一、前言
隨著現(xiàn)代石油工業(yè)的發(fā)展，越來(lái)越多的國(guó)家和領(lǐng)導(dǎo)人對(duì)世界石油的加工清潔化、智能化、高附加值的問(wèn)題提到很高的高度，從2000年的世界石油大會(huì)上就提出來(lái)怎么樣來(lái)保護(hù)我們的環(huán)境，保護(hù)我們的地球，需要清潔。另外從我們節(jié)能的角度來(lái)說(shuō)，也要使得我們能夠滿足節(jié)能的要求。所以信息技術(shù)的發(fā)展，也使得我們有條件來(lái)對(duì)我們的石化企業(yè)煉廠出現(xiàn)管控的一體化，提高我們的生產(chǎn)管理和控制水平，所以現(xiàn)在石油石化突出的表現(xiàn)，從國(guó)外大公司來(lái)說(shuō)就是講究環(huán)保、講究低能耗、講究智能化的控制和管理。
國(guó)外的煉廠圍繞著低能耗、清潔化、智能化的目標(biāo)，越來(lái)越多的煉廠在實(shí)施DCS、APC智能化的基礎(chǔ)上大規(guī)模實(shí)施MES系統(tǒng)，來(lái)降低能耗、優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、提高產(chǎn)品的附加值。像國(guó)外大公司如ExxonMobil BP、CITCO、Shell等等，并且他們對(duì)MES系統(tǒng)每年的效益都有個(gè)統(tǒng)計(jì)，降低裝置能耗1％，提高產(chǎn)品收益率0.5％，減少產(chǎn)品缺陷18％，這是一個(gè)很好的效果。
對(duì)于我國(guó)的石化企業(yè)來(lái)說(shuō)，其核心業(yè)務(wù)流程復(fù)雜，是典型的流程型企業(yè)，要實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程優(yōu)化、節(jié)能降耗等目標(biāo)，MES必不可少。并且在整個(gè)企業(yè)信息整體構(gòu)架中處于承上啟下的作用，如下圖所示
圖-1
石化行業(yè)是一個(gè)典型的流程型行業(yè)，其核心業(yè)務(wù)流程涉及原油儲(chǔ)運(yùn)、油品加工和產(chǎn)品發(fā)運(yùn)三個(gè)主要業(yè)務(wù)，其中油品加工涵蓋將原油加工成產(chǎn)品的整個(gè)過(guò)程，也是石化企業(yè)生產(chǎn)管理業(yè)務(wù)的重點(diǎn)。整個(gè)過(guò)程涉及油品的多次流轉(zhuǎn)及物性的改變，從原油運(yùn)輸進(jìn)廠，到輸入一次加工裝置（以物理反應(yīng)過(guò)程為主）、二次加工裝置（以化學(xué)反應(yīng)過(guò)程為主）、精制裝置等進(jìn)行油品加工，然后輸出到罐區(qū)進(jìn)行油品調(diào)和，直至產(chǎn)品合格。在這一系列油品加工移動(dòng)過(guò)程中，涉及大量過(guò)程數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集與分析、生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備與物料的監(jiān)控、生產(chǎn)調(diào)度優(yōu)化以及能源合理供應(yīng)等問(wèn)題，迫切需要利用信息技術(shù)，實(shí)現(xiàn)石化企業(yè)生產(chǎn)管理的優(yōu)化，其核心需求如下圖所示。
圖-2
二、MES在石化行業(yè)的應(yīng)用概況
由于石化企業(yè)核心業(yè)務(wù)流程的復(fù)雜性，信息系統(tǒng)的建設(shè)面臨如下挑戰(zhàn)。
一、過(guò)程優(yōu)化困難
石化企業(yè)MES的決策具有混雜性，不僅包括連續(xù)過(guò)程變量，而且包含離散過(guò)程變量。為了對(duì)生產(chǎn)過(guò)程及產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行控制，必須建立反映連續(xù)過(guò)程主要物理、化學(xué)變化過(guò)程的過(guò)程模擬模型，并將過(guò)程模型與優(yōu)化模型結(jié)合起來(lái)。
二、生產(chǎn)操作復(fù)雜
石化企業(yè)生產(chǎn)環(huán)境苛刻，生產(chǎn)過(guò)程包含復(fù)雜的物理、化學(xué)過(guò)程及各種突變和不確定性因素。特別是裝置啟動(dòng)、停機(jī)和應(yīng)急處理等暫態(tài)過(guò)程的各項(xiàng)操作，不僅影響生產(chǎn)效率，而且存在著安全隱患。因此，操作管理是石化企業(yè)MES的一項(xiàng)重要任務(wù)，它負(fù)責(zé)監(jiān)督在所執(zhí)行的每一項(xiàng)操作中遵守操作步驟和規(guī)范，在連續(xù)、混合及間歇生產(chǎn)環(huán)境下為操作員提供流程啟動(dòng)、平穩(wěn)運(yùn)行及停機(jī)等過(guò)程的標(biāo)準(zhǔn)操作指令。
