煤制油化工企业MES应用研究

计划；将工艺和质量的波动情况进行分析，制定对应的技术方案，对工艺纪律进行管控，对操作水平进行考核；③质量监管：产品和半成品要进行质量检测，并将得到的数据进行收集和整理储存，并加以分析，然后提供给技术部作为参考；④计量监管：要将产品、原料、能耗情况进行精确的计量并合计起来，还要对整个工厂的物料做出衡算；⑤设备管理：对设备监理档案，关键设备要进行监管以及做备件的预算，保养和维护要做出对应的记录并进行统计；⑥存储运输管理：要将原料、成品以及半成品的存储情况进行实时的管理和剖析，然后制定出合理的调配方案；⑦要将随时的数据进行收集、统计以及表现出来，从而做到随时的进行监管；然后对生产过程进程合理化；⑧安全与环境监管：要对整个生产环节、设备以及操作工的安全情况进行监管，对环境进行检测并对污染进行管理。

我国的炼油、石化这类流程行业中，大型企业如中石油、中石化、神华等都把MES作为信息化建设的重点，建立了实时数据库、计划调度、生产统计等系统，并不断改进和完善。目前MES的解决方案和配套产品主要由国外的企业如霍尼韦尔，Aspen提供。国内的企业如神华和利时、中控在中小型企业也有一定的应用。霍尼韦尔公司的MES可分为炼油与化工行业的MES，油气田MES，造纸行业的MES，制药行业的MES。其特点是：与行业密切相关，符合MES的国际标准，支持最新技术等。国内外企业差距主要表现在解决方案的完整性、产品的成熟性、成功应用案例等方面。在这一点上，笔者认为国内企业应借鉴国外先进产品，与典型行业企业合作，开发出既满足行业要求，又具有中国特色的系统。

2.3 MES 系统在中国神华煤制油化工公司的应用

按照国家产业布局，神华煤制油化工项目主要分布在内蒙古鄂尔多斯、包头、巴彦淖尔，陕西榆林、咸阳，宁夏宁东以及新疆乌鲁木齐等地，涵盖煤直接液化、煤间接液化、煤制甲醇、煤制烯烃、煤焦化及活性炭等多种业务。通过多年的努力，这一板块当前取得了很好的成绩，促进了该企业在国内外煤制油化工领域的领先地位，是神华集团的种子业务和新的增长点。

目前神华煤制油化工板块采用集团、子（分）公司、工厂三级管控模式。由于历史沿革、产权关系、业务组合等原因，存在专业化公司和多元化公司两种组织下的业务管理，如：煤制油化工公司的专业化管理，宁煤、乌海等单位的多元化管理。下属的各生产厂的组织机构、业务职能和管控边界也呈现差异化，为集团的集约化、规范化、标准化管控带来了一定的难度。

业务现状方面，生产规划管控、生产调整管控、生产合计剖析、工艺管控、质量监管、原辅料管控、机器管控、能耗管控、安全管理、环保管理等方面均有待改进和完善。信息化现状方面，目前煤制油化工板块生产执行层面的13类应用系统对关键业务活动的支撑，无论从业务覆盖的深度和广度都各有不同。工厂普遍采用了技术成熟先进的DCS/SIS/PLC等监管和调控体系，但是先进的过程调控和随时在线合理化还没有达成；部分企业建设了实时数据库系统，在线集中存储生产控制数据。信息化程度有待统一进一步完善和提高。

经过以上分析，为了满足集团加强板块管控、统一业务流程的需要，集团在设计MES系统时紧跟时代潮流，需要考虑进行大集中、一体化设计。

该化工企业实施的MES体系在执行的时候添加了MES自身的意义，把这个体系定名成“综合一体化生产运作监管体系”。其业务目标是实现对煤制油化工产品生产全过程的自动化监控及安全、稳定、长周期、满负荷、优化生产，实现整个工厂数据的一致性与共享性，提高工厂精益化生产管理水平和投入产出的经济效益。功能架构如图1所示。

系统主要建设内容包括：①实现生产规划追踪、规划合理化、生产规划、运作管控、调度实施、物料衡算，统计平衡等基本功能；②集合数据收集和管控、工艺和运作管控、出入工厂管控、辅助原料管控、设备以及车间管控、能耗以及质量管控、环境和安全管控、机器运作管控和维修管控、班组管控、等作用；③依据各模块的基础数据进行生产运营分析，定时定期生产综合统计报表，为决策层提供辅助决策支持。

系统自底层读取DCS等自动控制系统的数据，在系统内进行综合的计划、跟踪、平衡、分析、优化和统计汇总，并向上层应用系统提供可供展示和分析的基础数据和统计数据，为管理决策提供数据支撑。系统内模块由集团总部统一部署，部分模块的部分功能在生产单位定制实施。系统共由15个模块构成，包括：生产运营分析管理，生产计划优化管理，调度管理，操作管理，物料管理，辅料管理，工艺管理，生产绩效管理，设备运行与检维修管理，质量管理，安全管理，环保管理，能源管理，计量管理，工程项目管理。

3 MES在煤制油化工企业的作用及意义

MES将现场情况和管理层的决策有效的连接起来，在整个企业信息体系中有着桥梁的作用。当下，国内的煤制油化工企业普遍都在创建MES，伴随着它的使用，它起到的作用会越来越大，也会给企业带来很好的收益。具体来讲，可以分为三个方面。

3.1 安全可控

因为MES可以将生产数据随时的上报，因此上层可以随时的知道生产情况，这样就能够确保生产稳定进行，由于标准化的生产管理，使得每一个班组都会按照规程进行生产，使得生产安全能够随时掌握。

3.2 生产效率

MES能够使得生产管理透明化，经过物料衡算和生产统计，就能够确保生产信息更准确，这样管理层就能够在第一时间做出生产决定。在执行MES时，会对对应的生产情况进行整理和完善，使得生产运作管理效率更高。

3.3 社会效益

由于MES体系能够对生产进行随时监控和记录，这样操作工人就能够很好的对生产中出现的维修情况进行判别。该体系的使用，确保了企业的生产安全，使得操作员的操作更加规范化，这样他们就会养成良好的安全操作意识，就会给社会、企业以及员工带来很好的安全性。该体系的执行，还能够很好地帮助企业进行节能减排。

总之，利用综合一体化生产运营管理系统，综合计划优化、物料平衡、设备运行管理与检维修管理等功能，提升装置运行质量。利用安全管理功能，强化对作业许可的管理，从操作规范上减少事故发生，同时规划环保管理气体检测系统等进行有效监测。在创新管理上，设计了知识管理与专家支持系统，将进一步助力创新能力的提升。在数据获取上，规划了面向三级应用的生产运营分析管理功能；通过信息化应用，固化流程，保障流程制度的落实。对煤化工企业生产运营有重大意义。

但另一方面，在对MES进行规划和完善的同时，也要防范新设计带来的风险。这就要求企业领导、制度、资源及技术等方面的支持和保障。

主要参考文献

[1]廖汉湘.现代煤炭转化与煤化工新技术新工艺实用全书[M].合肥：安徽文化音像出版社，2004.

[2]饶运清，李培根，李涉霞，等.制造执行系统的现状与发展趋势[J].机械科学与技术，2002，21（6）.

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