一 概述
2008-01-22 刘伟 1 2 3 下一页
信息技术对制造业产生了极其深刻和全面的影响，给制造业的发展打上了明显的信息化烙印。信息化提高了生产要素的信息属性，促使企业竞争模式从自然资源和人力的竞争转向创新能力和创造高附加值产品的竞争；信息化使得知识的重要性凸显，人才成为竞争优势的重要因素；信息化促使企业管理由金字塔形结构向扁平形结构转变。经营思想由粗放型向集约型转变，出现了各种先进的制造模式，如并行工程、敏捷制造、网络化制造和虚拟制造等，为我国企业向先进制造模式转变、提升我国制造企业的水平和能力提供了可以借鉴的模式。
为此，企业行为势必从单项、局部的改善向着综合、集成的优化转变，尤其是计划、组织、控制三大职能的整体优化，更是企业实现经营日标和获得竞争优势的难点和重点。制造执行系统(manufacturing execution system)主要用来解决整体优化中生产计划与生产过程的脱节问题。 对于石化工业，作为填补计划系统和控制系统狭缝的MES的主要功能模块，一般包括短期生产计划、作业排产和调度(APS)、过程控制和管理、维护管理、技术信息管理、过程优化控制(APC)、提高质量管理功能的LIMS以及与FRP之间的连接；还有流程工业生产的特殊需求，如数据调和校正、运行数据统计、公用工程平衡管理、罐区管理、油品移动物料平衡等，都作为MES的单一功能模块，并往往集成到MES系统中。国外流程工业尤其是石油化工行业是较早开始应用MES产品的行业，也涌现出了一批适合于石油化工行业MES解决方案。而如今国内也有一些MES解决方案走向应用。 二 国外发展状况 （一）ASPEN MES
Aspen智能化工厂已经公布十多年，经过近几年的发行、并购，其产品线得到了整合，更重视计划优化。AspenTech生产执行系统（MES）将先进过程控制、计划及调度、公用工程管理、生产管理和执行、工艺流程模型、评估及集成工程、换热器设计和校核以及供应和配送全部解决方案软件封到6张DVD中。其中生产aspenONE企业卓越运营管理解决方案的一部分。Aspen运营管理器采用世界最先进的信息总线集成技术和企业信息门户展示平台，统一化生产运营管理的信息和应用及业务流程。
Aspen MES执行系统提供了一套完整的软件来实现对生产系统的管理，主要包括对实时数据库系统、生产计划及调度系统、生产管理系统和公用工程的管理。
MES是基于信息总线技术的集成架构，每个应用需要配置一个信息总线适配器。InfoPlus.21、AtOMS、Advisor、PIMS、Orion等具备信息总线适配器，很多第三方应用如ERP（SAP）、Oracle、SQL、Server数据库、OPC服务器、LIMS系统（如Star LIMS,Labsys,Labware等）都具备了信息总线适配器，通过OMⅡ，这些应用都可以非常容易地集成在一起，无需编程，采用OE集成平台可以大大方便MES系统的实施、使用及维护。 Aspen MES主要模块有: 1、实时数据库系统
2、生产计划及调度系统。Aspen PIMS采用线性规划技术，优化过程工业各装置的操作和设计。功能有：
•原料采构优化； •生产计划； •物流和供应管理； •技术评价；
•确定新建装置的规模或老装置扩建研究； •增加生产率
作为扩充，AspenTech还提供了多厂模块、多周期模块及多厂多周期模块等生产计划系统。 3、生产管理系统。主要部分功能有：
（1）OpsKPI结合工厂每天的运行决策和财务目标，跟踪和传达主要的运营和经济指标参数，达到稳定生产、控制成本、提高产量并优化生产的目标。该软件适用于所有化工过程。
（2）Aspen Advisor用来监控物料损失，鉴别特定的工厂损失问题。它可以通过每天的平衡，检查数据录入的错误，也可以按月运行度量模型进行平衡，并且分析极其细微的损失；帮助用户发现问题。可以详细到一个特定的计量仪表的问题。 （二）HONEYWELL MES
Honeywell公司Uniformance是从原DOS应用基础扩展、提升过来，更重视实时优化，与Aspen比较有一定区别。Honeywell公司生产执行系统（MES）Business.FLEX® PKSTM的组成： （1）Business.FLEX® PKSTM——生产执行系统套件; （2）Profit.Suite——先进控制与区域优化解决方案套件; （3）@sset.MAX——资产管理与仿真培训系统套件; （4）Uniformance®/WPKS——生产管理数据平台。
它能帮助公司在整个企业内实现实时协调，提高工厂操作和供应链的透明度，对生产计划和潜在生产能力的评估。完成：
