基于SMES系統(tǒng)的運(yùn)行平穩(wěn)率監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案

楊紅濤

［摘要］ 本文探討了以日常監(jiān)控為目的，以SMES裝置投入產(chǎn)出平衡量和產(chǎn)品定級(jí)量為數(shù)據(jù)源的，企業(yè)運(yùn)行平穩(wěn)率管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路與數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)方案。

［關(guān)鍵詞］ SMES； 運(yùn)行平穩(wěn)率； 靜態(tài)數(shù)據(jù)； 動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)； 日偏差率

doi : 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2012 . 20. 030

［中圖分類號(hào)］F272.7； TP315［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］A［文章編號(hào)］1673 - 0194（2012）20- 0052- 02

生產(chǎn)裝置的平穩(wěn)運(yùn)行是石油化工行業(yè)實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)，節(jié)能降耗，提高經(jīng)濟(jì)效益的重要前提，裝置運(yùn)行平穩(wěn)率的考核與評(píng)價(jià)，能夠綜合反映企業(yè)在設(shè)備管理、工藝技術(shù)等管理方面的效果，已越來(lái)越成為企業(yè)重要的管理手段。

目前中國(guó)石化各企業(yè)裝置運(yùn)行平穩(wěn)率監(jiān)控管理有兩種方式：① 基于ＤＣＳ系統(tǒng)，以關(guān)鍵工藝參數(shù)為數(shù)據(jù)源，針對(duì)操作崗位和橫班班組的裝置運(yùn)行平穩(wěn)率監(jiān)控管理，這種方式面向生產(chǎn)一線，對(duì)設(shè)備運(yùn)行與工藝操作、技術(shù)方面的監(jiān)控管理效果明顯，但沒(méi)有考慮到企業(yè)、工廠兩級(jí)決策對(duì)裝置平穩(wěn)運(yùn)行的影響，且對(duì)倉(cāng)庫(kù)的平穩(wěn)入庫(kù)無(wú)法做到有效監(jiān)控；② 以ＳＭＥＳ裝置投入產(chǎn)出數(shù)據(jù)為數(shù)據(jù)源的，對(duì)企業(yè)、工廠、裝置的綜合運(yùn)行平穩(wěn)率進(jìn)行月度考核，這種方式考慮到了設(shè)備運(yùn)行、工藝操作、技術(shù)管理、領(lǐng)導(dǎo)決策、負(fù)荷調(diào)整等影響裝置平穩(wěn)運(yùn)行的多個(gè)因素，對(duì)企業(yè)的整體監(jiān)控效果要好于單純的ＤＣＳ數(shù)據(jù)監(jiān)控，但尚未做到日監(jiān)控。本文結(jié)合石油化工企業(yè)的工藝特點(diǎn)，探討了以日常監(jiān)控為目的，以ＳＭＥＳ裝置投入產(chǎn)出數(shù)據(jù)為數(shù)據(jù)源的，企業(yè)運(yùn)行平穩(wěn)率監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路與實(shí)現(xiàn)方案。

１目的

以ＳＭＥＳ裝置投入產(chǎn)出平衡量為數(shù)據(jù)源，通過(guò)ＳＭＥＳ工廠模型實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)接口，開(kāi)發(fā)企業(yè)運(yùn)行平穩(wěn)率監(jiān)控管理系統(tǒng)，并結(jié)合管理流程優(yōu)化等手段，實(shí)現(xiàn)企業(yè)、工廠與裝置各層級(jí)運(yùn)行平穩(wěn)率的每日監(jiān)控和生產(chǎn)負(fù)荷優(yōu)化，變事后考核為日常監(jiān)控，最終實(shí)現(xiàn)企業(yè)效益最大化的管理目標(biāo)。

２日監(jiān)控管理方案描述

ＳＭＥＳ系統(tǒng)，是中國(guó)石化集團(tuán)自主研發(fā)的一套以生產(chǎn)物流管理為核心，集實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)集成、物料移動(dòng)信息管理、生產(chǎn)調(diào)度管理、生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)管理、能源管理為一體的生產(chǎn)管理業(yè)務(wù)集成系統(tǒng)，是實(shí)現(xiàn)企業(yè)數(shù)據(jù)的一致性和充分共享，支撐生產(chǎn)業(yè)務(wù)管理優(yōu)化的企業(yè)信息集成平臺(tái)，目前已在中國(guó)石化各煉化企業(yè)進(jìn)行推廣。結(jié)合ＳＭＥＳ系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間要求以及調(diào)度模塊和倉(cāng)庫(kù)管理模塊的業(yè)務(wù)特點(diǎn)，企業(yè)可按如下流程實(shí)現(xiàn)裝置平穩(wěn)率的日常監(jiān)控。

