（工商管理專業(yè)論文）寶鋼化工生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)開發(fā).pdf

塑3 魚蟄! 鯉趁邑苤寶鉑位工生芒簧理信息囂統(tǒng)玨發(fā) 中文摘要 本文從化工企業(yè)管控一體化的發(fā)展角度，論述了當(dāng)今企業(yè)推行p c s _ m e s e r p 三層應(yīng)用構(gòu)架的理論。針對寶鋼化工的現(xiàn)狀和信息化推動工業(yè)化的要求，確立了 寶鋼化工信息化發(fā)展的總體目標(biāo)、總體指導(dǎo)思想和總體結(jié)構(gòu)平臺，提出了基于裝 置控制系統(tǒng)建立生產(chǎn)管理信息集成平臺的總體解決方案，描述了p c s - m e s - e r p 各 層次主要模塊的功能，設(shè)計了寶鋼化工生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)開發(fā)的具體實施步驟、 組網(wǎng)方案、數(shù)采方案、實時數(shù)據(jù)庫、b s 監(jiān)視等，并根據(jù)需求，設(shè)計了為生產(chǎn)管 理各級部門服務(wù)的增效應(yīng)用項目，包括基于管理網(wǎng)的集中監(jiān)視、裝置績效指標(biāo) k p i 的評價、物料平衡、生產(chǎn)統(tǒng)計、工藝技術(shù)分析、能源管理、原料及產(chǎn)品槽位 管理等模塊的探索。論文內(nèi)容在寶鋼化工近期的信息化推進(jìn)項目得到了廣泛應(yīng) 用，為寶鋼化工的生產(chǎn)管理和經(jīng)濟(jì)效益的提升奠定了基礎(chǔ)。本論文還對企業(yè)如何 實施信息化提出了一些體會和建議，并為寶鋼化工今后的發(fā)展作出了規(guī)劃。 關(guān)鍵詞：信息化生產(chǎn)管理p u s m e s e r p 三層應(yīng)用架構(gòu) 盟轂苴i q ! 於良苤 寶蛔化工生亡筐理信息垂統(tǒng)玨筮 a b s t r a c t t h ep a p e rd e s c r i b e st h ep c s - m e s e r pt h r e el a y e ra p p l i c a t i o nt h e o r y ，t h a tm a n y c h e m i c a lc o m p a n y sa r ep u s h i n gn o w a d a y s ，f r o mt h ep o i n to fv i e wo fm a n a g e m e n ta n d c o n t r o li n t e g r a t i o nd e v e l o p m e n t i na l l u s i o nt ob a o c h e ma c t u a l i t ya n dd e m a n d st h a t i n f o r m a t i o nd r i v e si n d u s t r y ，t h ep a p e rs t a t e st h eo v e r a l lt a r g e t ，g u i d a n c ea n d p l a t f o r ma r c h i t e c t u r eo fb a o c h e mi n f o r m a t i o nd e v e l o p m e n t ，a n dp u t sf o r w a r dt o t a l p l a n ts o l u t i o n sb u i l d i n gp r o c e s sm a n a g e m e n ta n di n f o r m a t i o ni n t e g r a t i o ns y s t e m ， b a s e do nf a c t o r ye q u i p m e n tc o n t r o ls y s t e m s ，a n dd e s c r i b et h ef u n c t i o no fm a i nm o d u l e o f p c s - m e s e r pe a c hl a y e r t h ep a p e rd e s i g n sd e t a i li m p l e m e n t ，n e t w o r ks c h e m e ， c o l l e c t i n gr e a l t i m ep r o c e s sd a t as c h e m e ，r e a lt i m ed a t a b a s e ，b sm o n i t o ra n ds o o n a c c o r d i n gt oa c t u a ld e m a n d ，t h ep a p e rd e s i g n si m p r o v i n gp r o f i ta p p l i c a t i o n p r o j e c tt h a tt h e s ep r o j e c t sa r eb e e nd e v e l o p e df o rd e m a n do fp r o c e s sm a n a g e m e n t d e p a r t m e n t ，t h e s ep r o j e c t sw i l li n c l u d ec e n t r a l i z i n gm o n i t o rb a s e do nf a c t o r y n e t w o r k 。e v a l u a t i n gk e yp e r f o r m a n c ei n d e xo fe q u i p m e n t ，m a t e r i a lb a l a n c e ， p r o d u c t i o ns t a t i s t i c ，p r o c e s st e c h n o l o g ya s s a ya n ds oo i l s o m ec o n t e n to ft h ep a p e r h a v ea p p l i e di nb a o c h e mi n f o r m a t i o np u s h i n gp r o j e c ts i n c e2 0 0 4 ，a n db e c o m eab a s i s t h a tb a o c h e mr e a l i s ep r o c e s sm a n a g e m e n ts y s t e ma n dp r o f i ti m p r o v e m e n t a l s o ，a i m t oe n t e r p r i s eh o wt oi m p l e m e n ti n f o r m a t i o np r o g r a m ，t h ep a p e rb r i n g sf o r w a r ds o m e i n v a l u a b l e e x p e r i e n c e a n dm a k es u g g e s t i o n s ，a n dw o r ko u t l a y o u to fb a o c h e m d e v e l o p m e n tf o rt h ef u t u r e k e y w o r d ：i n f o r m a n i z a f i o n p r o c e s sm a n a g e m e n t p c s - m e s - e r pt h r e e l a y e ra p p l i c a t i o n a r c h i 協(xié)c t u r e 2 塑3 q 塹! q ! 