三、能耗高、污染重
能耗成本占原油加工成本的70%以上，因此石化企業(yè)信息化不僅要集成信息流和物料流，還要考慮能量流的集成，使調(diào)度決策功能能夠?qū)ξ锪虾湍芰刻峁┳罴芽刂撇呗裕粌H達(dá)到提高生產(chǎn)效率和降低生產(chǎn)成本的目標(biāo)，而且實(shí)現(xiàn)節(jié)省能源、減少污染等目標(biāo)。
從20世紀(jì)90年代末開始至今，MES產(chǎn)品已由單一的MES功能模塊發(fā)展到整體解決方案，國(guó)內(nèi)外很多著名的公司都推出了面向石化行業(yè)的MES，如美國(guó)Honeywell公司的MES方案、美國(guó)Aspen Tech公司的MES方案和德國(guó)西門子公司的MES方案，以及中國(guó)石化牽頭，由石化盈科、浙江中控、中科院軟件所和北京時(shí)林公司共同開發(fā)的石化企業(yè)MES解決方案。
石化行業(yè)作為典型的流程行業(yè)，由于信息化與自動(dòng)化基礎(chǔ)較好，其對(duì)MES的需求迫切，國(guó)內(nèi)外石化行業(yè)都非常關(guān)注MES的建設(shè)，通過(guò)MES將生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理和生產(chǎn)操作集成起來(lái)，用來(lái)支持整個(gè)企業(yè)的供應(yīng)鏈優(yōu)化，并從中受益。如BP、ExxonMobile、ChevronTexaco、Shell等國(guó)際知名公司都已在美國(guó)和歐洲的企業(yè)實(shí)施了MES系統(tǒng)的大部分功能。
作為我國(guó)石油化工行業(yè)的兩個(gè)主要企業(yè)，中國(guó)石化和中國(guó)石油在MES的實(shí)施策略上有所不同: 中國(guó)石化在國(guó)家863計(jì)劃的支持下，以自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的MES產(chǎn)品SMES研發(fā)與實(shí)施為主; 而中國(guó)石油則以美國(guó)Honeywell公司的MES產(chǎn)品為主。應(yīng)用實(shí)踐表明兩個(gè)產(chǎn)品各具特色，下文將對(duì)其進(jìn)行重點(diǎn)介紹。
三、國(guó)外石化行業(yè)MES解決方案對(duì)比分析
1．Honeywell公司的MES產(chǎn)品和技術(shù)
Honeywell的所有業(yè)務(wù)模塊是基于Uniformance平臺(tái)實(shí)現(xiàn)的，其本質(zhì)是一個(gè)一體化的完整的業(yè)務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)（包括實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)、關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)、歷史數(shù)據(jù)庫(kù)和事件日志數(shù)據(jù)庫(kù)），業(yè)務(wù)模塊和平臺(tái)是緊耦合的關(guān)系。
Honeywell MES產(chǎn)品的核心是Business.FLEXPKS。該產(chǎn)品將經(jīng)營(yíng)目標(biāo)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)操作目標(biāo)，同時(shí)將經(jīng)過(guò)處理驗(yàn)證的生產(chǎn)績(jī)效數(shù)據(jù)進(jìn)行反饋，從而形成計(jì)劃管理層、生產(chǎn)執(zhí)行層和過(guò)程控制層三個(gè)層次的周期循環(huán)。
