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MES在各行业中的需求与解决方案(六)

2017/3/2    来源:互联网    作者:华镕      
关键字:MES  控制系统  生产流程  
本系列文章的目的是对有兴趣的读者提供目前存在的可行的解决方案,简要介绍满足不同行业特殊要求的方案,了解和推广适合的MES应用,优化生产流程。

    5.3 炼油与石化行业

    为了更经济地管理和控制生产工厂,全面和自含式软件系统在调节过程和制造行业广泛使用,但没有在炼油厂和石化工业广泛使用。不过,像生产规划与调度、资源优化利用等功能已成为过程管理、确保设备可用性和质量控制的一部分,是极其重要的。因此,虽然不在单一的软件环境,这些行业也用MES的功能。

    有一种特殊裁剪应用的选择可用于处理特定的任务,其中一些任务可以集成,并与集中管理的、开放的数据库通信。

    这些应用程序的目的是提高运营绩效,增加运行规程的透明度,生产选择的识别。普遍接受的、基于国际准则的运营过程标准,在这个行业使用的越来越多。然而,现在还没有完全标准化的软件解决方案和一致有效的规程。

    生产链接企业管理的需求正变得日益迫切,特别是在全球需求变化和经济条件不稳定的情况下。因此,这种链接的实施在日益增长。

    5.3.1 典型运行的一般说明

    运行过程包括时间周期为几个月或几年(一般基于线性规划LP模型)的长期规划、短期生产计划和调度、生产管理、过程控制与监视、材料和能源管理以及采购和质量保证。图10给出了整个价值链的概览。

炼油厂价值链

图10 炼油厂价值链

    长期线性规划(LP)模型的时间周期从一个月至五年(取决于什么任务,范围可以从生产调度到投资规划),使用ERP生成需求预测,附加从原油数据库获得的原料数据。LP模型优化目标值 -- 通常盈利 -- 这取决于原油数据、市场驱动的经济要求和现在运营的约束。此外,使用非线性仿真模型和所谓的流表单模拟器进行进一步计算。这些工具可以对不同生产区域进行互联模拟。考虑了要求的产品结构、原料和能量要求以及二氧化碳的排放,该结果为特定炼油厂优化选择了合适的原油等级。交付的原料是通过(LIMS)验证的,并纳入库存管理。基于这些数据,可以计划原油部署、过程单元分配,以及随后的产品混合。该调度数据然后传送给过程控制工具和系统,它们使用该数据优化运行策略,例如先进过程控制(APC)。

    除了购买和储存原料,采购还要负责保持备件可供运行使用。同时,质量控制需要检查和记录原材料以及中间品和制成品。为了出具发票,还要使用附加工具来计划、监视和记录产品的储存和装运。

    一个炼油厂的所有区域,关于供应原料、过程和事件等生产过程的数据,通常存储在中央数据库中。中央数据库不仅能够提供全面的文档,还能为进一步优化运行及时进行分析和推论。

    生产调度要求:

    a)对时间周期在1至3个月的需求,使用LP模型进行规范和分析。ERP提供LP模型以及其它数据。

    b)在原油数据库,提供有关原料的信息。

    c)为几个炼油厂和石化厂(供应链管理)创建和优化供应与生产计划。

    这个规划为一个或多个炼油厂选择原油。

    生产准备要求:

    a)中期规划(1?15天),为炼油厂调度原油分配和特定单元的具体位置。基于LP模型的结果为成分混合(多周期,多产品)提出要求。目标是优化设备和能力的利用。

    b)从ERP系统传递数据。

    生产执行要求:

    a)把调度要求转换成过程控制的设定值(APC软件或过程控制系统)。

    b)为成分混合的过程单元和软件模块执行计划指令。

    c)过程控制包括资源优化(设备,能源,原料)。

    d)混合管理软件,过程控制系统和APC的软件。

    e)在LP模型中原料利用的规划,要根据更新的运行数据进行实时修正。

    f)获取、计算和显示能源消耗(KPI)。APC可使用目标函数实现优化。

    生产评估要求:

    a)收集和归档全厂范围的生产数据,包括长期数据库中的实验室数据。

    b)分析生产和实验室数据,写报告,并把数据反馈到规划模型。

    c)月计划或重算计划(回测计划)应与实际生产的结果进行比较。

责任编辑:程玥
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