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深化ERP-MES系统集成应用 |
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作者：郭锦文 沈卫中 |
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茂名石化公司炼油MES系统于2004年10月开始实施，2005年1月试运行，4月正式上线，5月单轨运行，12月通过测试，2006年1月通过验收。经过两年的运行，炼油MES有效发挥了其在实时监控生产运行数据方面的作用，有效提升了生产精细化管理水平。
炼油MES的特点及作用
MES作为ERP系统的执行机构，从生产计划任务下发到生产任务完成的整个生产过程进行监控管理，并及时地将生产过程信息反馈给ERP系统，从而将生产活动与管理活动信息有效集成起来，在企业信息自动化中起到了承上启下的作用。MES在企业信息化管理中主要发挥了如下作用：一是MES层通过采集实时生产过程数据，对生产过程数据进行整合后传递刊加强MES数据库，为MES层提供了一致性的生产基础信息；二是规范了生产运行数据传输业务流程，确保生产运行在传输过程中的真实性、实效性、一致性；三是MES在满足生产管理，供应链优化需求的同时，通过数据平台为ERP的PP、MM、SD等模块提供数据支持。
茂名炼油MES系统采用多层递阶的物料平衡技术，利用现有资源进行全厂物料数据的收集和平衡，有效解决了上述问题，其炼油MES总体架构见图1。
图1 炼油MES总体架构图
茂名炼油MES系统主要由8个模块组成：数据集成平台和核心数据库模块、装置校正模块、油品移动模块、统计平衡模块、公用工程模块、ERP接口模块、报表模块。
1. 数据集成平台和核心数据库模块。MES实施之前，茂名炼油生产运行数据管理主要通过不同的管理软件进行管理，没有一个统一的数据平台，生产数据无法进行交互，从而很难对生产数据进行及时跟踪，无法及时了解公司生产运行情况。实施MES系统后，通过数据集成平台和核心数据库模块，实现了MES数据集成平台与MES核心业务系统之间的数据集成与数据透明服务，同时实现了MES应用的统一身份认证、统一权限管理、统一静态数据维护、统一系统集成等诸多功能，确保了系统的正常运行。
2. 装置校正模块。以前装置物理侧线的投入产出数据需要通过人工抄表、线下手工平衡后提文给生产统计部门，侧线数据准确度不高且未经平衡，装置校正模块实施后，生产装置的运行数据经过自动采集、人工确认、科学平衡校验、合理性审核等过程，加快了数据的传递，减少了数据录入、计算过程中的误差，为油品移动提供了可靠的数据支持，使装登管理人员能及时监控装置运行悄况，变事后处理为事中处理。
3. 油品移动模块。过去生产调度在“生产谓度管理信息系统”中靠手工录入装置投入产出的数据、罐量数据，在线上不考虑各油品的实现移动关系及装置实际侧线数据来人工分量，工作量大、数据不准确，而现系统是按罐最、移动关系和装置侧线数据进行自动分量，同时可以自动跟踪动态物流。过去的罐区罐量计算是按线下计算的量录入的，而现系统是直接在储罐校正中自动采集实时数据罐检尺和录入工人检尺、密度、温度等姚位基础数据进行自动算量，解决了罐量计算难、繁琐和工作量大等问题。
4. 统计平衡模块。统计平衡功能的实现，结束了企业多年来手工平衡的历史，节省了每次统计平衡时间，使统计平衡从“月平衡”到“日平衡、旬确认、月结算”，提高了统计平衡结果的及时性、准确性和完整性。
5. 公用工程模块。过去企业完全依靠手工抄表上报和统计能耗数据，不能及时掌握生产过程中能源消耗的准确数据，实施MES系统后，通过MES系统公用工程模块实现了对全厂能源消耗数据的采集和管理，极大地提高了公司对生产过程中能源消耗的准确计量与全厂能源消耗平衡计算分析的要求，大大降低了公用工程统计平衡的时间。
6. ERP接口模块。茂名石化ERP系统上线运行，其主要模块（如PP、MM、SD模块等）需要MES系统为其提供强有力的数据支撑，使ERP系统数据精度达到“实时物料交、移库，物料旬平衡、月结算”的应用效果。公用工程模块给ERP的PP及CO模块提供各装t有关能旅消耗盆的完工确认及成本核算所需的数据，满足了ERP对公用工程数据“日跟踪、旬平衡、月结算”的要求。