①先进计划及调度优化包括SAND（销售分销计划）、ASSAY2（原油分析）、RPMS（生产计划、Production Scheduler(生产调度)、Production Analyst（生产分析）、BLEND（离线调和调度）。
②操作管理包括操作指令、操作监视、事件监控、LIMS、实验室数据集成器、储罐组分跟踪、产品规格管理、生产运行计划、操作日志。
③油品调和及储运自动化包括离线调和调度、调和属性控制和BPC、调和管理、生产跟踪、存储数据管理、任务监视模块、任务控制模块、路径寻优。
④生产管理。对生产和质量进行管理，它跟踪、确定和报告生产情况和总收率，包括当地的库存管理，识别产品的批次和来源，计算产品的生产成本。包括物料平衡、生产成本计算、储罐组分跟踪、批次生产跟踪、原材料份额跟踪、生产跟踪、ERP集成、配方管理。
⑤价值链管理包括生产分析、供应链管理、销售分销计划、原油分析、生产计划。 三 国内MES研发、应用现状
MES系统体系架构、功能等的研究与开发，将ERP系统中计划和调度等相关功能移植到MES体系架构中。中国科学院软件研究所针对MES平台的架构进行了深入研究，已开发出MES数据集成平台软件；清华大学侧重研究了MES功能模型，并在仿真技术上有多年的研发经验。
中石化经过多年引进消化吸收之后，于“九五”期间更多合作开发了中石化版的特简MES，目前在下属部分企业进行部分模块的应用检验，效果令人期待。
2004年9月，“863”计划主题“石化企业MES关键技术攻关及应用研究”项目研究开发出了S-MESV1.0版本，2004年10月在中石化荆门分公司、安庆分公司和茂名分公司三家试点企业进行实施。
中石油于“十一五”开始全面引进Honeywell的Uniformance MES。目前在中国石油下属的10多家企业主要应用模块：实时数据库系统、统一信息平台、生产计划调度、物料移动、物料平衡、收率计算、实验室信息管理系统、生产统计和计划优化。中国石油大连石化分公司汽油在红调和、罐区自动化、柴油调和。其中由我中心为主力承担的大庆炼化公司、大庆石化公司、哈尔滨石化公司等项目正在实施。MES基本目标是通过采集、整合和利用生产运行数据监控炼化生产过程，平衡物料，降低生产能源消耗，提高产品质量与炼化企业的生产运行管理水平；主要功能有计划与细致生产统计、收率计算、物料移动、物料平衡、运行管理、质量管理、实时数据管理。
四、大庆石化公司信息技术中心自主研发情况
在MES实用技术方面，大庆石化公司信息技术中心（大庆金桥信息工程有限公司）突破MES体系结构及系统集成技术，初步掌握了研制开发可配置、可迁移、可集成的MES架构技术。以国家科技部863制造
业先进制造MES功能定义并结合石化生产实际需要进行了深入研究，部分模块业已经过实际应用检验，总体目标是实现可视化、图形化建模环境，实现工厂模型直观建模体系；建立物流平衡和能耗平衡线性模型，实现企业物料与能量平衡计算和管理，解决指导生产装置优化设计、发行和生产计划编制；建立全厂装置分层次物料子能量平衡模型，用于细化生产方案；建立车间生产能力/效率/成本管理系统，有效分析与评估生产装置达标和开工率能耗、物耗过程；开发过程、生产设备状态监测和绩效系统，一次生产数据与平衡模型关联，二次数据经综合加工处理完成统计和绩效分析；研究软、硬件总路线技术、通信技术和国际流行的SOA架构技术，开发可配置、可迁移、可集成的MES体系结构；研究开发与底现场实时数据库LIMS接口，实现MES的现场数据驱动；完成面向流程行业炼油/化工企业的MES解决方案，形成先进实用的MES平台和软件产品，根据不同用户需求快速定制出所需要的系统。、 五、大庆市地方企业推进MES的一点想法
近几年，大庆市政府结合国家制造业信息化工程推进加大了地方企业信息化建设力度，特别是对开发区原油和新引进的制造型企业给与了强有力的指导和资金上的扶持。十五期间选定了48加企业进行了制造业信息化试点，效果明显。
“十一五”期间国家推进以MES为核心的制造业信息化工程，上面给出的石化行业MES研发和应用做法可以为下一轮大庆市政府推进本区域企业信息化提供一点思路，也希望能在“十一五”期间在国家科技部、省科技厅指导下，深入、扩大MES研发内容和应用范围，促进更多企业采用这项技术，是企业管理从传统的金字塔型向现代扁平形结构转变，把MES包含的并行工程、敏捷制造和网络制造思想引进企业信息化当中，尽快解决计划与生产过程的脱节问题，最终促使企业健康发展，跟上快速变化的市场并在激烈市场竞争中立于不败。
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