（１） 各工廠生產(chǎn)調(diào)度人員按ＳＭＥＳ運(yùn)行規(guī)定時(shí)間每天完成生產(chǎn)平衡數(shù)據(jù)提交。

（２） 各工廠的裝置平穩(wěn)率分析人員每日定時(shí)匯總上一日ＳＭＥＳ裝置投入產(chǎn)出數(shù)據(jù)，分析超差原因，提出整改意見(jiàn)并存檔提交給公司平穩(wěn)率考核管理人員。

（３） 企業(yè)平穩(wěn)率考核管理人員，每日定時(shí)匯總下屬各工廠上報(bào)數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)各工廠運(yùn)行平穩(wěn)率和裝置運(yùn)行平穩(wěn)率，并于當(dāng)日下班前發(fā)布至相關(guān)信息系統(tǒng)網(wǎng)頁(yè)供各層級(jí)管理人員查詢。

（４） 每月月初，企業(yè)平穩(wěn)率考核管理人員將各單位的上月月度平穩(wěn)率考核結(jié)果報(bào)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)指標(biāo)考核人員進(jìn)行考核。

３系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案

根據(jù)日監(jiān)控管理方案，運(yùn)行平穩(wěn)率監(jiān)控管理系統(tǒng)要能夠通過(guò)數(shù)據(jù)接口，提取相關(guān)ＭＥＳ模型中的節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)，自動(dòng)計(jì)算企業(yè)平穩(wěn)率、工廠平穩(wěn)率和裝置平穩(wěn)率，通過(guò)基礎(chǔ)表、數(shù)據(jù)超差報(bào)警分析、評(píng)價(jià)考核等功能模塊，實(shí)現(xiàn)各層管理人員的業(yè)務(wù)需求。

３．１不同類型生產(chǎn)裝置考核項(xiàng)的選擇

由于石油化工行業(yè)生產(chǎn)裝置的技術(shù)路線、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、裝置規(guī)模千差萬(wàn)別，為保證不同工廠裝置間的運(yùn)行平穩(wěn)率考核的公平與公正，運(yùn)行平穩(wěn)率考核項(xiàng)的確定至關(guān)重要?？筛鶕?jù)各類化工裝置的技術(shù)路線、工藝流程、生產(chǎn)規(guī)模、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，結(jié)算方式綜合考慮確定各生產(chǎn)裝置的考核項(xiàng)。

（１） 連續(xù)化生產(chǎn)的液體產(chǎn)品裝置：對(duì)于主產(chǎn)品產(chǎn)量能夠精確計(jì)量的生產(chǎn)裝置，如乙烯裝置、丁二烯裝置等，可采用主產(chǎn)品日產(chǎn)量作為考核項(xiàng)；對(duì)于主產(chǎn)品產(chǎn)量的核算方式需考慮到罐區(qū)、出廠點(diǎn)、側(cè)線儀表等因素，產(chǎn)量數(shù)據(jù)不能真實(shí)反映裝置的平穩(wěn)運(yùn)行情況的，可采用主原料日加工量作為考核項(xiàng)。

（２） 連續(xù)化生產(chǎn)的固體產(chǎn)品裝置：如聚乙烯、聚丙烯、合成橡膠等，此類裝置產(chǎn)出量受固體料倉(cāng)和包裝、入庫(kù)影響，產(chǎn)量數(shù)據(jù)波動(dòng)大，不能真實(shí)反映裝置平穩(wěn)運(yùn)行情況。但由于進(jìn)料穩(wěn)定，可將主原料的加工量作為考核項(xiàng)。同時(shí)，為加強(qiáng)入庫(kù)管理，實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)入庫(kù)，杜絕“突擊入庫(kù)”和“突擊定級(jí)”的現(xiàn)象，可考慮將產(chǎn)品日交庫(kù)定級(jí)量納入考核范圍。

（３） 間歇式生產(chǎn)裝置：如ＳＢＳ等間歇式釜式生產(chǎn)裝置，此類裝置投入產(chǎn)出量波動(dòng)大，日數(shù)據(jù)呈正弦變化，建議不要納入考核范圍。

例：某大型煉化企業(yè)各生產(chǎn)裝置平穩(wěn)率考核項(xiàng)（節(jié)選，見(jiàn)表１）。

３．２數(shù)據(jù)接口的實(shí)現(xiàn)

運(yùn)行平穩(wěn)率的考核項(xiàng)來(lái)自于各生產(chǎn)裝置的投入產(chǎn)出數(shù)據(jù)以及相關(guān)倉(cāng)庫(kù)的產(chǎn)品定級(jí)數(shù)據(jù)，若要從ＳＭＥＳ系統(tǒng)中取得這些數(shù)據(jù)，需確定這些考核項(xiàng)與ＳＭＥＳ靜態(tài)數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)關(guān)系，并確定?。樱停牛酉到y(tǒng)中的哪一層次的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)。