Honeywell MES主要由價(jià)值鏈管理（Value Chain Management）、先進(jìn)計(jì)劃與調(diào)度（Advanced Planning and Scheduling）、運(yùn)行管理（Operations Management）、油品調(diào)和及儲(chǔ)運(yùn)自動(dòng)化（Blending & Movement Automation）和生產(chǎn)管理（Production Management）等5個(gè)應(yīng)用套件組成。其中，價(jià)值鏈管理又包括銷售預(yù)測(cè)、運(yùn)輸計(jì)劃、生產(chǎn)排產(chǎn)、原材料計(jì)劃、供應(yīng)鏈?zhǔn)录芾怼?kù)存計(jì)劃、價(jià)值鏈循環(huán)優(yōu)化和生產(chǎn)計(jì)劃管理等; 先進(jìn)計(jì)劃與調(diào)度包括原材料供應(yīng)及產(chǎn)品分配與優(yōu)化、原油組分分析、原油采購(gòu)計(jì)劃、原油調(diào)度優(yōu)化、生產(chǎn)實(shí)況分析、油品調(diào)和調(diào)度等; 運(yùn)行管理包括操作指令下達(dá)、運(yùn)行監(jiān)控、事件監(jiān)控、實(shí)驗(yàn)室信息管理與集成、油罐組分跟蹤、產(chǎn)品規(guī)格管理、多單元生產(chǎn)運(yùn)行計(jì)劃等; 油品調(diào)和及儲(chǔ)運(yùn)自動(dòng)化包括調(diào)和調(diào)度計(jì)劃、在線調(diào)和優(yōu)化、調(diào)和比率控制和調(diào)和績(jī)效統(tǒng)計(jì)、油品輸轉(zhuǎn)及庫(kù)存跟蹤、罐存計(jì)量管理、輸轉(zhuǎn)模型建立、油品輸轉(zhuǎn)控制、油品移動(dòng)路徑選擇等; 生產(chǎn)管理包括物料平衡和庫(kù)存盤點(diǎn)、成本核算、組分計(jì)算與平衡、批量跟蹤與控制、原材料消耗統(tǒng)計(jì)、物料移動(dòng)跟蹤、多單元生產(chǎn)運(yùn)行計(jì)劃、操作指令下達(dá)和實(shí)驗(yàn)室信息管理等。
2．Aspen Tech公司的MES產(chǎn)品和技術(shù)
美國(guó)Aspen Tech公司是化學(xué)工業(yè)領(lǐng)域著名的流程模擬、先進(jìn)控制和供應(yīng)鏈管理優(yōu)化軟件公司，近幾年經(jīng)過(guò)并購(gòu)和整合，也定位在MES解決方案供應(yīng)商。它提出了企業(yè)運(yùn)營(yíng)管理的理念并開發(fā)集成了相應(yīng)的軟件產(chǎn)品。根據(jù)Aspen的定義，企業(yè)運(yùn)營(yíng)管理（Enterprise Operations Management，EOM）是一個(gè)企業(yè)級(jí)的集成解決方案，把ERP層、MES層和DCS（分散控制系統(tǒng)）層進(jìn)行整合，高效地設(shè)計(jì)、管理和運(yùn)營(yíng)制造與供應(yīng)鏈的相關(guān)業(yè)務(wù)。Aspen Tech公司用于流程企業(yè)的MES產(chǎn)品為Aspen Plantelligence，即智能工廠解決方案。
Aspen MES體系結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是以信息總線為集成基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)各業(yè)務(wù)模塊與集成平臺(tái)的松耦合，并支持事件驅(qū)動(dòng)等服務(wù)。
Aspen Tech的MES解決方案自1998年推出后得到不斷發(fā)展和完善，并在許多大型石油化工企業(yè)中采用。方案主要包括流程模擬、虛擬工廠模擬器、生產(chǎn)計(jì)劃與優(yōu)化、生產(chǎn)調(diào)度與優(yōu)化、先進(jìn)控制與實(shí)時(shí)優(yōu)化（RT-OPT）、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)與信息管理、數(shù)據(jù)校正與物料平衡、績(jī)效監(jiān)控與績(jī)效管理、油品調(diào)和、生產(chǎn)指令管理與操作日志、油品移動(dòng)和罐區(qū)管理等功能模塊以及Aspen Enterprise Platform（AEP）集成平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理與生產(chǎn)過(guò)程控制的一體化。這些模塊主要分布在5個(gè)應(yīng)用套件中，即績(jī)效管理、生產(chǎn)計(jì)劃系統(tǒng)（PIMS）、生產(chǎn)調(diào)度優(yōu)化（ORION）、油品調(diào)合計(jì)劃調(diào)度和生產(chǎn)管理與執(zhí)行。而生產(chǎn)管理與執(zhí)行包括實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)與信息管理、數(shù)據(jù)調(diào)理與物料平衡、生產(chǎn)指令管理與操作日志、油品移動(dòng)和罐區(qū)管理、實(shí)驗(yàn)室信息管理（LIMS）和能量管理。
