摘要:燕山石化公司于2008年，开始采用石化盈科的石化企业生产执行系统解决方案，在其炼油化工系统进行MES的全面实施，初步实现了流程工业综合自动化系统三层结构中中间层的搭建，并通过不断探索与深化，已为提高企业的综合竞争力打下了坚实的基础。本文主要从企业关键用户的角度介绍了SMESV3.0在燕山石化公司炼化领域内的业务搭建以及实际运用，并对系统今后的深化应用及改进工作提出建议。
关键词:MES燕山石化实施应用
MES(ManufacturingExecutionSystem)——即生产执行系统，国际MES联合会(MESA)对MES给出更具体的定义:MES提供从接受订货到制成最终产品全过程的生产活动实现优化的信息。它采用当前的和精确的数据，对生产活动进行初始化，及时引导、响应和报告工厂的活动，对随时可能发生变化的生产状态和条件做出快速反应，重点削减不会产生附加值的活动，从而推动有效的工厂运行和过程。
2003年，石化盈科、中控软件、中科院软件所、北京时林等单位联合承担了“863”计划主题——“石化企业MES关键技术攻关及应用研究”课题。其研究目标是以大型石化、化工企业为背景，突破制约综合自动化的重大关键技术，形成适合石油、化工行业的石化生产执行系统(MES)关键技术及应用系统。MES系统为石油化工行业提供了一套面向生产过程实时和智能管理MES解决方案。SMES系统在茂名石化、安庆石化、荆门石化等9家企业得到了成功应用，显示出MES的巨大经济管理效应。
燕山石化公司成立于1969年，是目前国内规模排名前列的大型石化联合企业，其对信息化建设的需求存在自己独有的特点。一方面生产规模大，生产流程长，工艺复杂，在财务、计划、统计、物流、能耗、质量、计量数据采集等多个方面需要专业化信息管理系统的支撑;另一方面，燕山石化公司的ERP、LIMS、实时数据库系统(RTDB)、调度指挥系统等多个管理信息化系统成功上线并运行多年，而作为流程工业综合自动化系统三层结构(ERP/MES/PCS框架结构)中的中间层——MES系统近几年一直是个空白。因此，MES系统成为目前燕山石化信息化建设工作的重中之重。燕山石化公司针对自身条件和特点，并经过多年的考察和调研，在2008年决定开始采用石化盈科的石化企业生产执行系统解决方案及SMES3.0系统软件，在本公司的炼油化工系统领域内进行了MES的全面实施。
实施的方案是:用石化盈科在中国石化其它企业实施MES的经验、以生产物流管理为核心、以数据集成平台和核心数据库为支撑，构建集物料移动信息管理、罐区及仓储操作信息管理、物料平衡、生产调度、统计信息管理和公用工程信息管理等业务功能于一体的炼化企业MES系统。
一、工厂模型设计
燕山石化公司在MES实施过程中，项目组充分考虑模型的一致性、适应性、可扩展性及规则以及生产调度、计划统计的业务需求和公司扁平化管理的要求并根据S95标准，采用SMES3.0的以多层递阶物料平衡为主线的多层次统一的工厂模型结构。按数据处理的层次分为测量网络层、生产操作层、计划统计层和ERP支撑层。
工厂模型在集成平台维护中主要可以分为两大部分:工厂模型主数据和工厂模型配置。MES中工厂模型主数据描述了企业工厂所涉及的工艺流程、加工装置、管道与拓扑连接关系、原料物性、产品质量等生产过程所涉及的对象，是整个系统描述的基本元素。SMES3.0工厂数据模型架构中的组织模型是实际企业中组织机构在系统中的抽象描述，它的作用主要用来实现分单位管理MES区域的组织实体和对用户按单位隶属进行权限的分配等功能，组织模型包括MES企业、MES工厂、MES车间。组织模型设置后，接下来就要在系统中对工厂具体的生产、储运流程进行统一的描述，工厂数据模型描述的关键要素主要包括区域和节点模型。
区域和节点是MES工厂数据模型的核心，MES工厂最基本对象是“节点”，“区域”是“节点”的集合，节点按区域实现管理。区域与节点的关系如同集合论中集合与元素的关系。按数据处理层次来分析节点和区域模型的设计，具体分为:生产操作层、测量网络层、计划统计层、ERP支撑层。区域和节点模型在不同层次间的分布及归属关系如下表所示:
SMES模型是以物料平衡为主线，因此，物料是贯穿模型架构中重要的主数据之一，它是企业生产过程中涉及的原料、半成品、成品、三剂和能源介质等。工厂模型主数据还包括加工方案、能源核算单元及平衡项等。
二、业务流程整合
建立了核心数据库，统一工厂模型后，SMES还要实现以下业务目标:集成RTDB、LIMS等系统，提供一致、唯一和共享的数据源;实现计量、调度、统计、销售业务集成与业务协同;实现进出厂、罐区、仓储及装置关键业务集成与业务协同;实现与ERP及PCS的数据集成与业务集成。为了达到上述业务目标，进而为企业提供一个良好的生产管理平台，实施企业还要在系统中进行生产管理业务的流程整合。
三、物料平衡策略
针对燕山石化公司与其它石化老企业相似的特点，采用装置校正、调度平衡和统计平衡的“2+1”物料平衡策略。
装置校正即在生产操作层的物料移动模块中基于装置的设计参数模型和装置投入产出模型，并综合考虑生产加工方案，按照一定的逻辑进行数据校正，实现装置级的物料平衡。