平穩(wěn)率計(jì)算方法

煉化行業(yè)裝置平穩(wěn)率計(jì)算與應(yīng)用煉化企業(yè)生產(chǎn)裝置長(zhǎng)期平穩(wěn)運(yùn)行將為企業(yè)帶來(lái)巨大經(jīng)濟(jì)效益，是企業(yè)生產(chǎn)追求的目標(biāo)。裝置平穩(wěn)率是評(píng)估裝置運(yùn)行狀況的量化指標(biāo)，是企業(yè)工藝管理的重要內(nèi)容。本文針對(duì)煉化企業(yè)裝置平穩(wěn)率考核的業(yè)務(wù)，綜合考慮裝置、人員和管理制度等因素，設(shè)計(jì)了基于MES的平穩(wěn)率考核系統(tǒng)．改進(jìn)了傳統(tǒng)平穩(wěn)率計(jì)算方法，將工藝指標(biāo)的偏差時(shí)間作為平穩(wěn)率計(jì)算公式因子，通過(guò)實(shí)際應(yīng)用案例，分析優(yōu)缺點(diǎn)。最終得出結(jié)論，通過(guò)應(yīng)用基于MES的平穩(wěn)率考核系統(tǒng)，使工藝技術(shù)與信息技術(shù)有機(jī)結(jié)合，提升了對(duì)裝置操作運(yùn)行的考核評(píng)估水平，細(xì)化了工藝管理，從而促進(jìn)了裝置平穩(wěn)運(yùn)行，降低1引言

裝置平穩(wěn)率考核是煉化企業(yè)工藝管理業(yè)務(wù)中的重要內(nèi)容之一?，F(xiàn)代煉化企業(yè)的生產(chǎn)工藝管理主要包括裝置工藝卡片執(zhí)行情況，裝置操作規(guī)程、開(kāi)停工程序、工藝方案切換的執(zhí)行情況，工藝指標(biāo)記錄、保存情況以及裝置交接班、巡檢情況等內(nèi)容。

而工藝卡片作為裝置生產(chǎn)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，其執(zhí)行情況正是由裝置平穩(wěn)率考核來(lái)衡量，其考核方法就是用裝置運(yùn)行過(guò)程中各種指標(biāo)數(shù)據(jù)與工藝卡片上的工藝約束條件進(jìn)行比較。來(lái)分析判斷指標(biāo)偏差情況，從而對(duì)生產(chǎn)運(yùn)行、產(chǎn)品質(zhì)量和人員操作水平進(jìn)行量化考核。裝置運(yùn)行效率是裝置能夠“安全、穩(wěn)定、長(zhǎng)周期、滿負(fù)荷、優(yōu)質(zhì)”運(yùn)轉(zhuǎn)的保證，因此企業(yè)從技術(shù)、制度、管理方面采取了大量的措施來(lái)保證裝置的平穩(wěn)運(yùn)行，裝置平穩(wěn)率考核正是企業(yè)所采取的重點(diǎn)關(guān)注的技術(shù)手段。目前，大多數(shù)企業(yè)均將裝置平穩(wěn)率的標(biāo)準(zhǔn)定為95％以上。

在煉化行業(yè)大力發(fā)展信息化的今天，MES系統(tǒng)（生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)）正被越來(lái)越多的企業(yè)所重視。作為企業(yè)生產(chǎn)執(zhí)行層面的信息系統(tǒng)，MES集成了過(guò)程控制層面DCS、PLC系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，側(cè)重于對(duì)企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的實(shí)時(shí)監(jiān)控和管理，對(duì)各項(xiàng)生產(chǎn)管理業(yè)務(wù)的優(yōu)化。如今，借助MES系統(tǒng)的實(shí)施應(yīng)用，裝置平穩(wěn)率考核業(yè)務(wù)得到了進(jìn)一步的提升。

2裝置平穩(wěn)率通用計(jì)算原理和考核方法

2.1通用計(jì)算方法

工藝卡片是指導(dǎo)工人操作裝置運(yùn)行，判斷裝置運(yùn)行狀態(tài)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。工藝卡片上的工藝指標(biāo)表示裝置在不同情況下能夠平穩(wěn)運(yùn)行的工藝條件范圍，因此判斷一段時(shí)問(wèn)內(nèi)裝置是否平穩(wěn)運(yùn)行的方法就是統(tǒng)計(jì)出該時(shí)間段內(nèi)裝置運(yùn)行超出工藝約束條件的指標(biāo)數(shù)量。由此得出裝置平穩(wěn)率的基本計(jì)算公式如下：