鹼良苤寶翅業(yè)王生芒置壟擅懇垂統(tǒng)玨蘊 1 生產(chǎn)過程自動化和信息化概述 1 1 管控一體化項目的內(nèi)涵 “管控一體化”又稱為“綜合自動化”或“計算機(jī)集成制造”( c o m p u t e r i n t e g r a t e dm a n u f a c t u r i n g ，簡稱為c i m ) 。c i m 的哲理是由美國學(xué)者約瑟夫哈 靈頓( j h a r r i n g t o n ) 博士于1 9 7 3 年提出的。哈靈頓認(rèn)為企業(yè)生產(chǎn)的組織與管 理應(yīng)當(dāng)強(qiáng)調(diào)兩個觀點：( 1 ) 企業(yè)的各種生產(chǎn)經(jīng)營活動是不可分割的，需要統(tǒng)一考 慮：( 2 ) 整個生產(chǎn)過程實質(zhì)上是信息的采集、傳遞和加工處理的過程。事實上， 哈靈頓指出的是系統(tǒng)觀點和信息觀點，而這兩者都是信息時代組織、管理生產(chǎn)最 基本、也是最重要的觀點。 作為一個系統(tǒng)，管控一體化是基于c i m 哲理而組成的系統(tǒng)，更確切的講，它 是根據(jù)c i m 哲理，采用集成方法和相關(guān)技術(shù)具體實現(xiàn)的系統(tǒng)。流程制造企業(yè)的管 控一體化的提出和實施，最主要目的通過先進(jìn)的自動化和信息化，實現(xiàn)流程制造 過程的安全、穩(wěn)定、長周期、滿負(fù)荷及優(yōu)化生產(chǎn)，實現(xiàn)企業(yè)的最大效益。 國家8 6 3 計劃c i 髂主題專家組1 9 9 8 年對c i m ( 管控一體化) 的定義為：“將 信息技術(shù)、現(xiàn)代管理技術(shù)和制造技術(shù)相結(jié)合，并應(yīng)用于企業(yè)產(chǎn)品全生命周期( 從 市場需求分析到最終報廢處理) 的各個階段，通過信息集成、過程優(yōu)化及資源優(yōu) 化，實現(xiàn)物流、信息流、價值流的集成和優(yōu)化運行，達(dá)到人( 組織、管理) 、經(jīng) 營和技術(shù)三要素的集成，以加強(qiáng)企業(yè)新產(chǎn)品開發(fā)的t ( 時間) 、q ( 質(zhì)量) 、c ( 成 本) 、s ( 服務(wù)) 、e ( 環(huán)境) ，從而提高企業(yè)的市場應(yīng)變能力和競爭能力。” 近二十年來，基礎(chǔ)自動化有了飛速的發(fā)展，大多生產(chǎn)過程采用了集散控制系 統(tǒng)( d c s ) ，而如何實現(xiàn)裝置之間的區(qū)域優(yōu)化和集中監(jiān)視和管理，在自動化之上又 提出了建立生產(chǎn)實時數(shù)據(jù)庫，為生產(chǎn)信息化和管理提供統(tǒng)一的平臺。 1 2 管控一體化項目的意義 面對日趨激烈的市場競爭以及日趨復(fù)雜的經(jīng)營、管理與生產(chǎn)需求，僅僅采用 常規(guī)的手段已經(jīng)難以進(jìn)一步提升企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。因此，采用將制造技術(shù)與信息 技術(shù)、自動化技術(shù)、現(xiàn)代管理技術(shù)和系統(tǒng)科學(xué)技術(shù)有機(jī)融合的新一代先進(jìn)制造技 術(shù)，才能有效地提高企業(yè)的綜合競爭能力，使企業(yè)持續(xù)發(fā)展。 基于寶鋼化工公司的特點以及變化的市場環(huán)境。從企業(yè)長遠(yuǎn)發(fā)展的角度考 慮，實施管控一體化工程，無疑是企業(yè)的一種正確選擇。 管控一體化的主要優(yōu)勢在于： ( 1 ) 高度的信息集成 數(shù)據(jù)是事物的量化表示，而信息是數(shù)據(jù)提取、處理的結(jié)果。管控一體化實施 堂3 魚2 ! q !睦邑裴寶銦業(yè)工生芒鳘墨擅懇蠢筮愛攔 后，大量信息被集成，為生產(chǎn)監(jiān)控、高效管理與科學(xué)決策提供了可信的依據(jù)。 ( 2 ) 高效的生產(chǎn)管理模式 管控一體化的實現(xiàn)，不僅使企業(yè)的生產(chǎn)循環(huán)在計算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的支持下運 作，而且改造了傳統(tǒng)的生產(chǎn)管理模式，使得生產(chǎn)管理的過程信息化、科學(xué)化、高 效化。 ( 3 ) 面向市場的經(jīng)營模式 管控一體化的高端應(yīng)用e r p 系統(tǒng)，提供了物流、供應(yīng)鏈、客戶關(guān)系、電 子商務(wù)等管理功能和手段，既可以有效地贏得客戶、占領(lǐng)市場，又能夠?qū)κ袌鲎?化、客戶需求、合作廠商的動態(tài)迅速進(jìn)行反饋，大大提高了企業(yè)對市場的適應(yīng)性 與響應(yīng)速度。 ( 4 ) 科學(xué)的經(jīng)營決策方式 信息集成給出了分析的可信依據(jù)，數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)揭示了數(shù)據(jù)所表征的內(nèi)在規(guī) 律，決策支持系統(tǒng)提供了強(qiáng)有力的工具?；诠芸匾惑w化環(huán)境做出的決策，科學(xué)、 可靠、可操作性強(qiáng)，從而改變了主要靠直覺與經(jīng)驗進(jìn)行決策的方式。 1 3 國內(nèi)外相關(guān)行業(yè)的狀況 從1 9 8 6 年國家8 6 3 計劃設(shè)立c i m s 主題開始，已在機(jī)械、電子、航空、航天、 輕工、紡織、石油、化工、冶金等主要制造行業(yè)中的一百余家企業(yè)中實施了c i m s ( 管控一體化) 工程，有八十余家企業(yè)的項目通過了驗收，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)和 社會效益。 近幾年來，為了進(jìn)一步實施企業(yè)的現(xiàn)代化管理，加快企業(yè)的信息化建設(shè)，各 企業(yè)不斷采用先進(jìn)的信息技術(shù)，開發(fā)m i s 系統(tǒng)，實現(xiàn)了管理控制一體化。典型 的集成生產(chǎn)管理系統(tǒng)實例有濟(jì)南煉油廠的集中生產(chǎn)管理系統(tǒng)、鎮(zhèn)海煉化的生產(chǎn)裝 置實時監(jiān)測系統(tǒng)、大連西太平洋石化公司的桌面煉油系統(tǒng)。烏魯木齊石化總廠的 c i m s 系統(tǒng)和上海石化的生產(chǎn)管理集成系統(tǒng)和計劃優(yōu)化系統(tǒng)等等。 1 - 3 1 化工行業(yè)應(yīng)用情況 1 、上海石化在2 0 0 1 年著手建立生產(chǎn)管理集成系統(tǒng)和計劃優(yōu)化系統(tǒng)，重要裝 置采用先進(jìn)控制技術(shù)和過程模擬優(yōu)化，實現(xiàn)管理一控制一體化，使裝置處于最佳 運轉(zhuǎn)狀況。通過各d e s 的生產(chǎn)實時信息的采集、管理和對工藝過程組態(tài)、數(shù)據(jù)的 二次加工，實現(xiàn)整合生產(chǎn)過程監(jiān)視，提高操作水平，重要裝置和主要單元過程應(yīng) 用模擬優(yōu)化和先進(jìn)控制技術(shù)，使裝置處于最佳運轉(zhuǎn)狀況，達(dá)到提高產(chǎn)品收率和產(chǎn) 品質(zhì)量、節(jié)能降耗、降低生產(chǎn)成本的目的。結(jié)合歷史生產(chǎn)情況及各裝置的生產(chǎn)能 力、能耗、生產(chǎn)方案，以及市場的價格變化、原油性質(zhì)變化，合理排產(chǎn)，各裝置 4 坦塑5 1 些鹼良苤寶銅位王生亡萱理值息囂統(tǒng)汪基一 協(xié)同作業(yè)，使全廠的整個生產(chǎn)工藝流程方案最優(yōu)化。