炼化企业生产管理信息系统核心模型的研究
时间：2021-01-20 20:02:28 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
【摘 要】建立了炼化厂的生产流程模型，包括生产管理模型和物料生产流程模型，为生产管理信息集成平台的建设提供了依据。
【关键词】炼化企业 生产流程模型 生产管理模型 集成平台
炼化企业生产是复杂的连续流程性过程。在当前市场竞争激烈的严峻形势下，企业一方面要能够跟上市场变化的节奏，追求效益，另一方面又需要根据原油品种的变化和企业已有装置的能力，包括加工量的能力和对不同品种原油的适应能力等，灵活、合理的安排加工路线和各个装置的生产方案，因此，生产管理过程的信息化是助推各项精细化管理的重要手段。经过多年的实践，炼化企业已经形成了从过程控制PCS层、生产执行MES层到经营管理ERP层的三层架构。在三个层面内的信息系统在经营、生产、操作管理过程中发挥了越来越重要的作用[1-7]。
但是，炼化企业信息化在前期的工作过程中偏重于解决各专业的管理者和业务人员面临的迫切又具体的问题，因此，不可避免地造成企业建立了很多系统。各系统中，要么业务领域存在重复内容，要么业务数据即使形式上放在一起但业务含义相互抵触无法共享，达不到提高效率、优化生产、效益最大化、持续改进的目的。因此，将各系统的核心功能集成、统一为一套生产管理信息系统十分必要。而建立企业生产管理信息集成系统的基础是建立统一的企业生产流程模型，以便提供统一的数据和功能为企业的精细化管理服务。
炼化企业生产流程模型是企业生产流程管理、基础生产单元情况的反映和提炼。其主要内容包括：从计划、调度、执行到反馈分析、持续改进的管理流程模型，以及从原油进厂、生产到产品出厂的物料生产流程模型。
1. 炼化生产管理模型
以原油作为原料进行生产，合理安排从原油到产品的全生产流程对炼油生产企业获得持续稳定的利润至关重要。生产管理主流程就是计划制定、计划执行、分析改进的业务流程。首先以月为单位制定优化的生产计划，然后通过生产排产、操作管理等下达到装置、罐区等各生产车间单元，各生产单位按计划和工艺要求执行生产，通过物流跟踪、生产统计平衡获得生产运行数据，分析是否满足控制范围或计划进度，并通过运行数据对计划优化做出分析改进。
上述业务流程可抽提出生产管理模型，包括计划优化管理、调度排产优化管理、装置操作优化管理三个层次（见图1）。各层模块按业务进行关联管理，按管理流程指导炼化企业实际生产工作。
1.1 计划优化管理
计划优化管理统筹考虑市场行情、资源的有限性以及全厂装置的加工能力等诸多因素，利用PIMS软件制定时间周期较长的优化的生产计划，包括原油的选购、生产方案和销售计划等。计划优化管理模块将原油的选购、生产方案和销售计划等传递给调度排产优化管理模块。
1.2 调度排产管理
调度排产管理在满足计划优化管理模块提供的原油、生产方案、销售计划的基础上，保证全厂装置单元运行正常、物料罐不满罐也不空罐，进而利用ORION软件制定更加细致的安排，即产生调度指令。指令包括装置指标、罐区操作、油品调和和进出厂操作等。调度排产管理模块将这些指令下发给装置操作优化管理模块。
1.3 装置操作优化管理
装置操作优化管理按照调度排产下发的指令执行生产，并从厂、装置、罐区（仓储）等层面对物流进行跟踪和生产统计平衡管理，从而获得实际生产运行的数据。通过对这些数据的分析，装置操作优化管理模块将判断实际生产是否满足控制范围或计划进度，并进一步分析不满足的条件是否须通过优化装置操作条件来使其满足。最后，将仍然无法满足的条件反馈给计划优化管理模块，便于其分析改进，并重新制定优化的计划。
图1 炼化生产管理流程模型
2.炼化物料生产流程模型
为了优化使用企业资源（生产装置、设备、能源等），对生产加工计划的制定、生产物资的调度和分配都是围绕物流进行的。炼化企业的流程化特性也决定了在从进厂、加工到出厂的连续过程中，物料流动的检测和管理对生产管理是至关重要的。因此，物料生产流程模型的建立须充分反映炼化厂进厂、厂内及出厂物流在单元间的走向。
物料生产流程模型在层次上由上至下可分为：装置生产单元、物理节点和逻辑节点（物料）。装置生产单元以装置为研究对象，抽提出与进出物料量、物料流动相关的内容；物理节点挂靠在装置生产单元上，描述物料流动的管道或通道；逻辑节点则描述真实流动的物料，与物理节点是多对一的关系。
2.1 装置生产单元
装置生产单元是整个生产流程模型的细化和支撑，其构建基于装置特性、投入物料种类、物料（原料）比例、物料性质、产出产品种类、产品分布、产品性质、工艺参数等，以及装置单元、设备种类、设备属性（设计、施工单位、设备尺寸、结构等），并集成了所有装置层面的生产要素。装置生产单元按其内部物料、能源等介质的流向组织起来，反应了各物流在装置间的生产流动。
2.2 物理节点
物理节点的组成包括进出厂节点（包括装卸台）、物料罐节点、装置侧线节点、计量节点等部分。物料罐的安全库位、装置的加工能力、装置的投入产出侧线即是对物料量、物料流向或物料连接关系约束的描述。
2.3 逻辑节点
逻辑节点的组成包括原油（品种）、中间物料、装置进出料、产品、库存等部分。每个节点描述一股真实物料的流量（和物性）、价格等因素。
3. 炼化企业生产管理信息集成平台
炼化企业生产流程模型的建立明确了企业的业务流程和主要数据等内容，为解决整体业务流程各环节的数据、信息和管理等不一致的问题，进而判断计划是否合理提供了的途径，有利于实现生产利润优化的目标。
在企业生产流程模型的基础上，生产管理信息集成平台包括以下三个方面的集成：业务集成，即按合理规范的生产管理流程进行业务重构，统一各基层运行信息系统；数据集成，即主要数据的统一以及业务数据共享；个人工作平台集成，包括一体化不同岗位的工作界面，明晰岗位的职责和绩效，以及建立岗位间的有效沟通与协商。