3．西門子公司的MES方案
SIMATIC IT是西門子公司提出的MES產(chǎn)品框架和解決方案，其突出特色是以生產(chǎn)工藝流程為核心，建立了平臺(tái)化、組件化的構(gòu)架，并且建立了大量的控制元器件（控制單元）庫(kù)和各行業(yè)的典型工藝流程庫(kù)。用戶可以使用SIMATIC IT提供的動(dòng)態(tài)建模工具自行配置工藝流程，將自動(dòng)化控制系統(tǒng)中各個(gè)元器件的輸入輸出、邏輯關(guān)系定義清楚，從而將整個(gè)車間的信息流集成起來(lái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)車間數(shù)據(jù)的分發(fā)、采集、計(jì)算與分析。在此基礎(chǔ)上，SIMATIC IT根據(jù)ISA-95的規(guī)范，建立了若干應(yīng)用組建系統(tǒng)，包括車間生產(chǎn)管理、質(zhì)量管理、設(shè)備管理等方面的功能，實(shí)現(xiàn)了與底層自動(dòng)化系統(tǒng)和ERP之間的雙向信息集成。同時(shí)，還集成了BI軟件，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的挖掘和績(jī)效分析，并生成各類報(bào)表。
由于系統(tǒng)完全是可配置的，體系結(jié)構(gòu)完全開放，因此，可以根據(jù)各個(gè)行業(yè)的特點(diǎn)，配置出其典型的工藝流程，從而可以實(shí)現(xiàn)跨行業(yè)的應(yīng)用，而客戶還可以在行業(yè)流程模板的基礎(chǔ)上，柔性化地配置和修改這些工藝流程。
四、力控科技MES+pSpace管控一體化解決方案
1．發(fā)展歷程
力控科技是國(guó)內(nèi)最早的企業(yè)信息化專業(yè)解決方案供應(yīng)商之一，有20多年自主研發(fā)的經(jīng)驗(yàn)積累和自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品線。力控科技為工業(yè)企業(yè)量身定制的解決方案，將生產(chǎn)自動(dòng)化和辦公自動(dòng)化有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)從采購(gòu)訂單到產(chǎn)品生產(chǎn)、銷售出廠、售后服務(wù)全過(guò)程的管理，并且對(duì)企業(yè)相關(guān)的人、財(cái)、物、信息等進(jìn)行全面管理，實(shí)現(xiàn)企業(yè)從戰(zhàn)略管控象運(yùn)營(yíng)管控的轉(zhuǎn)變！
力控科技為企業(yè)提供的信息化整體解決方案中，涵蓋過(guò)程控制系統(tǒng)、生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)、企業(yè)資源計(jì)劃管理、決策支持系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)企業(yè)一體化管理。其中MES系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)底層與上層的連通，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的無(wú)縫連接與信息的充分共享。如圖所示：
圖-3
大量應(yīng)用實(shí)踐表明該產(chǎn)品的應(yīng)用不僅為ERP的PP、MM和SD模塊提供了在線數(shù)據(jù)支持，為更好地發(fā)揮ERP的作用提供了數(shù)據(jù)基礎(chǔ); 并且為企業(yè)提供了一個(gè)良好的管理平臺(tái)，為企業(yè)今后信息化擴(kuò)展應(yīng)用及系統(tǒng)集成奠定了良好的基礎(chǔ)。同時(shí)MES的成功實(shí)施與應(yīng)用不僅提升了企業(yè)精細(xì)化管理水平，提高了生產(chǎn)效率，而且降低了企業(yè)生產(chǎn)成本，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