7. 报表模块。MES实施前，茂名石化炼油调度报表和统计报表都是线下传递的，MES实施后，生产运行数据都在MES中体现，报表模块能为生产管理部门提供调度报表和统计部门提供统计报表功能。
MES应用效果
规范生产运行数据的传输管理，确保ERP、MES的数据一致性。通过ERP、MES系统的成功应用，消除了原有的信息孤岛，原始数据来源只有一个采集点，实现了数据源的采集唯一性，避免了同一个数据源来自不同口径造成生产、统计、财务部门之问的数据不一致性。生产执行数据从现场仪表→控制室操作系统（DCS等）→实时数采→炼油MES的装置校正分系统（或公用工程分系统）→炼油MES的油品移动分系统→炼油MES的统计平衡分系统→炼油MES的ERP接口分系统一直到ERP系统。在这条数据链上，生产执行数据贯穿始终，每次平衡调整后的结果都能够相互追溯。实现了生产、统计、财务部门之间的数据的一致性，确保了生产数据的完整性，简化了繁重与复杂的业务操作流程，提高了炼油生产运行数据的质量。
提高生产运行数据质量。利用MES的多层递阶的物料平衡技术，实现“软件＋管理”相结合，防止数据传输过程中的数据失真成效明显。MES实施前，每月茂名石化炼油统计平衡的差异量都在1万吨以上，约占原油加工量的1%左右，并出现轻亏重盈的现象，统计的数据质量较差，无法准确指导生产。MES实施后，每月统计平衡差异量从2006年初的6000吨下降到目前±1000吨，占原油加工量比例由－5.0‰左右降到±1‰的水平，已基本消化了计量方式造成的误差。
保证了生产运行数据的真实性。按照ERP运行标准要求，生产工厂生产的产品产量必须按日及时地转移给ERP的MM模块中铂售工厂的库存地，供销售部门制定销售订单；装置投入产出及公用工程消耗数据也必须每旬导入ERP的PP模块供财务的“旬确认、月结算”。MES系统确保了生产运行数据的真实性和一致性。
提升了精细化管理水平。通过调度和统计的平衡，结合生产实际利用MES的超差报警及时跟踪物流，可以及时发现操作错误（如罐与罐串油）并予以及时纠止，从而保障企业装置的安、稳、长、满、优生产，将以前的事后评估、事后处理，变为事中评估、事中处理，做到及时发现和解决问题。
有助于提升主要技术经济指标。利用MES的数据每旬、不定期、每月对炼油主要技术经济指标的完成情况进行全程监控，利用ERP的数据每月对炼油主要经济指标的完成情况进行分析改进，使综合技术经济指标得到明显提升。
存在问题及建议
1. 近年茂名分公司炼油分布的计量更新改造的资金投入有限，许多计量仪表使用年限已久、故障多导致无法正常使用，部分仪表没有自动采集功能，罐区储罐缺乏罐液位检测仪表，大部分罐没有实时数采或虽有数采但数据采集不准确，使用MES多层递归平衡技术数据后数据库失真率仍居高难下精确度难以保证。建议逐年加强计量改造的投入，确保计量数据准确性。
2. 目前炼油MES系统只是一个基本系统，还未包括完整的进出厂计量票据业务管理，业务模块需要扩展，如销售、仓储管理等；而炼油MES实施范围只限于炼油分部内的物料移动，还未包括港口公司进出厂和三剂、工艺指标管理等，希望系统新的版本在整体性、集成性上进一步加强，在实施范围上进行进一步扩充。
3. 炼油MES中装置和罐区操作录入原始数据操作过于繁琐、工作量大，出错率高，特别是油品移动的移动关系建立操作过程复杂、出错率高，数据处理过程唯一性、系统平衡分量不尽合理（如成品罐倒进半成品罐、边进边出的罐等），进出厂业务操作不规范，建议以后版本开发中必须考虑进来。
4. 随着MES系统单轨运行时间的增长，企业会根据自身需要提出新的业务要求，希望MES技术支持人员能够采用有效手段予以解决，加强系统的维护支待，保障系统能够安全稳定运行。
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(11/8/2008) |
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