随着计算机信息技术的不断迅速发展,作为流程工业的代表之一,石油化工行业的信息化建设也经历了一个从单个计算机控制技术、单个系统的应用发展到计算机集成制造系统、管控一体化的信息化建设新高度。计算机技术、网络技术和现代企业管理科学的发展,为石化企业管理和控制两方面的软硬件进一步集成提供了基础,加之企业增强核心竞争力、参与全球竞争的需要,中国石化集团及时提出了采用先进的电子信息技术,改造和提升石化传统产业的战略任务,最大限度地提高企业竞争力,赢得新发展,以迎接经济全球化的挑战。
为适应市场经济环境的变化和中国石化生产经营战略发展现实的需要,中国石化开展了企业信息化建设工程,提出了石化企业管控一体化建设的新思路,不断推进体制创新、管理创新和技术创新,实现新的跨越。其中企业信息化建设的总体要求为:以CIM理念为指导,以CIMS、管控一体化建设为方向,以控制生产成本为总目标,以数据为基础进行系统集成,加快企业信息化建设。
管控一体化应用的三层结构
石化行业管控一体化应用经过多年的发展,其参考结构体系由五层结构(经营决策层、企业管理层、生产调度层、过程监控层、过程控制层)过渡为三层结构,即ERP(企业资源计划)、MES(制造执行系统)、PCS(过程控制系统)。以炼化企业为例,中石化炼化企业信息化建设框架目前都采用ERP/MES/PCS三层结构,适应了企业扁平化管理和生产管理工作的需要。
ERP层处于管控一体化的最上层,实现贯穿PCS、MES、ERP各个层次的信息资源的聚集、整合和分析,为企业高管层提供决策性应用和信息的综合展示,为MES层提供生产计划和产品策略、产品质量和安全环保要求等指令;MES层在三层结构中起到承上启下的作用,对MES层来说,它一方面接受PCS层发出的生产指令,根据原料的情况、装置的生产能力,优化生产方案、控制参数、加工方法,同时为ERP层提供及时、准确的生产数据,如为ERP系统的PP、MM、PM等模块提供物料、能耗、公用工程、油品移动等实时生产数据。对PCS层来说,一方面将生产方案、控制参数、加工方法等传递给过程控制系统执行,另一方面MES层采集PCS层的生产装置、罐区等DCS、PLC、ESD的实时数据以及人工数据,进行加工处理;PCS层处于三层结构的底层,它向MES提供生产管理所需要的各种原始数据,这些数据经过MES层加工处理后,对指导生产、优化生产具有重要的作用,特别是对石化企业来说,生产过程是连续的、长周期的,每一个工艺环节的改变,对下一个流程都可能产生重要影响。
三层结构是互相联系、互相依赖、紧密结合的,同时在功能和管理上又可能有重叠,但各个侧重点必定不同,如设备管理,PCS层注重设备监控(如采用现场总线技术则设备故障诊断信息更丰富),MES层注重设备管理,ERP层注重设备维修计划、备品备件、设备资产管理等。管控一体化的三层结构,适应了现代企业管理的要求。
试点现行 逐步推广
管控一体化的实施是一项系统工程,2001年之前,中石化仅少数的下属企业实施了CIMS工程建设,应用水平十分有限。
2001年,中石化根据自身发展的需要,在信息化建设的总体规划中提出了“五统一”建设规划,确立了“以ERP建设为主线,带动信息化工作全面发展”的指导思想,同时通过了《中国石化ERP总体规划》,提出了“国际水准,中国国情,石化特色”的ERP建设思路,核心思想就是借助于ERP系统的实施,使企业在管理理念、管理能力和管理水平等方面逐步向国际水准看齐。同时,确定了“先试点,后推广”的建设策略。2001年6月开始进行第一批4家炼油、化工、销售企业(镇海炼化、仪征化纤、江苏石油、天津石油)的ERP试点应用工作,2002年四家企业分别上线运行,至2006年,中石化大部分下属分(子)公司基本实施完成。在抓好ERP层信息化建设的同时,MES层的建设也在紧张的实施过程中,2004年中石化启动了4家企业MES系统建设试点,作为国家“863”重点科技攻关项目,各级领导给予了高度重视,目前4家试点企业已通过验收,2005~2006年,启动了7家企业的MES系统的应用推广工作,流程模拟、PIMS优化应用也在按计划推广实施。PCS层面的建设在中石化炼化企业推广应用较早,主要装置都采用了DCS、PLC、ESD等控制系统,最近几年,PCS层面应用重点集中在APC、实时数据库、实时数据监控、罐区自动化等领域以及提高控制和应用水平。
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