力控科技MES系統(tǒng)的特點(diǎn)是將經(jīng)營(yíng)目標(biāo)轉(zhuǎn)化成生產(chǎn)過(guò)程中的操作目標(biāo)，通過(guò)反饋執(zhí)行結(jié)果，不斷調(diào)整和優(yōu)化，形成一個(gè)周期性的從生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)到生產(chǎn)運(yùn)行和過(guò)程控制的高效能閉環(huán)系統(tǒng)。它與國(guó)外MES產(chǎn)品相比的最具特色之處就是，針對(duì)我國(guó)石化行業(yè)生產(chǎn)規(guī)模相對(duì)偏小、現(xiàn)場(chǎng)基礎(chǔ)條件相對(duì)落后、自動(dòng)化水平相對(duì)較低的實(shí)際情況，開發(fā)了裝置校正、調(diào)度平衡和統(tǒng)計(jì)平衡的平衡策略，利用移動(dòng)誤差偵破及平衡超差報(bào)警技術(shù)彌補(bǔ)了計(jì)量?jī)x表的不足，解決了由于計(jì)量?jī)x表的不足而導(dǎo)致的計(jì)量數(shù)據(jù)偏差過(guò)大問(wèn)題。
同時(shí)，近十年國(guó)內(nèi)石化企業(yè)搭建了實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，為企業(yè)建立基礎(chǔ)數(shù)據(jù)平臺(tái)以后，企業(yè)有兩個(gè)困惑，一是缺少實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的深入應(yīng)用，二是供電、供水、供氣及其進(jìn)出廠計(jì)量等數(shù)據(jù)沒(méi)有進(jìn)入到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中。尤其第二項(xiàng)工作的缺失，影響了實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的深入應(yīng)用。而力控科技pSpace7.0產(chǎn)品內(nèi)置了各電力廠家的保護(hù)測(cè)控裝置、直流屏、小電流選線裝置、VQC自動(dòng)裝置、可編程控制器(PLC)、DCS、智能模塊、板卡、智能儀表、變頻器等共有3000多種的IO驅(qū)動(dòng)，可以有效地解決企業(yè)水電風(fēng)等公共工程的數(shù)據(jù)采集問(wèn)題。這一點(diǎn)對(duì)于流程企業(yè)精細(xì)化管理來(lái)說(shuō)非常重要，因?yàn)榱鞒唐髽I(yè)一來(lái)要求物料移動(dòng)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，二來(lái)企業(yè)需要計(jì)量?jī)x表的點(diǎn)很多，如果都采用高性能質(zhì)量流量計(jì)，則成本非常高，難以推廣。
2．體系結(jié)構(gòu)
力控科技MES體系結(jié)構(gòu)以數(shù)據(jù)集成平臺(tái)pSpace7.0為核心，以物料平衡為主線，全面支持生產(chǎn)計(jì)劃、調(diào)度管理、操作管理、進(jìn)出廠管理、公用工程管理、化工輔料管理等關(guān)鍵業(yè)務(wù)。
圖-4
● 以數(shù)據(jù)平臺(tái)為核心
基于石化企業(yè)的核心數(shù)據(jù)模型建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)集成平臺(tái)。核心數(shù)據(jù)模型包括工廠數(shù)據(jù)模型和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)模型。其中工廠數(shù)據(jù)模型描述了企業(yè)生產(chǎn)工廠所涉及的工藝流程、加工裝置、管道與拓?fù)溥B接關(guān)系、原料物性、產(chǎn)品質(zhì)量等生產(chǎn)過(guò)程所涉及的對(duì)象，而業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)模型側(cè)重描述生產(chǎn)管理相關(guān)的核心業(yè)務(wù)流程。核心數(shù)據(jù)模型為MES系統(tǒng)提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)視圖。
● 以物料平衡主線
裝置數(shù)據(jù)校正: 裝置數(shù)據(jù)校正是基于裝置的設(shè)計(jì)參數(shù)模型和裝置投入產(chǎn)出模型，綜合考慮生產(chǎn)加工方案，按照一定的邏輯進(jìn)行數(shù)據(jù)校正，實(shí)現(xiàn)裝置級(jí)的物料平衡。裝置數(shù)據(jù)校正的主要數(shù)據(jù)來(lái)源是生產(chǎn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、手工錄入和其他系統(tǒng)。數(shù)據(jù)校正的結(jié)果，作為全廠油品平衡和全廠物料平衡的裝置數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，提供裝置投入產(chǎn)出統(tǒng)一數(shù)據(jù)源。