根據(jù)生產(chǎn)裝置特點、加工情 況，建立煉油化工模型，建立工廠數(shù)據(jù)倉庫，在此基礎(chǔ)上建立全裝置的生產(chǎn)計劃 優(yōu)化模型，根據(jù)原油評價、中間料的價格波動、產(chǎn)品的需求，及時調(diào)整生產(chǎn)方案， 優(yōu)化工藝流程，使全廠的經(jīng)濟(jì)效益達(dá)到最佳。在2 0 0 2 年，僅原油選擇一項，就 創(chuàng)造5 0 0 0 萬元以上的經(jīng)濟(jì)效益。 2 、大連西太平洋石化公司1 9 9 6 年引進(jìn)a s p e n 公司的生產(chǎn)計劃優(yōu)化系統(tǒng)pi ms 和bp 原油數(shù)據(jù)庫，從原油選購和加工開始，建立全廠生產(chǎn)裝置模型，在考 慮各種約束下，優(yōu)化生產(chǎn)計劃，根據(jù)優(yōu)化模型得出的方案，組織生產(chǎn)，使用效果 很好。該公司的生產(chǎn)計劃部門介紹，他們的生產(chǎn)方案完全參照此系統(tǒng)做出的結(jié)果， 具有絕對權(quán)威性，其經(jīng)理去總公司接受原油加工分配計劃，當(dāng)場就可預(yù)測出經(jīng)濟(jì) 效益。 3 、燕山石化煉油廠于l999 年i2 月建成p i m s ，并即將推廣到乙烯廠、 芳烴廠，燕山pims 特點是以大慶油為基礎(chǔ)，建立多工廠多周期計劃優(yōu)化模型， 根據(jù)煉油裝置的能力、產(chǎn)品情況，協(xié)調(diào)生產(chǎn)裝置間的物料平衡，達(dá)到提高原油加 工效益的目的。 4 、鎮(zhèn)海石化、長嶺煉油廠建立了生產(chǎn)實時數(shù)據(jù)庫平臺并引入生產(chǎn)計劃優(yōu)化 系統(tǒng)，組織安排生產(chǎn)，系統(tǒng)從還引入物料平衡、生產(chǎn)集成、裝置機(jī)理模型和仿真 技術(shù)，建立一體化的生產(chǎn)集成和生產(chǎn)優(yōu)化桌面平臺。 5 、蘭州化學(xué)工業(yè)公司化纖廠實施c i m s 工程后，減少非計劃停車增效9 1 4 7 萬元，降低晴綸“兩廢”指標(biāo)增效6 9 8 萬元，節(jié)約原材料費用3 5 2 7 萬元，節(jié) 約動力費用3 7 9 萬元。 6 、福建煉油化工有限公司與清華大學(xué)聯(lián)合進(jìn)行c i m s 工程的開發(fā)，先后于1 9 9 7 年和2 0 0 0 年完成了f p c i 骼一期工程和二期工程的實旋，取得3 8 0 0 萬元的經(jīng)濟(jì) 效益，并獲得了1 9 9 7 年度國家8 6 3 c i m s 主題頒發(fā)的工業(yè)領(lǐng)先獎。此外，f r c i m s 一期工程和二期工程還先后獲得了石化集團(tuán)公司1 9 9 7 年度和2 0 0 0 年度的科技進(jìn) 步二等獎。 1 3 2 國外應(yīng)用情況 近幾年來，國外石化企業(yè)不斷采用供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)( 見圖i i ) ，其從原油 采購、開采、運輸、加工、儲存、分配和銷售的一系列環(huán)節(jié)考慮，根據(jù)市場需求 反饋來指導(dǎo)原油選購，同時考慮各個環(huán)節(jié)的優(yōu)化、協(xié)調(diào)。 照j q 塑! 立! 碴良苤寶翅化工生亡簧理信息丕統(tǒng)殛麓 圖1 1 從原料采購一產(chǎn)品銷售的供應(yīng)鏈 1 、美國ex x0n 公司已成為應(yīng)用此系統(tǒng)來指導(dǎo)企業(yè)運營的典型。國外煉 廠大多采用h o n e y w e l l 公司的r p m s ( 煉油化工建模系統(tǒng)) 和aspe n 公 司的pims ( 計劃優(yōu)化系統(tǒng)) ，作為最基本的原料選擇和生產(chǎn)計劃決策工具， 此工具通過對裝置建模，利用線性規(guī)劃數(shù)學(xué)方法，以經(jīng)濟(jì)效益最佳為目標(biāo)。考慮 各種約束，包括裝置能力、產(chǎn)品指標(biāo)、原料性質(zhì)、公用工程等，采用快速遞歸算 法，可以在不用1 分鐘的時間內(nèi)，作出一種生產(chǎn)方案，使用人員可根據(jù)對流程了 解，隨時修改桌面煉油方案、或修改加工的原油品種，求取最佳的原油加工方案 和篩選最合適的原油品種。 2 油品調(diào)和系統(tǒng)( b l e n d ) 在美煉廠得到廣泛應(yīng)用。美國的油品品種多采用 8 7 、9 3 和高品質(zhì)汽油等標(biāo)準(zhǔn)，各油品價差較大。如何根據(jù)市場需求、油品 質(zhì)量指標(biāo)，達(dá)到卡邊調(diào)和，節(jié)省高品質(zhì)調(diào)和原料，就是采用bl e 耐系統(tǒng)的目的 所在。據(jù)介紹，b l e n d 工具在汽油生產(chǎn)中可創(chuàng)出每桶節(jié)約14 45 美分的經(jīng)濟(jì) 效益，節(jié)約主要來自于通過更好的管理存貨、減少泄露、避免昂貴的重復(fù)調(diào)和和 對市場需求、價格、聲品規(guī)范、組分品質(zhì)轉(zhuǎn)化的預(yù)見能力。 1 3 3 國內(nèi)機(jī)械行業(yè)應(yīng)用情況 成都飛機(jī)有限公司實施c i m s7 - 程后，軍機(jī)生產(chǎn)周期由2 4 個月縮短為1 8 個月， 麥道機(jī)頭生產(chǎn)周期由1 2 個月縮短為6 個月，并獲得總額一億多美元的波音7 5 7 尾段定單。 沈陽鼓風(fēng)機(jī)廠的c i m s 系統(tǒng)投用后，使產(chǎn)品交貨期由1 8 個月降為1 0 - 1 2 個月， 6 坦3 q 塹! 魚!睦艮苤寶鈕化工生芒置氌值懇基統(tǒng)玨筮 報價時間由6 周縮短至2 周，設(shè)計能力由2 9 臺提高到5 4 臺。 長安汽車公司的c i m s 系統(tǒng)投用后，所獲直接經(jīng)濟(jì)效益達(dá)1 4 0 0 萬元。 杭州三聯(lián)電子有限公司實施c i m s 工程后，印刷板開發(fā)周期由2 0 天降為2 3 天，模具制造周期由1 8 天降為5 天，整機(jī)開發(fā)周期縮短了1 8 天。 無錫威孚集團(tuán)實施c i m s 工程后，新產(chǎn)品開發(fā)周期縮短3 0 - 5 0 ，生產(chǎn)準(zhǔn)備周 期縮短5 0 一6 0 ，計劃編制由卜2 h r 減至1 5 m i n 北京第一機(jī)床廠的c i m s 系統(tǒng)投用后，超重數(shù)控龍門銑的生產(chǎn)周期由3 6 個月 縮短為1 8 個月，新產(chǎn)品的開發(fā)能力有了大幅度提高。 1 9 9 4 年，清華大學(xué)獲得了美國s m e 頒發(fā)的c i m s 大學(xué)領(lǐng)先獎，1 9 9 5 年，北京 第一機(jī)床廠獲得了s m e 頒發(fā)的c i 4 s 工業(yè)領(lǐng)先獎，1 9 9 9 年，華中理工大學(xué)也獲得 了美國s m e 頒發(fā)的c i m s 大學(xué)領(lǐng)先獎。這使得我國成為除美國之外唯一獲得過這 兩個獎項的國家，標(biāo)志著我國在c i m s 領(lǐng)域的研究與應(yīng)用成果得到了國際同行的 承認(rèn)。 7 坦3 q 2 ! 立! 