炼化企业MES深化应用项目实施
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作者:郭海军
[摘 要] 随着炼化企业MES系统建设投用，用户对系统提出了更高的需求，因此系统功能需要进行升级完善。文中详细介绍了系统实施前提条件、系统功能设计、系统实施方法建议，为其他企业实施提供借鉴经验。
[关键词] MES;深化应用;系统设计
doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2020. 05. 040
[中图分类号] F270.7 [文献标识码] A [文章编号] 1673 - 0194（2020）05- 0089- 02
1 引 言
近年来，随着信息技术的不断发展，国内各大炼化企业纷纷规划并实施了MES（生产运行系统）系统。自从MES系统上线应用以来，企业用户通过系统实时掌握工厂生产运行状态，并以系统为依据逐步规范业务管理。随着系统应用的深入，逐渐反映出系统功能已不能满足业务部门深层次需求，尤其是高级管理人员的需求，因此，需要以MES系统现有功能模块为依托，开发统一的数据综合展示功能，以图形分析为主，突出重点关注指标，支持大屏幕展示和数据下钻，以满足企业管理部门业务扩展需要，提升企业信息化管理水平。
2 系统实施前提条件
2.1 软件和硬件部署方案
系统软件采用MES系统中报表管理模块专用开发软件帆软FineReport 8.0，帆软软件的优点是：支持多数据源;具有分组及不规则分组特性;双向数据扩展和交叉表功能;报表分片功能;跨行组运算功能。使用此软件的好处是可以利用企业已有帆软软件，进行8.0小版本免费升级即可满足实施开发条件，不需要进行二次采购软件，降低企业项目建设成本。 硬件利用MES系统现有的服务器架构，通过使用主机VMware虚拟化技术，在物理主机资源池中划分出一台虚拟机用作深化应用服务器，作为MES系统新增的一个功能模块，并入到服务器集群，共享系统资源，也方便服务器日后统一维护与管理。
2.2 系统集成接口设计
本项目所涉及的原油评价、设备管理平台、污染源监控等专业系统的数据，统一采用标准的WebService接口实现数据集成，按业务需求确定数据范围和设置数据更新频率，以保证数据传输的安全性、时效性和完整性。
2.3 数据源的确立原则
MES数据以调度报表为主进行数据采集，其他展示数据由用户确认来源。使用已经实现自动采集的数据，尽量减少数据录入，必要的数据预留录入接口，录入频次争取控制在1次/月以下，减轻基层工作人员的负担。
2.4 用户管理
通过MES系统WPKS工作中心用户管理功能进行用户增加、删除、修改等操作，不需要二次开发实现，既减少项目组开发工作量，又利于系统后期维护。根据业务需求，需要开发系统目录权限配置功能，系统管理员可对用户或组的权限进行精细控制，以满足企业保密要求。
3 系统功能设计
本文设计的炼化MES深化应用集成功能分为参观模式和生产模式两种模式。其结构如图1所示。 参观模式：用于外来人员参观访问使用，做大屏幕展示应用、对外宣传。 生产模式：用于公司日常管理和经营分析，主要支撑炼油生产、化工生產、产品销售三条业务主线，同时提供技术、质量、能耗、环保等专业系统关键指标信息，致力于企业运营决策的提升。专业业务依靠专业系统实现，本功能只做结果数据的分析。
3.1 公司概况模块
因为这部分数据内容需要对外来参观人员开放展示，因此原则上主要展示宏观、静态内容，不展示数据或仅展示少量关键宏观数据。公司概况界面展示企业简介、发展历程、全景图、所在地天气等内容;主要以视频、图片和文字形式体现。经营概况界面展示企业年度装置加工量、产品产量、纳税、利润、装置负荷率、产品销售量等宏观数据。生产流程界面展示企业主要的生产流程示意，流程图是静态图片，不展示生产数据。
3.2 生产经营模块