統(tǒng)計(jì)平衡: 依據(jù)全廠物料邏輯模型，在全廠油品平衡的基礎(chǔ)上，全面綜合考慮氣體和固體等數(shù)據(jù)，通過(guò)平衡推量，實(shí)現(xiàn)全廠物料統(tǒng)計(jì)平衡。全廠物料統(tǒng)計(jì)平衡的結(jié)果滿足生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)部門的業(yè)務(wù)需求，為ERP系統(tǒng)提供生產(chǎn)績(jī)效數(shù)據(jù)支撐。
● 其核心功能
?生產(chǎn)設(shè)備管理：包括：生產(chǎn)裝置管理、設(shè)備臺(tái)賬管理、設(shè)備運(yùn)行管理、設(shè)備維護(hù)管理等。
?計(jì)量器具管理：包括：計(jì)量器具臺(tái)賬、計(jì)量器具檢定管理等。
?生產(chǎn)計(jì)劃管理：包括：產(chǎn)品產(chǎn)能管理、計(jì)劃排產(chǎn)管理等。
?產(chǎn)品物料管理：包括：物料清單管理（BOM）、物料需求計(jì)劃等。
?生產(chǎn)報(bào)表管理：包括：生產(chǎn)報(bào)表模板、生產(chǎn)日?qǐng)?bào)、月報(bào)、季報(bào)、年報(bào)、生產(chǎn)完成情況統(tǒng)計(jì)報(bào)表等。
?生產(chǎn)調(diào)度管理：包括：生產(chǎn)異常情況管理、交接班日志管理、調(diào)度日志管理等。
?能源計(jì)量管理：包括：能源計(jì)量設(shè)備管理、能源計(jì)劃、實(shí)績(jī)、成本，及能源統(tǒng)計(jì)分析等。
?生產(chǎn)過(guò)程監(jiān)控，包括：生產(chǎn)工藝流程圖、能流圖等。
?KPI展示等
整個(gè)力控科技MES系統(tǒng)整合了生產(chǎn)相關(guān)的人力、物料、設(shè)備等資源，并通過(guò)數(shù)據(jù)集成、業(yè)務(wù)集成、界面集成等，把生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)緊密地結(jié)合起來(lái)，有效的實(shí)現(xiàn)了各生產(chǎn)部門、各車間的協(xié)同管理，使得跨地區(qū)、跨部門的多人員、多任務(wù)的生產(chǎn)任務(wù)能夠在統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一協(xié)調(diào)中完成，大大提高了工作效率。
通過(guò)自主研發(fā)的中間件軟件，實(shí)現(xiàn)與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)、生產(chǎn)調(diào)度指揮系統(tǒng)的無(wú)縫集成。及時(shí)、有效的獲取生產(chǎn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，自動(dòng)、高效的生成生產(chǎn)報(bào)表、能源報(bào)表、生產(chǎn)成本報(bào)表，讓生產(chǎn)情況一覽無(wú)余，讓智能生產(chǎn)及數(shù)字化工廠成為可能。
五、石化行業(yè)MES的發(fā)展趨勢(shì)
隨著信息技術(shù)和企業(yè)管理思想的進(jìn)一步發(fā)展，MES 技術(shù)也將會(huì)得到不斷提升。從目前的發(fā)展現(xiàn)狀來(lái)看，生產(chǎn)過(guò)程優(yōu)化問(wèn)題是我國(guó)MES研究中的弱項(xiàng)之一。另外，目前的MES在生產(chǎn)過(guò)程管理方面僅僅為生產(chǎn)管理人員提供了一個(gè)操作平臺(tái)，生產(chǎn)操作決策人員仍然要憑借個(gè)人經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行操作決策，如何將優(yōu)秀生產(chǎn)管理者的經(jīng)驗(yàn)固化在MES系統(tǒng)中，目前還沒(méi)有涉及。面向未來(lái)，今后石化行業(yè)MES的發(fā)展將主要體現(xiàn)在以下幾方面。
1．功能完善的可視化建模。MES是以生產(chǎn)過(guò)程模型為核心的。在每個(gè)企業(yè)實(shí)施 MES 時(shí)都需要對(duì)其生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行建模。直觀而豐富的建模手段能夠有效的簡(jiǎn)化建模過(guò)程，縮短MES實(shí)施周期，降低 MES實(shí)施風(fēng)險(xiǎn)，提高M(jìn)ES實(shí)施的成功率。