趁顯塞寶衄化工生芒置氌值盅亟筮在攔 2 管控一體化項目的總體目標(biāo)與實施策略 2 1 總體目標(biāo) 管控一體化項目以c i m 哲理為指導(dǎo)，將傳統(tǒng)的流程工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)與現(xiàn)代信息 技術(shù)、管理技術(shù)、自動化技術(shù)、系統(tǒng)工程技術(shù)、智能技術(shù)、流程模擬技術(shù)等有機(jī) 結(jié)合，在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)庫的支撐下，把企業(yè)從原料進(jìn)廠到產(chǎn)品銷售所涉及的 生產(chǎn)經(jīng)營全過程( 包括市場分析、經(jīng)營管理、生產(chǎn)操作等各階段活動) 中有關(guān)的 人組織、經(jīng)營管理和技術(shù)三要素及信息流、物流、價值流有機(jī)地集成，建成一 個能實施滿意的經(jīng)營決策，高效準(zhǔn)確的信息管理，優(yōu)化生產(chǎn)經(jīng)營及生產(chǎn)操作的綜 合自動化系統(tǒng)，以降低原材料和能源消耗，降低成本，提高產(chǎn)品產(chǎn)量、質(zhì)量、綜 合商品率以及企業(yè)管理水平和企業(yè)競爭能力為目標(biāo)。 2 2 實施策略 管控一體化項目具有技術(shù)含量高，實施周期較長、項目管理復(fù)雜的特點，因 此，確定一個科學(xué)、合理且可操作性強(qiáng)的實施策略是至關(guān)重要的。 根據(jù)寶鋼化工的實際情況，尤其是并購了梅山化工公司后，如何實現(xiàn)業(yè)務(wù)重 組和優(yōu)化的情況，管控一體化項目的實施策略為：總體規(guī)劃、分期實現(xiàn)、量力而 行、滾動發(fā)展。 總體規(guī)劃由公司組織、與有實力的集成商一起制定企業(yè)管控一體化項目 的總體規(guī)劃。以產(chǎn)生一個總體性、綱領(lǐng)性的文件，指導(dǎo)管控一體化項目的實施。 分期實現(xiàn)對總體目標(biāo)進(jìn)行分解，形成階段目標(biāo)、近期目標(biāo)和總體目標(biāo)， 按照相應(yīng)的時間控制點分別實現(xiàn)。以保證項目的開發(fā)進(jìn)度與形象進(jìn)度。 量力而行針對企業(yè)的實際需求和資金狀況進(jìn)行設(shè)計，使整個項目的自動 化水平處于“適”度的水準(zhǔn)，盡量地減少組織、資金和技術(shù)風(fēng)險。 滾動發(fā)展管控一體化的各個子系統(tǒng)完成一個，投用一個，見效一個。做 到邊開發(fā)，邊見效，滾動發(fā)展。 8 坦3 q 箜! q ! 鹼艮囂寶鈕位工生芒置堡值顯垂筮玨蘊 3 寶鋼化工企業(yè)現(xiàn)狀 3 1 企業(yè)現(xiàn)狀 上海寶鋼集團(tuán)公司主體位于上海市寶山區(qū)月浦鎮(zhèn)，北瀕長江、東臨吳凇口。 寶鋼化工公司位于寶鋼廠區(qū)東北面，緊靠長江，具備獨立的化工產(chǎn)品碼頭，可停 靠泊位達(dá)3 ，0 0 0 - 一1 0 ，0 0 0 噸?；す臼巧虾氫摷瘓F(tuán)公司的全資子公司，一、 二、三期固定資產(chǎn)原值近5 2 億，一期工程1 9 8 5 年建成投產(chǎn)，二期工程1 9 9 1 年 建成投產(chǎn)，三期工程自1 9 9 7 年至1 9 9 8 年年底陸續(xù)建成投產(chǎn)。 公司的大部分設(shè)備和技術(shù)從國外引進(jìn)，擁有大量先進(jìn)的技術(shù)專利和訣竅。產(chǎn) 品有純苯、工業(yè)萘、精萘、酚類系列、毗啶類系列、喹啉系列、瀝青焦、咔唑、 精葸、葸醌、b 一甲基萘、甲苯、二甲苯、液氨、硫酸銨以及軟瀝青、焦化輕油、 重油等4 0 余種。 公司于1 9 9 4 年通過i s 0 9 0 0 2 質(zhì)量認(rèn)證，1 9 9 7 年通過i s o l 4 0 0 1 認(rèn)證。產(chǎn)品質(zhì) 量達(dá)到世界一流，索享盛譽(yù)，其中純苯、瀝青焦、古馬隆、喹啉等出口至日本、 韓國及東南亞地區(qū)，深得用戶贊謄。 公司擁有世界一流的技術(shù)力量，先進(jìn)的設(shè)備裝置，嚴(yán)密的科學(xué)管理，在這世 紀(jì)交接之際，正進(jìn)行第二次創(chuàng)業(yè)，充分利用現(xiàn)有的產(chǎn)品，以高附加值下游產(chǎn)品延 伸為基礎(chǔ)，以發(fā)展中國化工事業(yè)，發(fā)展寶鋼多元產(chǎn)業(yè)為己任，把寶鋼化工建設(shè)成 為煤化工與石油化工相結(jié)合的大型化工聯(lián)合企業(yè)。 寶鋼化工作為全國化工行業(yè)效益優(yōu)良的工業(yè)企業(yè)，這些年來通過產(chǎn)品技術(shù)升 級、裝置擴(kuò)容等生產(chǎn)技術(shù)改造，企業(yè)技術(shù)、管理水平將進(jìn)一步提升。 寶鋼化工自1 9 8 5 年開工投產(chǎn)開始，二十年來。公司計算機(jī)應(yīng)用和信息化建 設(shè)取得了很大的成績，尤其是大部分裝置都己采用d c s 控制系統(tǒng)，鋪設(shè)了各部門 與公司辦公樓的工廠局域網(wǎng)，為提高生產(chǎn)和企業(yè)管理水平，實現(xiàn)管控一體化，為 生產(chǎn)實時數(shù)據(jù)采集和開發(fā)生產(chǎn)實時管理系統(tǒng)奠定了物理基礎(chǔ)。 分析國內(nèi)外大型化工企業(yè)的成功經(jīng)驗，可以發(fā)現(xiàn)，隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展， 效益優(yōu)良和技術(shù)先進(jìn)的企業(yè)，在八十年代就開始發(fā)展以“經(jīng)營合理化、管理電腦 化、生產(chǎn)自動化”為原則的企業(yè)管理流程重組，引進(jìn)集成的計算機(jī)管理系統(tǒng)，實 時掌握控制企業(yè)管理信息、優(yōu)化企業(yè)的管理組織與制度，從而提高企業(yè)的整體競 爭能力。 寶鋼化工是一個內(nèi)部互供物科關(guān)系復(fù)雜的特大型化工聯(lián)合企業(yè)，先進(jìn)的企業(yè) 運行管理目標(biāo)是要求將企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營活動中的各個孤立信息系統(tǒng)，如生產(chǎn)過程自 動控制系統(tǒng)、生產(chǎn)實時管理系統(tǒng)、成本控制系統(tǒng)、銷售系統(tǒng)、物資采購系統(tǒng)、決 策支持系統(tǒng)等各自獨立的系統(tǒng)有機(jī)地集成為一個整體，以陋s 、e r p 的系統(tǒng)技術(shù) 9 q 3 絲! q ! 挫屋苤寶翊氈王生芒置銎擅懇薹紅五拄 和方法，建立一個能適應(yīng)生產(chǎn)環(huán)境和市場需求的、總體最優(yōu)的高質(zhì)量、高效益的 智能系統(tǒng)。要建立開放的、具有先進(jìn)體系結(jié)構(gòu)且安全可靠的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)硬件平臺， 在這個硬件平臺上，利用優(yōu)良的實時數(shù)據(jù)庫和關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，構(gòu)成一個集 成化的工作環(huán)境，為實現(xiàn)全公司業(yè)務(wù)管理計算智能化提供有力的支持和保障。 梅山鋼鐵是上海冶金局在上世紀(jì)六十年代末在江蘇南京建立的生鐵生產(chǎn)基 地，與焦?fàn)t配套，建設(shè)了梅山化工。隨著梅山鋼鐵與寶鋼的整合，梅山化工于 0 4 年元月整體劃轉(zhuǎn)寶鋼化工。梅山化工與寶鋼化工生產(chǎn)工藝過程基本相似，但 技術(shù)水平不高，裝備水平低，通過整合，帶動老企業(yè)的改造，實現(xiàn)1 + 1 ) 2 的協(xié)同 效應(yīng)，以提高寶鋼現(xiàn)代化管理整體水平。 好的企業(yè)管理同完善的計算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)是密不可分的。