３．２．１靜態(tài)數(shù)據(jù)——ＳＭＥＳ工廠模型裝置側(cè)線節(jié)點(diǎn)的確定

在ＳＭＥＳ工廠模型中，一套實(shí)際的生產(chǎn)裝置與ＳＭＥＳ裝置模型、側(cè)線節(jié)點(diǎn)之間可能會(huì)存在“一對(duì)多”的現(xiàn)象，在對(duì)考核項(xiàng)與ＳＭＥＳ裝置模型側(cè)線進(jìn)行關(guān)聯(lián)時(shí)，需充分分析ＳＭＥＳ模型，保證１００％準(zhǔn)確。裝置ＳＭＥＳ側(cè)線節(jié)點(diǎn)的填寫參照表２。

３．２．２靜態(tài)數(shù)據(jù)——ＳＭＥＳ工廠模型中倉(cāng)庫(kù)的確定

一個(gè)固體產(chǎn)品裝置的產(chǎn)品有可能存放到多個(gè)固體倉(cāng)庫(kù)之中，由于ＳＭＥＳ裝置模型存在“一對(duì)多”的現(xiàn)象，導(dǎo)致 ＳＭＥＳ裝置模型與ＳＭＥＳ倉(cāng)庫(kù)模型的關(guān)聯(lián)關(guān)系會(huì)出現(xiàn)“多對(duì)多”的現(xiàn)象，為保證準(zhǔn)確性，須詳細(xì)分析此類模型數(shù)據(jù)。倉(cāng)庫(kù)模型數(shù)據(jù)填寫參照表３。

３．２．３動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)類型的選擇

３．２．３．１裝置投入產(chǎn)出數(shù)據(jù)的選擇

ＳＭＥＳ系統(tǒng)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)中的裝置投入產(chǎn)出數(shù)據(jù)，分為原始表量、校正確認(rèn)量、生產(chǎn)平衡量、車間確認(rèn)量、統(tǒng)計(jì)平衡量、統(tǒng)計(jì)平衡確認(rèn)量。其中，原始量為ＳＭＥＳ直接取自實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的原始數(shù)據(jù)，校正確認(rèn)量是操作人員對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)采數(shù)據(jù)的人工確認(rèn)值，這兩種數(shù)據(jù)是ＳＭＥＳ裝置模塊原始數(shù)據(jù)，不能作為數(shù)據(jù)源。ＳＭＥＳ統(tǒng)計(jì)模塊的車間確認(rèn)量、統(tǒng)計(jì)平衡確認(rèn)量從數(shù)據(jù)形成時(shí)間角度分析，相對(duì)滯后，不能保證接口數(shù)據(jù)的及時(shí)性，也不能作為數(shù)據(jù)源。而生產(chǎn)平衡量是調(diào)度日?qǐng)?bào)的數(shù)據(jù)源，時(shí)間上滿足及時(shí)性要求，作為日生產(chǎn)數(shù)據(jù)得到多數(shù)認(rèn)可，因此應(yīng)選擇生產(chǎn)平衡后的裝置投入產(chǎn)出數(shù)據(jù)作為數(shù)據(jù)源。

３．２．３．２ＳＭＥＳ倉(cāng)庫(kù)管理模塊操作類型的選擇

固體產(chǎn)品裝置如聚乙烯、聚丙烯、橡膠等需經(jīng)過(guò)包裝線包裝后入庫(kù)定級(jí)，才能確定產(chǎn)品產(chǎn)量。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，有些產(chǎn)品是在包裝前定級(jí)，有些是在包裝后入庫(kù)定級(jí)，這些定級(jí)操作在ＳＭＥＳ倉(cāng)庫(kù)管理模塊中的操作類型選擇上是不同的。ＳＭＥＳ倉(cāng)庫(kù)管理模塊定義的操作類型有２１種，在實(shí)際操作中，對(duì)于包裝前入庫(kù)的情況，操作類型一般選擇生產(chǎn)入庫(kù)，對(duì)于包裝后定級(jí)的情況，操作類型一般選擇臨時(shí)裝正。系統(tǒng)開(kāi)發(fā)過(guò)程中，要準(zhǔn)確界定相關(guān)倉(cāng)庫(kù)的ＳＭＥＳ操作類型，以保證產(chǎn)品定級(jí)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

３．３功能模塊設(shè)計(jì)