2．實(shí)時(shí)操作智能與可視化。 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的應(yīng)用使得MES實(shí)現(xiàn)了從生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)直接采集數(shù)據(jù)，進(jìn)而提高了數(shù)據(jù)采集的質(zhì)量和效率; 此外，通過(guò)將各類生產(chǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)集成和整合，形成面向生產(chǎn)管理的企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù)庫(kù)，為企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理優(yōu)化提高了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。另一方面，隨著數(shù)據(jù)的逐年積累，大量的生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)為我們尋找產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程的內(nèi)在規(guī)律提供了可能。人們將能夠?qū)Υ罅繗v史數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘，發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程內(nèi)在規(guī)律或知識(shí)，并以直觀的形式展現(xiàn)給決策者，進(jìn)而制定科學(xué)正確的決策方案，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)管理及操作的在線優(yōu)化。
3．MES集成與信息展示平臺(tái)。MES的核心是生產(chǎn)過(guò)程集成優(yōu)化與可視化。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了企業(yè)范圍內(nèi)各種不同廠家、各種不同設(shè)備的控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)集成，提供了企業(yè)范圍生產(chǎn)過(guò)程現(xiàn)狀的快照，為生產(chǎn)過(guò)程的實(shí)時(shí)集成提供了數(shù)據(jù)與事件管理基礎(chǔ)。基于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)與關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的MES集成平臺(tái)將實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)過(guò)程數(shù)據(jù)與管理信息的有機(jī)整合，為生產(chǎn)過(guò)程的集成優(yōu)化提供有效的工作平臺(tái)。另一方面，由于石化企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程復(fù)雜，完全自動(dòng)化不可能，需要專業(yè)人員的操控。然而，生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)過(guò)程數(shù)據(jù)量大，如何將這些數(shù)據(jù)中隱含的有用信息提取出來(lái)，并以有效的方式展現(xiàn)給專業(yè)人員也是我們需要考慮問(wèn)題。隨著認(rèn)知科學(xué)理論與人機(jī)交互技術(shù)的發(fā)展，在不久的未來(lái)將會(huì)出現(xiàn)高效實(shí)用的信息展示平臺(tái)。
4．不斷擴(kuò)展的應(yīng)用深度和廣度。一方面，多數(shù)已實(shí)施MES系統(tǒng)的企業(yè)只實(shí)施了MES的主要模塊，如罐區(qū)管理、裝置生產(chǎn)管理、進(jìn)出廠管理、油品移動(dòng)管理和物料平衡應(yīng)用較多，計(jì)劃優(yōu)化、調(diào)度優(yōu)化及裝置成本管理應(yīng)用較少，石化MES還有較大的應(yīng)用深度; 另一方面，認(rèn)識(shí)到MES重要性的企業(yè)越來(lái)越多，需要實(shí)施MES系統(tǒng)的石化企業(yè)將逐年增加，MES應(yīng)用的廣度也將不斷擴(kuò)展。