目前寶鋼化工需要通 過信息化的建設(shè)，逐步建立和完善生產(chǎn)實時數(shù)據(jù)庫集成平臺、生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)、計 劃優(yōu)化排產(chǎn)系統(tǒng)、設(shè)備資產(chǎn)管理系統(tǒng)、關(guān)鍵設(shè)備狀態(tài)檢測系統(tǒng)等應(yīng)用系統(tǒng)。并最 終實現(xiàn)企業(yè)比較完整、先進(jìn)及實效的p c s ，m e s ，e r p 系統(tǒng)和領(lǐng)導(dǎo)決策( a s s ) 系統(tǒng)。 3 2 組織結(jié)構(gòu) 圖3 1 寶鋼化工組織結(jié)構(gòu)圖 1 0 凹3 q 2 l q ! 旌良瑩 寶鈕業(yè)王生亡董翌揎盥垂統(tǒng)i t 苧l i 、煤氣精制廠是煤氣凈化加工廠，有三套處理能力為1 0 5 0 0 0 立方米川、時 的煤氣凈化裝置，焦?fàn)t煉焦過程中產(chǎn)生的焦?fàn)t煤氣經(jīng)脫硫脫氟，脫氨處理后作為 精制煤氣供鋼鐵生產(chǎn)廠使用。 2 、化產(chǎn)一廠是焦油加工生產(chǎn)廠，有2 套處理焦油能力1 0 萬噸，年的焦油蒸餾 裝置，并有與之配套處理的萘蒸餾、酚精制、吡啶精制、古馬隆、粗葸、精萘及 瀝青焦等共八套生產(chǎn)裝置及產(chǎn)品出廠的附屬設(shè)備。 3 、化產(chǎn)二廠是以粗苯加工為主并對有關(guān)化產(chǎn)品進(jìn)一步加工的生產(chǎn)廠。主要 生產(chǎn)裝置有萊托爾苯加氨、k k 法粗苯加氫、精葸咔唑、蒽醌、精奈、洗油加工 等六套裝置以及油品配制裝置。 4 、化驗室擔(dān)負(fù)著化工公司原料、過程產(chǎn)品及最終產(chǎn)品的檢驗分析，配有氣 相色譜儀、微庫侖分析儀等國內(nèi)外的一流先進(jìn)儀器，并擁有國內(nèi)一流分析水平的 化驗人員。 5 、設(shè)備管理室配有技術(shù)組、管理組、備件組三個職能部門和八個點檢作業(yè) 區(qū)。負(fù)責(zé)化工公司的機(jī)械、電氣、儀表設(shè)備、計量、檢測、固定資產(chǎn)、工程車輛、 土建爐窯設(shè)備的管理?；さ脑O(shè)備管理實行點檢定修制。即通過定期點檢、周期 管理、傾向管理、精密點檢等手段來準(zhǔn)確把握設(shè)備的技術(shù)狀態(tài)，實行有效的計劃 維修( 即日修、年修和日常維護(hù)、給油脂、清掃、緊固、調(diào)整等) ，使之達(dá)到恢 復(fù)或改善設(shè)備的功能，滿足生產(chǎn)工藝的設(shè)計要求。 6 、梅山分公司是與梅鋼焦?fàn)t配套的化工企業(yè)，建有處理能力為6 5 0 0 0 立方 米川、時的煤氣凈化裝置一套；處理焦油能力1 0 萬噸，年的焦油蒸餾裝置兩套；處 理粗苯能力3 萬噸，年的酸洗苯裝置一套。 3 3 建立生產(chǎn)信息管理系統(tǒng)背景 寶鋼化工為提高企業(yè)的市場競爭能力。提高生產(chǎn)實時管理水平，加強(qiáng)企業(yè)管 理能力，以促進(jìn)信息化提升生產(chǎn)力為目標(biāo)，以及為e r p 系統(tǒng)提供基礎(chǔ)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)， 在充分調(diào)研和原有基礎(chǔ)控制系統(tǒng)已具備條件的基礎(chǔ)上，決定在近期建立一個統(tǒng)一 的生產(chǎn)實時管理信息集成系統(tǒng)實時數(shù)據(jù)庫及應(yīng)用系統(tǒng)軟件平臺，根據(jù)寶鋼化工不 同層次管理的需求，開發(fā)相應(yīng)的應(yīng)用系統(tǒng)，做到各盡其取、各取其用，從而能更 好地發(fā)揮整體系統(tǒng)的作用，加強(qiáng)生產(chǎn)實時管理系統(tǒng)信息掌握的及時性、準(zhǔn)確性， 提高對信息處理的科學(xué)性和突發(fā)事件的應(yīng)變能力，建立響應(yīng)快速、反應(yīng)靈敏的生 產(chǎn)指揮系統(tǒng)，并且為最終實現(xiàn)與e r p 連接即管控一體化打下基礎(chǔ)。 通過分析煤化工企業(yè)的現(xiàn)狀和先進(jìn)企業(yè)的管理理念，企業(yè)真正的生命力來 源于： 坦靼2 5 1 q ! 赴良苤寶翅化王生芒董蛋信息囂蘊玨筮 準(zhǔn)確及時的市場信息 靈活的生產(chǎn)操作 高滿意度的用戶群 協(xié)調(diào)的生產(chǎn)與銷售 高品質(zhì)的生產(chǎn)管理 優(yōu)秀的工作效率 為了達(dá)到以上這些目標(biāo)，所有的生產(chǎn)操作層和管理層必須具有及時作出準(zhǔn) 確決策的能力，而此能力的保證，必須建立一個管控一體化的信息集成系統(tǒng)。通 過以下三個層次，實現(xiàn)全面的企業(yè)優(yōu)化系統(tǒng)： 1 、建立企業(yè)高速數(shù)據(jù)通信網(wǎng)，實現(xiàn)企業(yè)管理網(wǎng)絡(luò)化。 進(jìn)一步完善企業(yè)內(nèi)部生產(chǎn)裝置d c s 與管理網(wǎng)互聯(lián)，消除網(wǎng)絡(luò)死角，拓寬網(wǎng) 絡(luò)瓶頸，構(gòu)筑業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)平臺。 2 、利用實時數(shù)據(jù)庫技術(shù)，建立生產(chǎn)信息管理集成平臺。 先進(jìn)生產(chǎn)實時數(shù)據(jù)庫技術(shù)為過程生產(chǎn)企業(yè)提供了及時獲取生產(chǎn)過程、物料移 動、設(shè)備狀態(tài)、產(chǎn)品指標(biāo)等信息的方法，通過數(shù)據(jù)采集、存儲并加工成新的信息 資源，幫助管理、銷售、技術(shù)、操作等部門的業(yè)務(wù)人員作出有利于生產(chǎn)要素、優(yōu) 化組合的決策，使企業(yè)能適應(yīng)瞬息萬交的市場競爭環(huán)境，求得最大的經(jīng)濟(jì)效益。 利用實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，可以有針對性地開發(fā)企業(yè)生產(chǎn)集中過程監(jiān)督系統(tǒng)、生 產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)、物料平衡系統(tǒng)、質(zhì)量管理系統(tǒng)、全廠一體化性能評價系統(tǒng)，以及成 本考核系統(tǒng)等增效應(yīng)用系統(tǒng)。實時數(shù)據(jù)庫以及生產(chǎn)信息集成系統(tǒng)是企業(yè)管理信息 化、運作電子化最基礎(chǔ)的系統(tǒng)，也是全面優(yōu)化的基礎(chǔ)。 基于w i n d o w sn t 操作系統(tǒng)、s e r v e r c l i e n t 應(yīng)用平臺。用戶自組態(tài)各種動態(tài) 顯示流程圖和趨勢圖，編制各種業(yè)務(wù)報表，評價和分析生產(chǎn)狀況，及時作出生產(chǎn) 調(diào)整。 3 、建立企業(yè)工廠數(shù)據(jù)模型，實施集成的原料選購、計劃和排產(chǎn)系統(tǒng) 企業(yè)必須面向市場而運作，這樣才能應(yīng)付瞬息萬變的市場變化，提高企業(yè)的 獲利能力。了解自身企業(yè)的特點、能力，收集各種基礎(chǔ)信息，建立工廠數(shù)據(jù)模型， 以利潤最大為目標(biāo)函數(shù)，利用線性規(guī)劃，及時作出最優(yōu)化生產(chǎn)和經(jīng)營方案。 