３．３．１基礎(chǔ)表

基礎(chǔ)表是運(yùn)行平穩(wěn)率監(jiān)控系統(tǒng)各功能模塊的基礎(chǔ)，包括單位名稱、裝置名稱、考核項(xiàng)、日產(chǎn)量和日加工量等數(shù)據(jù)項(xiàng)，作為數(shù)據(jù)超差報(bào)警分析模塊、評(píng)價(jià)考核模塊的數(shù)據(jù)源，通過(guò)數(shù)據(jù)接口定時(shí)提?。樱停牛訑?shù)據(jù)庫(kù)中的日數(shù)據(jù)。

３．３．２數(shù)據(jù)超差報(bào)警分析模塊

數(shù)據(jù)超差報(bào)警分析模塊的使用人群為各生產(chǎn)廠裝置平穩(wěn)率分析人員，該模塊以基礎(chǔ)表為數(shù)據(jù)源，要具備如下功能：

（１） 以折線圖和柱形圖的方式展示某生產(chǎn)裝置每月的日產(chǎn)量或日進(jìn)料量、日平均量、日偏差率。

其中：

日均量 ＝ 截至當(dāng)日的月累計(jì)量／截至當(dāng)日的月生產(chǎn)天數(shù)

日偏差率 ＝ （當(dāng)日產(chǎn)量 － 上日量）／上日量

（２） 對(duì)于日偏差率超２０％的數(shù)據(jù)進(jìn)行報(bào)警。

具備文檔編輯功能，便于工廠分析人員編寫原因分析和優(yōu)化方案，并能實(shí)現(xiàn)保存提交和駁回操作。

３．３．３評(píng)價(jià)考核模塊

評(píng)價(jià)考核模塊使用人群為公司平穩(wěn)率考核管理人員，主要功能為計(jì)算企業(yè)、各工廠和各裝置的月度平穩(wěn)率，為月度考核提供依據(jù)，并以圖形展示的方式展示企業(yè)排名情況。運(yùn)行平穩(wěn)率計(jì)算方法如下。

３．３．３．１單裝置運(yùn)行平穩(wěn)率

單個(gè)裝置運(yùn)行平穩(wěn)率反映了該裝置在考核期內(nèi)生產(chǎn)負(fù)荷的穩(wěn)定程度，計(jì)算方法如下：

其中：

Ｗｉ：某裝置占參加考核的主要化工裝置的權(quán)重?cái)?shù)；

Ｐｉ：某裝置某月的主產(chǎn)品產(chǎn)量或投料量；

ｎ：參加考核的主要化工裝置總數(shù)；

Ｓｉ：某月某裝置運(yùn)行平穩(wěn)率；

Ｓｍ：某月某企業(yè)裝置運(yùn)行平穩(wěn)率；

Ｓｙ：某企業(yè)累計(jì)裝置運(yùn)行平穩(wěn)率；

ｍ：考核期的自然月個(gè)數(shù)。

４效果

運(yùn)行平穩(wěn)率監(jiān)控系統(tǒng)投用后，既能為各級(jí)管理人員提供有效的考核手段，在各二級(jí)單位之間形成良好的競(jìng)爭(zhēng)氛圍，又可實(shí)現(xiàn)公司、工廠、裝置三級(jí)運(yùn)行平穩(wěn)率的日常監(jiān)控，變事后考核為實(shí)時(shí)優(yōu)化，規(guī)范各級(jí)管理人員和一線班組的平穩(wěn)操作，使倉(cāng)庫(kù)平穩(wěn)入庫(kù)，裝置運(yùn)行平穩(wěn)，為實(shí)現(xiàn)企業(yè)效益最大化做出貢獻(xiàn)。

５建議

生產(chǎn)裝置的正常調(diào)整，如產(chǎn)品牌號(hào)的切換、裝置正常開(kāi)停工，以及企業(yè)根據(jù)市場(chǎng)變化提出的裝置限產(chǎn)與增產(chǎn)等因素造成的平穩(wěn)率波動(dòng)，不應(yīng)納入裝置平穩(wěn)率考核范圍，為了能夠及時(shí)修正此類考核項(xiàng)數(shù)據(jù)，保證平穩(wěn)率考核結(jié)果的公正性，同時(shí)又不會(huì)改掉基礎(chǔ)表的數(shù)據(jù)，建議開(kāi)發(fā)一個(gè)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)修正表。評(píng)價(jià)考核模塊數(shù)據(jù)取自修正表，修正表數(shù)據(jù)取自基礎(chǔ)表，一般情況下，修正表數(shù)據(jù)與基礎(chǔ)表數(shù)據(jù)完全一致，當(dāng)工廠平穩(wěn)率分析人員與公司平穩(wěn)率考核人員確認(rèn)某裝置某日數(shù)據(jù)不應(yīng)納入考核范圍時(shí)，由公司考核人員在修正表中刪除，當(dāng)日的數(shù)據(jù)既不會(huì)參與平穩(wěn)率計(jì)算。