(yōu)化、先進控制與實時優(yōu)化（RT-O PT、實時數(shù)據(jù)庫與信息管理、數(shù)據(jù)校正與 物料平衡、績效監(jiān)控與績效管理、油品調(diào)和、生產(chǎn)指令管理與操作日志、油品移動和罐區(qū)管理等功能模塊以及 AS PEN En

25、terpise PI atform（AEP集成平臺，實現(xiàn)生產(chǎn)經(jīng)營管理與生產(chǎn)過程控制的一體化。這些模塊主要分布在5個應用套件中，即績效管理、生產(chǎn)計劃系統(tǒng)（PIMS 、生產(chǎn)調(diào)度 優(yōu)化（0 RION 、油品調(diào)合 計劃調(diào)度和生產(chǎn)管理與執(zhí)行。圖 1-2 As pen MES 系統(tǒng)總體架構502主題九:信息集成技術研究及應用1.3SK的相關產(chǎn)品和技術韓國的 SK公司推出了 CIM 技術生產(chǎn)管理系統(tǒng)（OIS,其總體架構如圖所示。OIS產(chǎn)品技術特點在于：1.強大的計算引擎,包括:靜態(tài)及動態(tài)的流程計算、括:流程物料（實時數(shù)據(jù)、手工數(shù)據(jù)、計算數(shù)據(jù)、進出廠業(yè)務數(shù)據(jù)、公用工廠消耗數(shù)據(jù)、計劃及調(diào)度信息、制造成本、成品質(zhì)

26、量、環(huán)保數(shù)據(jù)等，為用戶及應用提 供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫。3.應用數(shù)據(jù)集成,包括從獨立的實時系統(tǒng)（RTS分離出相關數(shù)據(jù)、從實驗室信息系統(tǒng)ERP（LIMS接受質(zhì)量分析數(shù)據(jù)、從儲罐測量系統(tǒng)（TGS接受儲罐液位數(shù)據(jù)、 從進出廠系 統(tǒng)接受進出廠物料數(shù)據(jù)、為其他應用提供直接查詢、與 交換收發(fā)料確認信息及會計信息等。圖1-3SK OIS系統(tǒng)總體架構 1.4國外MES產(chǎn)品特點和不足國外 MES 系統(tǒng)和產(chǎn)品大都采用C/S 模式,綜合運用了面向?qū)ο蠹夹g、分布式對象計算技術（COM/DCOM、CORBA以及實時數(shù)據(jù)庫技術等,對MES中資源配置、作業(yè)調(diào)度、生產(chǎn)過程的實時管理以及質(zhì)量管理等基本功能進行了應用集成，有效的實現(xiàn)了對

27、車間生產(chǎn)的跟蹤、控制和優(yōu)化。雖然這些 MES 產(chǎn)品各有優(yōu)勢和側重點，并在國外企業(yè)的應用中取得了顯著的效果但是由于它們所建立的、作為 MES 核心的企業(yè)生產(chǎn)過程模型不適應國內(nèi)企 業(yè)環(huán)境的特點，需要重新開發(fā)；大部分的 MES產(chǎn)品缺乏一個通用、標準的應用集成平臺，各種廠家的 MES應用所采用的軟件技術差異較大，難以與遺留應用以及其它 MES應用形成無縫的集成，需要對系統(tǒng)進行二次應用開發(fā)。足。要采用其作為國內(nèi)企業(yè)實施MES的完整解決方案存在諸多問題和不2中國石化 MES的體系結構先進控制系統(tǒng)（APC）5 0 4主題九：信息集成技術研究及應中國石化緊跟時代發(fā)展的步伐，在信息化建設與研發(fā)方面一直走在行業(yè)前

28、列多年的 503主題九:信息集成技術研究及應用系統(tǒng)應用經(jīng)驗使大家清楚的認識到MES是流程工業(yè)綜合自動化技術發(fā)展的關鍵1。中國石化信息化總體規(guī)劃明確提出了實現(xiàn)以ERP/MES/PCS為核心架構的綜合自動化系統(tǒng),進一步加強 MES系統(tǒng)的建設，為 ERP提供數(shù)據(jù)支撐，從而使 ERP發(fā)揮最大的應用效益。中石化MES的體系結構如圖 2-1所示。中石化的 MES系統(tǒng)總體架構以數(shù)據(jù)集成平臺該體系結構的設計過程中，重為核心，以物流跟蹤主線，全面支持罐區(qū)管 理、倉儲管理、進出廠管理、公用 工程管理、化工輔料管理等關鍵業(yè)務。點考慮了以下因素:(1)MES 與 ERP、PCS 間的數(shù)據(jù)集成關系，充分體現(xiàn)它石化企 業(yè)