工廠建模和計劃優(yōu)化管理系統(tǒng)，采用線性規(guī)劃技術(shù)來優(yōu)化過程工業(yè)各裝置的 操作和設(shè)計，作出集成計劃和排產(chǎn)方案。從市場、生產(chǎn)裝置提取有關(guān)工廠模型的 數(shù)據(jù)，管理人員提供生產(chǎn)計劃和排產(chǎn)數(shù)據(jù)，從而對生產(chǎn)的關(guān)鍵事項進(jìn)行決策。具 體實旆中，可以幫助企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)及生產(chǎn)計劃排產(chǎn)人員在公司指標(biāo)、裝置能力、市場 需求、原料供給等約束前提下，從各種生產(chǎn)方案中篩選出最佳的方案，充分利用 原料選購、充分發(fā)揮設(shè)備能力，生產(chǎn)高附加值的產(chǎn)品，達(dá)到預(yù)期的經(jīng)濟(jì)奮斗目標(biāo)。 1 2 幽3 q 塹! q ! 硅星苤寶掘化王生亡置理值愚蠢筮玨越 上述生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)的實施，可以有效地控制生產(chǎn)成本，主要體現(xiàn)在以下 幾方面； 原料采購成本降低 生產(chǎn)效率、利潤率的提高 有價值產(chǎn)品產(chǎn)出率的提高 產(chǎn)品損耗的降低 能量和公用工程消耗的降低 產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定 4 生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)開發(fā) 4 1 總體目標(biāo) 通過該項目的實施，可以使寶鋼化工的生產(chǎn)實時管理上一個新的臺階，把生 產(chǎn)過程自動化與生產(chǎn)實時管理系統(tǒng)有機(jī)連接起來，使生產(chǎn)實時管理人員能合理利 用信息資源，把龐大的生產(chǎn)過程信息、企業(yè)內(nèi)部管理信息、外部環(huán)境信息快速分 類、統(tǒng)計、分析，為經(jīng)營管理層的決策提供必要的依據(jù)。 通過建立生產(chǎn)實時管理信息集成系統(tǒng)集成系統(tǒng)，實時采集生產(chǎn)過程信息，實 現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化的生產(chǎn)監(jiān)視。通過建立o r a c l e 關(guān)系數(shù)據(jù)庫，將生產(chǎn)過程信息、物資消耗 信息、設(shè)備狀態(tài)信息等相關(guān)運行信息匯總在一起，建立企業(yè)運行數(shù)據(jù)庫，從而減 少人為干預(yù)，提高管理層數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。 4 2 總體指導(dǎo)思想 建立寶鋼化工生產(chǎn)實時數(shù)據(jù)庫信息集成系統(tǒng)的指導(dǎo)思想是：根據(jù)寶鋼化工決 策層和管理層對信息的需求，以提高管理水平，增加經(jīng)濟(jì)效益為目的，選用目前 成熟的先進(jìn)技術(shù)，在滿足當(dāng)前需求的基礎(chǔ)上為未來的發(fā)展和擴(kuò)充留有余地，根據(jù) 實際情況突出重點進(jìn)行先行開發(fā)，同時重視軟件投資和應(yīng)用成效。 鑒于公司的實際情況，結(jié)合軟件的先進(jìn)性、系統(tǒng)的可使用性、系統(tǒng)可持續(xù)性、 項目總費用等方面因素，公司決定實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)采用h o n e y w e l l 公司的p h d 解 決方案。系統(tǒng)開發(fā)由寶信化工事業(yè)部總成。 4 2 1 統(tǒng)一信息集成平臺 基于實時數(shù)據(jù)庫和o r a c l e 關(guān)系數(shù)據(jù)庫，建立寶鋼化工統(tǒng)一的實時數(shù)據(jù)信息 平臺，在此基礎(chǔ)上建立寶鋼化工統(tǒng)一信息平臺，規(guī)劃的信息平臺見圖4 1 1 4 鰻3 q 箜! q !硅邑蘸 寶搬化王生芒置銎值息基統(tǒng)玨筮 圖4 i 寶鋼化工統(tǒng)一信息集成平臺結(jié)構(gòu)圖 4 2 2b s 體系結(jié)構(gòu) 立足于b s 體系結(jié)構(gòu)，通過挖掘?qū)崟r數(shù)據(jù)庫和o r a c l e 關(guān)系數(shù)據(jù)庫保存的企 業(yè)信息，開發(fā)各種業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)如圖4 2 所示： 圖4 2b s 方式的工廠信息監(jiān)視系統(tǒng) 蛆3 q 箜! q !於岜苤 寶鈕鹽工生芒麓理籃懇囊統(tǒng)玨筮 4 3 生產(chǎn)管理信息化總體解決方案 4 3 1 功能構(gòu)成 通常，我們將管控一體化系統(tǒng)分層以下三層：裝置級( p c s ) 一工廠級( m e s ) 一企業(yè)級( e r p ) ，構(gòu)成如圖4 3 所示： 圖4 3p c s - m e s 4 e r p 三層結(jié)構(gòu)圈 4 3 2p c s 層 p c s ( p r o c e s sc o n t r o ls y s t e m ) 層包括常規(guī)控制和先進(jìn)控制兩個子層。常 規(guī)控制子層蠱接面向生產(chǎn)過程，用來保證生產(chǎn)裝置安全、穩(wěn)定地運行，是整個管 控一體化系統(tǒng)的基礎(chǔ)。先進(jìn)控制予層通過多變量協(xié)調(diào)預(yù)測控制器進(jìn)行裝置級的先 進(jìn)控制，以保證全裝置協(xié)調(diào)、穩(wěn)定、優(yōu)化地運行，減小運行“瓶頸”，實現(xiàn)質(zhì)量 的“卡邊”控制，它是充分發(fā)揮d c s 效率的效益增長點。 i 、常規(guī)控制子層的要求 應(yīng)當(dāng)指出，常規(guī)控制子層的設(shè)計主要由相應(yīng)的設(shè)計院提供，這里僅從實用的 角度提一些建議，供設(shè)備選型及系統(tǒng)設(shè)計時參考。 ( 1 ) 建立中心控制室 根據(jù)企業(yè)的基建和擴(kuò)建規(guī)劃，在裝置區(qū)或其周邊的適當(dāng)位置建立中心控制 室，將d c s 的操作站和部分控制站置于中心控制室內(nèi)，以便集中監(jiān)控、減少冗員、 強(qiáng)化生產(chǎn)指揮。 ( 2 ) 合理地選擇控制系統(tǒng) 1 6 姐3 q 塹! 皿於立鎣寶鈕化工生亡置翌值懇基箍玨發(fā) 對于生產(chǎn)裝置而言，為了保證自動控制系統(tǒng)的先進(jìn)性、可靠性和可擴(kuò)展性， 名牌廠商的d c s 應(yīng)為首選。 對于庫區(qū)、供水、供氣、供熱等公用工程而言，除了重要設(shè)備自帶的控制系 統(tǒng)外，控制系統(tǒng)的監(jiān)控頻率和控制質(zhì)量要求都低于生產(chǎn)裝置。因此，國產(chǎn)小型 d c s 和p l c 控制系統(tǒng)都是比較好的選擇。 ( 3 ) 根據(jù)現(xiàn)場儀表確定d c s 的架構(gòu) 隨著現(xiàn)場總線國際標(biāo)準(zhǔn)的頒布，d c s 廠商也紛紛推出了符合現(xiàn)行國際標(biāo)準(zhǔn)的 現(xiàn)場總線產(chǎn)品。