裝置平穩(wěn)率＝（1－工藝指標(biāo)超標(biāo)次數(shù)累計(jì)和／總的工藝指標(biāo)參與考核次數(shù)累計(jì)和）×100％

目前在企業(yè)工藝管理的實(shí)際應(yīng)用中，裝置平穩(wěn)率考核主要分為以裝置為單位計(jì)算月、季、年的裝置平穩(wěn)率和以班組為單位計(jì)算月、季、年的裝置平穩(wěn)率兩大類。前者用來(lái)滿足分廠級(jí)和公司級(jí)工藝管理部門對(duì)裝置考核的需求。后者用來(lái)滿足車間管理人員對(duì)班組操作考核的需求。無(wú)論是以裝置為單位。還是以班組為單位，其基本的計(jì)算原理都是基于每個(gè)工藝指標(biāo)在考核時(shí)間段內(nèi)（月、季、年）的平穩(wěn)率，再進(jìn)行算術(shù)平均得出的結(jié)果。

以裝置為單位，計(jì)算裝置月平穩(wěn)率，其計(jì)算原理為該裝置所有工藝指標(biāo)月平穩(wěn)率的算術(shù)平均值，其公式如下：

裝置月平穩(wěn)率＝該裝置所有工藝指標(biāo)月平穩(wěn)率之和／所有工藝指標(biāo)數(shù)量之和

其中，工藝指標(biāo)月平穩(wěn)率＝（1－該工藝指標(biāo)當(dāng)月超標(biāo)次數(shù)累計(jì)和／該工藝指標(biāo)參與考核次數(shù)累計(jì)和）×100％；

以班組為單位，計(jì)算裝置月平穩(wěn)率，其計(jì)算原理為該裝置所有工藝指標(biāo)在本月該班組值班周期內(nèi)平穩(wěn)率的算術(shù)平均值，公式如下：

班組月平穩(wěn)率＝裝置所有工藝指標(biāo)在本月該班組值班周期內(nèi)平穩(wěn)率之和／所有工藝指標(biāo)數(shù)量之和

其中，工藝指標(biāo)在本月該班組值班周期內(nèi)平穩(wěn)率＝（1－該工藝指標(biāo)在本月該班組值班周期內(nèi)超標(biāo)次數(shù)累計(jì)和／該工藝指標(biāo)參與考核次數(shù)累計(jì)和）×100％；

以此類推，計(jì)算裝置季度平穩(wěn)率和年平穩(wěn)率只是將考核時(shí)間段改為季度和年。

2.2通用考核方法

早期的煉化企業(yè)自動(dòng)化程度不高，對(duì)裝置進(jìn)行平穩(wěn)率考核時(shí)，主要是通過(guò)人工記錄、統(tǒng)計(jì)和分析各類工藝指標(biāo)得出裝置平穩(wěn)率。工作效率低下并且計(jì)算結(jié)果與裝置實(shí)際運(yùn)行情況存在較大偏差。隨著國(guó)內(nèi)煉化企業(yè)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化的日益重視。DCS、PLC等一系列自動(dòng)化控制系統(tǒng)得到了廣泛的應(yīng)用，目前國(guó)內(nèi)所有大中型煉化企業(yè)基本實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)裝置和主要輔助生產(chǎn)裝置的自動(dòng)化控制。在這樣的技術(shù)背景條件下，裝置平穩(wěn)率考核的手段得到了加強(qiáng)，以DCS、PLC等自動(dòng)控制系統(tǒng)為數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，解決了實(shí)時(shí)采集裝置運(yùn)行數(shù)據(jù)的難題。

目前煉化企業(yè)進(jìn)行裝置平穩(wěn)率考核主要是每日由裝置主操通過(guò)DCS監(jiān)控畫面記錄指標(biāo)實(shí)時(shí)值，頻率一般為2小時(shí)一次，以此數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)形成裝置操作臺(tái)帳。每月月底前由車間工藝員根據(jù)裝置操作臺(tái)帳記錄，按照每天每班的數(shù)據(jù)顆粒度摘錄裝置主要工藝參數(shù)值，并根據(jù)工藝卡片判斷各指標(biāo)的偏差情況，計(jì)算出每個(gè)指標(biāo)的月平穩(wěn)率，通過(guò)算術(shù)平均得出該裝置的月平穩(wěn)率，形成裝置月平穩(wěn)率考核臺(tái)帳，供車間和分廠管理層進(jìn)行查詢。