29、綜合自動化體系中的 重要性和紐帶作用。(2)體現(xiàn)石化行業(yè)的特色，進行合理的 模塊化，各模塊之間相對獨立，又互有聯(lián)系。不同的模塊可獨立實施，保證了 MES 系統(tǒng)的開放性和柔性。它們最終通過 MES 數(shù)據(jù)集成平臺 實現(xiàn)計劃、調(diào)度、控制、統(tǒng)計各模塊信息的準時傳遞。(3)參考石化行業(yè)業(yè)務模型，建立企業(yè)核心生產(chǎn)數(shù)據(jù)模型，采用數(shù)據(jù)驅(qū)動的思想，實人為因素的集成?，F(xiàn)生產(chǎn)和管理等不同信息集成的功能。在數(shù)據(jù)集成過 程中考慮中石化 MES的總體架構中石化的MES通過生產(chǎn)過程信息處理和支持系統(tǒng)提供的信息與知識,對生產(chǎn)統(tǒng)計、生產(chǎn)調(diào)度、裝置運行、生產(chǎn)成本等進行實時管理，強調(diào)實現(xiàn)生產(chǎn)過 程優(yōu)化運行、優(yōu)化控制和優(yōu)化 管理等核

30、心技術，以實現(xiàn)生產(chǎn)全過程的調(diào)度平衡、統(tǒng)計平衡來保證 生產(chǎn)過程的優(yōu)化管理，以實現(xiàn)生產(chǎn)過程的物流跟蹤、加強罐區(qū)管理、進出廠管理、倉儲管理、裝置管理來保證生產(chǎn)過程的優(yōu)化控制。以實現(xiàn)公用工程和化工輔料消耗管理來保證生產(chǎn)過程的優(yōu)化運行?；袠I(yè) MES 的應用國內(nèi)外石化行業(yè)都非常注重企業(yè)信息化的建供應鏈管理設， 9 0 年代， 到 企業(yè)資源規(guī)劃系 統(tǒng) (ER P)(SCM)、先進計劃系統(tǒng)(APS)、實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)(RT DB)實時優(yōu)化系統(tǒng)（RTO）和集散控制系統(tǒng)（DCS ）等系統(tǒng)都較大程度的得到應用。女口BP 公司在美國和歐洲的企業(yè)實施了非常完備的ERP、DCS、RTDB和 APC 系統(tǒng)，如 Shell公

31、司在美國和歐洲的企業(yè)實施了非常完備的ERP 系統(tǒng)，DCS、RTDB和 APC系統(tǒng)實施了大部分功能。MES 提出以來，這些公司又積極投入MES 系 統(tǒng)的建設中，通過 MES 將生產(chǎn)管理和生產(chǎn)操 作集成起來，用來支持整個企業(yè)的供應鏈的優(yōu)化，并從中受益。如BP 公司在美國和歐洲的企業(yè)實施了 MES系統(tǒng)的大部分功能，ExxonMobile公司在美國和歐洲公司在美國和歐洲的企業(yè)實施了MES 系統(tǒng) 的大部分功能，She的企業(yè)實施了 MES 系統(tǒng)的部分功能，ChevronTexaco 公司 在美國和歐洲的企業(yè)實施了 MES 系統(tǒng)的部分功能。 中國石化從 2 00 4 年開始實施 MES 系統(tǒng)，目前部分企業(yè)實

32、施了 MES 系統(tǒng)的部分功 能。中 國石油也開始了 MES 系統(tǒng)的實施。 目前國內(nèi)石化企業(yè)在信息技術方面的應用，與國際大石油 公司仍然存在一定的差距。中石化 從十五規(guī)劃 開始，開展以 ERP 為主線的信息化建設，到現(xiàn) 在已經(jīng) 4 年多了， 信明顯縮短了與國外先進水平的差距。息化建設和應用水平有了很大的提高，企業(yè)的注 意力正在轉(zhuǎn)向如何從這些項目中獲得利益。目前中石化正大力加強企業(yè)MES 建設，以便于這些實施了的ERP 系統(tǒng)更加有用。中石化以國家 8 6 3 課題為背景， 以石化盈科、中科院軟件所、浙大中控為技術依托單位，建設煉化企業(yè)MES 系統(tǒng)，并先后在茂名分公司、荊門分公司、安慶分公司上線成功。中國石化長嶺分公司和中國科 學院軟件研究所承擔的MES 集成平臺及關鍵技術攻關試點項目，經(jīng)過多年的努力，完成了煉化企業(yè)數(shù)據(jù)集成平臺和企業(yè)數(shù)據(jù)模型的建設，并在此基礎上開發(fā)了生產(chǎn)調(diào)度管理模塊、公用工程信息管理模塊、基于計劃統(tǒng)計的物料平衡模塊和質(zhì)量管理模塊。系統(tǒng)構建了煉化企業(yè)業(yè)務模型，實現(xiàn)了生產(chǎn)層面數(shù)據(jù)共享， 覆蓋了油品罐區(qū)、生產(chǎn)調(diào)度、計劃統(tǒng)計等生產(chǎn)管理環(huán)節(jié)，解決了困擾企業(yè)多年的物料 無法閉環(huán)控制的難