采用現(xiàn)場總線可以提高系統(tǒng)的可靠性，改善系統(tǒng)的測量與控制精 度，節(jié)省現(xiàn)場硬件數(shù)量與投資，節(jié)省安裝和調(diào)試費用，降低維護(hù)開銷，簡化設(shè)備 配置、網(wǎng)絡(luò)組態(tài)和系統(tǒng)集成，因此，現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)被越來越多的企業(yè)所接受。 2 、先進(jìn)控制子層的建議 將先進(jìn)控制系統(tǒng)用于生產(chǎn)過程可以充分地發(fā)揮d c s 的效率，提升經(jīng)濟(jì)效益。 但是，先進(jìn)控制系統(tǒng)的實施需要在生產(chǎn)裝置運行穩(wěn)定、設(shè)備和控制系統(tǒng)工作正常 的前提下進(jìn)行。因此，先進(jìn)控制系統(tǒng)項目的啟動相對于開工生產(chǎn)要滯后一段時間。 先進(jìn)控制系統(tǒng)實施的技術(shù)難度極高，需要在深入了解生產(chǎn)工藝的基礎(chǔ)上，確 定合理的目標(biāo)值和技術(shù)方案，選擇高性能的開發(fā)平臺，才可能達(dá)到預(yù)期的效果。 從實施的角度來看，先進(jìn)控制開發(fā)平臺與d c s 的選擇有關(guān)。如果采用h o n e y w e l l 的d c s ，則最好選擇h o n e y w e l l 的多變量協(xié)調(diào)預(yù)測控制器，h o n e y w e l l 的先進(jìn)控 制系統(tǒng)可以運行在a p pn o d e 中，實施方便，還可以為用戶提供單一的操作界面。 如果采用其它公司的d c s ，美國p a v i l i o n 公司的a p c 軟件則是不錯的選擇，它 在化工行業(yè)a p c 項目中處于領(lǐng)先地位。 4 3 3 姬s 層 4 3 3 1 總體目標(biāo) 寶鋼化工為了提高生產(chǎn)管理水平，實現(xiàn)管控一體化，近期正在基于先進(jìn)的d c s 和p l c 控制系統(tǒng)，建立生產(chǎn)調(diào)度中心，實現(xiàn)管理部門和生產(chǎn)部對生產(chǎn)裝置的實時 監(jiān)視和調(diào)度。 在對新裝置建設(shè)和梅山化工的技術(shù)改造過程中，有選擇性地采用d c s 系統(tǒng)。 寶鋼化工公司在建立的生產(chǎn)實時數(shù)據(jù)庫平臺之上，今后還將建立更大的企業(yè) 生產(chǎn)管理信息平臺，并在其上開發(fā)增效應(yīng)用項目，其總體規(guī)劃如圖4 4 所示。 照3 絲! q !於良苤 寶鉬化工生亡置銎擅盥垂崮溜e 芑l 圖4 4 寶鋼化工信息集成平臺之上的增效項目 以下是這幾年和今后幾年，寶鋼化工公司耍實施的m e s 層應(yīng)用項目： 4 3 3 2 動態(tài)仿真模擬系統(tǒng) 動態(tài)仿真模擬系統(tǒng)實質(zhì)上是借助于計算機(jī)的計算能力，用數(shù)學(xué)模型代替實際 生產(chǎn)裝置：動態(tài)仿真模擬系統(tǒng)也可模擬工廠的d c s 系統(tǒng)，其操作員界面、工藝流 程畫面、鍵盤、聯(lián)鎖響應(yīng)和操作方式。整個過程變量的響應(yīng)趨勢均與實際過程一 致。 1 、操作工仿真培訓(xùn)系統(tǒng)的用途 ( 1 ) 生產(chǎn)操作人員培訓(xùn) 一新建廠在開車前的操作人員培訓(xùn) 模擬開車步驟，模擬d c s 系統(tǒng)操作，探討合理的開車順序和時間等， 培訓(xùn)操作人員熟練掌握生產(chǎn)操作的技能。 一工廠投產(chǎn)及正常運行后的操作人員培訓(xùn) 模擬生產(chǎn)操作異常情況，緊急停車，設(shè)備故障等，培訓(xùn)操作人員現(xiàn) 場處理事故和故障診斷的能力。 一新進(jìn)廠操作人員培訓(xùn)、有經(jīng)驗操作人員的強(qiáng)化培訓(xùn) 一操作人員水準(zhǔn)認(rèn)證 一工廠維護(hù)訓(xùn)練 ( 2 ) 工藝過程、操作程序的確認(rèn)和設(shè)計檢驗 1 e q 3 3 q 2 51 q ! 籃匿苤。 寶銦化工生芒置曩壤懇丕蘊五筮 一在模型上檢驗工藝過程參數(shù)及設(shè)計參數(shù) 一標(biāo)準(zhǔn)工藝操作程序的確定和檢驗 ( 3 ) 控制系統(tǒng)設(shè)計檢驗和測試 一d c s 系統(tǒng)控制設(shè)計的確認(rèn)和檢查 一特殊控制邏輯的檢驗 一控制系統(tǒng)參數(shù)的調(diào)試 一局部控制系統(tǒng)設(shè)計方案修改和驗證等 ( 4 ) 與實時數(shù)據(jù)庫軟件結(jié)合，實現(xiàn)對生產(chǎn)過程的預(yù)測 一開發(fā)與生產(chǎn)實時數(shù)據(jù)庫軟件的通訊接口 一通過實際數(shù)據(jù)校正動態(tài)模型的精度 2 、操作工仿真培訓(xùn)系統(tǒng)的優(yōu)越性 ( 1 ) 提高工廠開車效率，降低開車成本。 ( 2 ) 縮短從開車到達(dá)設(shè)計產(chǎn)量的時間，盡早發(fā)揮裝置的經(jīng)濟(jì)效益。 ( 3 ) 提高工人處理事故能力，減少事故帶來的經(jīng)濟(jì)損失。 ( 4 ) 降低工藝操作檢驗費用 ( 5 ) 降低控制系統(tǒng)維護(hù)、檢驗和改造費用 ( 6 ) 不影響正常生產(chǎn)操作 ( 7 ) 優(yōu)化生產(chǎn)方案，指導(dǎo)生產(chǎn)操作 ( 8 ) 監(jiān)測技術(shù)參數(shù)，預(yù)防事故發(fā)生 ( 9 ) 提高企業(yè)人員素質(zhì)，增進(jìn)社會效益。 4 3 3 3 生產(chǎn)實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) 生產(chǎn)實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是以寶鋼化工公司的控制系統(tǒng)為基礎(chǔ)，以配套建設(shè)的主 干網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)平臺，構(gòu)建統(tǒng)一的實時數(shù)據(jù)庫平臺，在管理層將建設(shè)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)管 理平臺，實現(xiàn)以生產(chǎn)管理為核心的生產(chǎn)裝置監(jiān)視、k p i 計算、工藝指標(biāo)考核、產(chǎn) 品質(zhì)量監(jiān)督及產(chǎn)品計量等功能。 具體功能如下： 一根據(jù)d c s 配置情況，增加專用的數(shù)據(jù)采集接口和數(shù)采機(jī)，實現(xiàn)對生產(chǎn)裝置 的實時數(shù)據(jù)采集，同時與上位管理網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行隔離，阻斷管理網(wǎng)絡(luò)非法用戶 對控制系統(tǒng)的直接訪問。 一建立公司的生產(chǎn)實時數(shù)據(jù)庫，根據(jù)各自的要求存儲工廠實時、歷史信息， 如；生產(chǎn)裝置過程參數(shù)、事件信息、實驗室化驗結(jié)果等。 一提供i n t e r n e tw e b 服務(wù)器訪問實時數(shù)據(jù)庫功能，為用戶設(shè)計網(wǎng)站、動態(tài) 流程圖畫面、報警畫面、趨勢圖和報表。管理人員、生產(chǎn)工藝人員等可以 通過i n t r a n e t 訪問授權(quán)的工廠信息。 1 9 3 q 2 5 l q ! 旌良苤寶塑業(yè)王生芒置理值恩囂統(tǒng)玨筮 一數(shù)據(jù)采集時間與現(xiàn)場各d c s 操作站同步，數(shù)采機(jī)具有數(shù)據(jù)緩存功能和上位 網(wǎng)絡(luò)中斷后的數(shù)據(jù)恢復(fù)功能。 