以高管驾驶舱为核心，提供全厂综合分析数据。技术经济指标界面主要分析炼油和化工装置两部分内容，关键炼油技经指标包括汽煤柴总收率、轻油收率、综合商品收率、加工损失率等;主要化工装置技经指标包括乙烯收率、丙烯收率、碳四收率、装置损失率等。高管驾驶舱界面实时反映企业的生产运行状态，包括KPI、月小计、装置生产计划完成情况、重要产品产销存情况、环保、安全、能耗、设备等重点关注信息。
3.3 供应链模块
针对重点装置和产品提供产销存分析数据，支撑炼油生产、化工生产、产品销售三条业务主线。原油/化工原料进厂界面分析原油/化工原料进厂方式，比如管道、汽车、火车、轮船等，以及每天的进厂量、每种方式的进厂量，每种原油/原料的进厂量，累积量等信息。原油评价界面分析内容包括一般性质、实沸点蒸馏及窄馏分性质、渣油馏分性质等内容。原油调和界面包括调和计划、原油组分罐情变化、实时流量、日总调和量、日调和比例及调和前后原油性质分析对比等内容。贸运存总貌界面分析进出厂方式及数据、生产概况、库存等贸运存宏观数据。生产计划界面展示全公司各牌号汽煤柴油、乙烯等主要炼油化工产品的月度生产计划、每日实际生产进度、生产情况分析等内容。炼油/化工装置生产界面分析炼油/化工装置投入产出、侧线产品收率、生产月计划、月累计、日完成、每日趋势变化等装置关键技术指标。库存界面分析原（料）油、半成品、成品，库存、警戒罐存信息。油品调和界面展示各组分比例、管网流向、日调和量、化验数据等内容。产品出厂界面展示成品油汽油、柴油、煤油及化工产品总量、当日出厂量和出厂方式统计等内容。 3.4 專业管理模块
统计和分析6方面专业系统的结果数据，不做过程处理。过程质量界面分析原料性质、产品合格率、馏出口合格率、综合质量等信息;分析汽柴油产品性质、合格率、汽柴煤组分构成及趋势图;化工产品化验分析重点指标等内容。工艺技术界面分析主要炼油和化工装置平稳率、自控率、联锁投用率、先控投用率等关键参数，以及异常报警、流程模拟、装置达标等内容。设备运行界面展示关键机组监测、设备运行明细、腐蚀在线监测、腐蚀预警等数据。能耗分析界面展示年度用能指标对比、综合能耗和趋势、装置每日能耗排名、每日物耗趋势等内容。安全监控界面分析企业火警、气体泄漏等报警信息，以及施工作业等结果数据。环保监控界面分析企业废气、废水排放等环保在线监控系统数据。
4 实施方法建议
针对本项目的特点和项目实施过程中遇到的问题及解决方法，谈几点心得体会。
（1）数据收集。MES深化应用系统需求的数据来源众多，涉及业务范围广，因此在数据收集时，应确定展示页面数据来源明细，明确对接人。涉及系统集成的数据，确认能否提供数据接口，并明确对接人。涉及技术经济指标、效益的展示数据，需取得保密许可。按照数据收集表细化分工，明确责任人双向对接，按期反馈。 （2）流程图绘制。帆软软件虽然具有强大的数据处理能力，但不是专业绘图软件，自定义图形处理能力弱，灵活性差，尤其是绘制比较复杂的流程图，费时费力，展示效果不好，因此建议使用像Visio这样专业的图形处理软件绘制流程图，保存成图片格式，在帆软工程里置底设置成背景图片，再添加数据集，这种方法可以极大提高工作效率，而且也便于流程图后期修改维护。 （3）数据集成。对于需要集成第三方系统数据的情况，要及早与相关部门用户和第三方系统厂家沟通，确认是否可以提供接口进行数据集成，如果可以提供接口，双方要约定好数据接口实现方式、技术标准和规范;如果不能提供数据传输接口，要预留人工录入接口，确定录入业务部门和人员。这项工作要提前开始，以保证系统实施按计划完成。
5 结 语
MES深化应用项目实施后，为炼化企业实现了原油选购、运输、进厂、调和、计划、调度、运行、储运、出厂等过程的信息共享与集中展示，结合技经指标、过程质量、安全环保、设备运行、能耗管理、工艺技术等专业数据，对炼化生产过程进行管控分析，提升企业生产决策水平。
主要参考文献
[1]王芳倩.浅谈MES系统在生产型企业的应用及优化[J].电子科学技术，2017，4（1）：43-45.
[2]高宪武.大庆炼化MES的实施和应用[M].北京：科学技术文献出版社，2008.
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