國(guó)際先進(jìn)的CMMI系列軟件開(kāi)發(fā)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)規(guī)范整個(gè)開(kāi)發(fā)流程，確保系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的高效率、快節(jié)奏、有條不紊地進(jìn)行；

（2）數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)：在開(kāi)發(fā)的過(guò)程中，同時(shí)使用了關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)（R-DBMS）、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)（PHD），在2種不同類型數(shù)據(jù)庫(kù)高度協(xié)調(diào)的基礎(chǔ)上，將工藝指標(biāo)相關(guān)的靜態(tài)配置數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中，利用實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)讀取指標(biāo)實(shí)時(shí)值，從而保證了適度的隔離管理功能；

（3）框架設(shè)計(jì)：基于．NETFramework的模塊化多層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)保證系統(tǒng)高擴(kuò)展性、高可維護(hù)性。采用三層架構(gòu)模型（數(shù)據(jù)層、邏輯層、表示層），使用OLEDB技術(shù)連接整合數(shù)據(jù)源，建立各類邏輯對(duì)象封裝在邏輯層，在表示層采取B／S運(yùn)行模式并加入了人性化的UI設(shè)計(jì)理念，提高系統(tǒng)界面的友好程度和人性化水平。3.3應(yīng)用舉例

下面以某煉廠催化重整裝置為例，分析裝置平穩(wěn)率考核系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用情況，其業(yè)務(wù)流程如圖2所示。

圖2平穩(wěn)率考核系統(tǒng)應(yīng)用流程圖

首先，車間工藝員根據(jù)調(diào)度指令切換裝置生產(chǎn)方案，在平穩(wěn)率考核系統(tǒng)中設(shè)定工藝參數(shù)范圍；然后每日下班前，車間工藝員通過(guò)系統(tǒng)進(jìn)行每日偏差分析，檢查裝置操作情況；每班結(jié)束前，裝置主操通過(guò)系統(tǒng)查看本班偏差情況，進(jìn)行注釋說(shuō)明，生成操作臺(tái)帳；月底前，車間工藝員通過(guò)系統(tǒng)進(jìn)行本月生產(chǎn)偏差分析，生成裝置平穩(wěn)率考核臺(tái)帳；最后，分廠管理層和車間管理層可以隨時(shí)通過(guò)系統(tǒng)查詢生產(chǎn)裝置運(yùn)行情況，對(duì)裝置和班組進(jìn)行績(jī)效考核。

從流程圖中可以看出，更多的記錄、統(tǒng)計(jì)工作由信息系統(tǒng)來(lái)完成，保證了裝置運(yùn)行過(guò)程的全程跟蹤，降低了人工操作的誤差，提高了平穩(wěn)率考核的準(zhǔn)確性和工作效率。

下面以催化重整裝置一個(gè)月的運(yùn)行數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)。計(jì)算裝置月平穩(wěn)率，其考核指標(biāo)范圍如表1所示。

表1重整裝置工藝指標(biāo)

通過(guò)應(yīng)用系統(tǒng)計(jì)算，得出采用統(tǒng)計(jì)偏差次數(shù)方法計(jì)算裝置月平穩(wěn)率，結(jié)果為96．4％；采用統(tǒng)計(jì)偏差時(shí)間方法計(jì)算裝置月平穩(wěn)率，結(jié)果為95．8％。

由結(jié)果可以看出，通過(guò)信息系統(tǒng)自動(dòng)記錄偏差，避免了人為原因造成的誤差，因此采用統(tǒng)計(jì)偏差次數(shù)方法的計(jì)算精度也有所提高，與統(tǒng)計(jì)偏差時(shí)間的方法算法結(jié)果差距不大，但后者由于考慮到了指標(biāo)偏差持續(xù)時(shí)間對(duì)裝置運(yùn)行帶來(lái)的影響。因此更具合理性。

4結(jié)論

從上述系統(tǒng)介紹和實(shí)例分析可以看出，通過(guò)應(yīng)用基于MES的裝置平穩(wěn)率考核系統(tǒng)，能夠有效地利用實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行偏差分析，利用信息系統(tǒng)完成傳統(tǒng)的工藝管理業(yè)務(wù)，提高了管理效率；基于偏差時(shí)間的平穩(wěn)率計(jì)算方法，解決了傳