一提供全公司范圍內(nèi)的及時、可信的數(shù)據(jù)，幫助管理人員將原來花費在搜集 數(shù)據(jù)上的時間用在分析數(shù)據(jù)上，能在生產(chǎn)實時數(shù)據(jù)庫平臺之上，實現(xiàn)各種 生產(chǎn)關(guān)鍵工藝指標(biāo)的分析。 一在實時數(shù)據(jù)庫平臺之上，支持用戶根據(jù)各自要求方便地開發(fā)各種生產(chǎn)統(tǒng)計 報襲和流程圖，例如全廠物料平衡表、生產(chǎn)指標(biāo)報表等。 一生產(chǎn)現(xiàn)場信息和數(shù)據(jù)的查詢不受限制一可通過局域網(wǎng)、i n t r a n e t 網(wǎng)，電 話線等方式，實時監(jiān)視生產(chǎn)動態(tài)。 一數(shù)據(jù)采集周期也可由用戶設(shè)定，1 秒至l 小時。 一能夠自動讀入入工錄入數(shù)據(jù)。 一數(shù)據(jù)經(jīng)過處理和組織能用圖形、報表等方式形象直觀地表示出來。 一 自動生成各種生產(chǎn)報表、計量報表等，能夠方便地產(chǎn)生1 e b 網(wǎng)頁及打印。 一系統(tǒng)具有對各種生產(chǎn)工藝指標(biāo)考核的功能。 一能提供歷史數(shù)據(jù)的備份和恢復(fù)功能。 一當(dāng)生產(chǎn)出現(xiàn)問題或事故時，及時、準(zhǔn)確地調(diào)出相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。 這樣，可以大大提高寶鋼化工的自動化管理水平，使得所有管理集中于一個 平臺。工廠的生產(chǎn)調(diào)度、生產(chǎn)計劃、工藝技術(shù)、質(zhì)量檢查等各部門均可以實時地 訪問所需的信息，做出及時的、符合市場情況的決策。生產(chǎn)管理部門還可以通過 實時的信息訪問，及時地發(fā)現(xiàn)問題，辮決問題。銷售與生產(chǎn)部門信息的不斷交換， 可以大大提高工廠產(chǎn)品的競爭能力。 系統(tǒng)的整體架構(gòu)采用目前最先進(jìn)的b s 三層架構(gòu)，本地及遠(yuǎn)程用戶通過網(wǎng)絡(luò) 利用i e 瀏覽器訪問系統(tǒng)資源。 4 3 3 4 基于生產(chǎn)實時數(shù)據(jù)庫平臺的高級m e s 層應(yīng)用 l 、實時數(shù)據(jù)庫與實驗室信息管理系統(tǒng)的集成 實時數(shù)據(jù)庫建成后，公司考慮利用實時數(shù)據(jù)庫的強(qiáng)大數(shù)據(jù)處理功能，實施實 驗室信息管理系統(tǒng)( l i m s ) ，這樣不僅可以將質(zhì)量數(shù)據(jù)和分析數(shù)據(jù)集中到實時數(shù)據(jù) 庫，還可以進(jìn)行采樣管理、質(zhì)量控制和質(zhì)量管理，幫助工廠提高生產(chǎn)管理水平。 實施l i m s 不僅可以實現(xiàn)對實驗室的高效率的管理，包括采樣管理、分析結(jié) 果管理、化驗儀器管理、質(zhì)量管理和分析等，還可以實現(xiàn)各種應(yīng)用和人員對分析 結(jié)果的共享。例如：利用實時數(shù)據(jù)庫和l i m s 的無縫連接，只要組態(tài)即可實現(xiàn)將 化驗結(jié)果存放到實時數(shù)據(jù)庫中，通過實時數(shù)據(jù)庫的下載功能將化驗結(jié)果下載到 d c s 的一個位號上，可以讓操作員在d c s 的操作站上實時監(jiān)視化驗結(jié)果。同樣先 進(jìn)控制、物料平衡和計劃優(yōu)化可隨時共享l i m s 中的化驗結(jié)果。 2 0 坦3 q 2 ! 魚! 鰱直塞 寶蜘化王生亡簟要值息歪統(tǒng)五發(fā) 2 、與管理信息系統(tǒng)集成應(yīng)用 實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)除了提供標(biāo)準(zhǔn)接口自動采集并儲存d c s 、p l c 等的實時數(shù)據(jù) 外，還可與現(xiàn)有的或?qū)淼墓芾硇畔⑾到y(tǒng)有機(jī)地結(jié)合在一起。 牢關(guān)系型數(shù)據(jù)庫：以o d b c 方式與關(guān)系型數(shù)據(jù)庫聯(lián)接，同時與所有目前流行的 關(guān)系數(shù)據(jù)庫有標(biāo)準(zhǔn)的接口。 木計劃優(yōu)化與生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)，如：r p m s 、p i m s ； 水流程模擬系統(tǒng)和操作工仿真培訓(xùn)系統(tǒng)，如： k b cp r o f i m a t i c s 、華康達(dá) w i n p r o s ： 木物料平衡系統(tǒng)，如：s i m s c io p e n y i e l d ： 木專家系統(tǒng)，如；g e n s y mg 2 ； * e r p 系統(tǒng)，如：s a ps a p r 3 。 3 、設(shè)備運行狀態(tài)監(jiān)視系統(tǒng) 此系統(tǒng)將通過p h d 自動收集現(xiàn)場設(shè)備運行數(shù)據(jù)，與工廠實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)集成 在一起，對關(guān)鍵裝置運轉(zhuǎn)設(shè)備進(jìn)行集中監(jiān)視和預(yù)防性維護(hù)，為裝置的開停車周期、 設(shè)備檢修維護(hù)、備品備件管理、評價操作及事故的危險性提供決策依據(jù)。這些數(shù) 據(jù)的存取和智能分析以及由此產(chǎn)生的具體措施，將幫助用戶減少裝置停車時間、 優(yōu)化裝置性能、最大化生產(chǎn)能力。 4 、班組成本考核及l(fā) ( p i 考核報表 利用實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，收集每套裝置的各項化工料消耗、公用工程消耗( 包 括水、電、蒸汽、燃料等) 、生產(chǎn)業(yè)績( 包括產(chǎn)品產(chǎn)量、原料消耗) 等數(shù)據(jù)，根 據(jù)企業(yè)業(yè)務(wù)流程，實時計算產(chǎn)品收率、能耗、單耗、投入產(chǎn)出率等工藝指標(biāo)，建 立裝置班組成本核算模型及系統(tǒng)，結(jié)果保存在o r a c l e 。該系統(tǒng)將對班組生產(chǎn)成 本進(jìn)行及時統(tǒng)計，并與管理部門下達(dá)的指標(biāo)進(jìn)行比較。實現(xiàn)事前預(yù)測、事中控制、 事后分析、事后考核的職能，達(dá)到精細(xì)化管理目標(biāo)，將企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益、班組工作 業(yè)績以及操作人員的收入掛鉤，增強(qiáng)了生產(chǎn)一線人員的節(jié)能降耗增效的意識。 根據(jù)裝置操作特點和工藝指標(biāo)要求，開發(fā)化工裝置的產(chǎn)品化k p i 模塊，對裝 置的操作指標(biāo)和績效指標(biāo)進(jìn)行在線計算和評價，這些指標(biāo)將包括產(chǎn)品性質(zhì)、原料 利用率、產(chǎn)品收率、熱效率、a p c 投用率、工序平穩(wěn)率、能耗、單耗、操作成本、 操作利潤率等。所有基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來自于d c s 和手工輸入，這些數(shù)據(jù)及時保存在實時 數(shù)據(jù)庫中，基于建立