煉油化工企業(yè)生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)優(yōu)化的方式方法

王浩儼(中海油惠州石化有限公司，廣東 惠州 516086)

0 引言

生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)是企業(yè)的中樞神經(jīng)系統(tǒng)，與企業(yè)的發(fā)展和優(yōu)勢直接相關，但由于其復雜性和關聯(lián)性，對員工的要求比較高。我國石油化工公司目前主要采用集中式調(diào)度管理，但這種調(diào)度管理形式效率低下，尤其是在競爭激烈的環(huán)境中。因此，為了改善工作，需要優(yōu)化煉油化工企業(yè)的調(diào)度系統(tǒng)，以此才會讓企業(yè)的效率和競爭力提高。

1 整體背景

在現(xiàn)代企業(yè)建設中，生產(chǎn)調(diào)度作為石油化工企業(yè)信息建設的重要組成部分，吸引了高管和決策者的越來越多關注，煉油化工企業(yè)的生產(chǎn)技術也隨著設備和工藝的發(fā)展而不斷發(fā)展。作為石油企業(yè)的中樞神經(jīng)系統(tǒng)，生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)與企業(yè)的發(fā)展和利益直接相關。但由于其復雜性和緊迫性，對員工的要求更高。我國石油化工企業(yè)目前主要采用集中調(diào)度管理，但這種調(diào)度管理形式效率低下，尤其是在競爭激烈的環(huán)境中。因此，必須優(yōu)化煉油化工企業(yè)的生產(chǎn)調(diào)度制度，提高效率，在提高企業(yè)競爭力的基礎之上，給企業(yè)提供更多的經(jīng)濟利益。

2 生產(chǎn)調(diào)度工作的相關概念和要求

生產(chǎn)調(diào)度能夠給生產(chǎn)工作提供便利，降低生產(chǎn)工作的錯誤率，也能提高企業(yè)的生產(chǎn)力度。生產(chǎn)調(diào)度工作是以生產(chǎn)計劃為基礎的一項工作，需要提前有生產(chǎn)計劃，在生產(chǎn)計劃的基礎之上完善生產(chǎn)調(diào)度工作。生產(chǎn)調(diào)度工作能夠帶動企業(yè)的生產(chǎn)效率，還能夠降低員工的工作量，讓生產(chǎn)環(huán)節(jié)更加便利。生產(chǎn)調(diào)度的必要性是企業(yè)生產(chǎn)活動決定性因素，對于現(xiàn)代企業(yè)來說很多生產(chǎn)過程過于復雜，想要進行協(xié)調(diào)有一定難度，因有各種不確定因素在其中，所以整個系統(tǒng)的運作需要制定一定的決策計劃。因此，加強生產(chǎn)調(diào)度有利于生產(chǎn)工作的進度，根據(jù)不同的問題選擇不同的應對措施，降低工作中的錯誤率[1]。

生產(chǎn)調(diào)度的基本要求是速度和準確性。所謂的“快速”意味著迅速發(fā)現(xiàn)不同的異常，迅速采取措施迅速消除問題，并迅速向上級管理部門和相關部門報告情況。所謂的精確指的是對情況的精確判斷，對原因的精確判斷和對策的精確選擇。要做到這一點，必須建立一個可靠的生產(chǎn)調(diào)度機構，明確各級的勞動分工，建立一個現(xiàn)實有效的調(diào)度工作系統(tǒng)，并掌握一系列的調(diào)度方法，讓我們能夠迅速查明異常的原因并采取有效的應對措施。

制定了生產(chǎn)計劃和生產(chǎn)作業(yè)計劃，還僅僅是紙上的東西。為了組織執(zhí)行計劃并把紙面計劃變成現(xiàn)實的可供產(chǎn)品，需要一個部門來組織和執(zhí)行這項任務，這才是生產(chǎn)調(diào)度工作。

3 影響調(diào)度系統(tǒng)的關鍵因素

3.1 函數(shù)造成的影響

一般來說，煉油化工企業(yè)的調(diào)度系統(tǒng)，作為利潤最大化和生產(chǎn)效率的目標。它不僅能提供有效和穩(wěn)定的生產(chǎn)發(fā)展，還能采用基于生產(chǎn)效率的作為目標函數(shù)，又能接受在整個生產(chǎn)過程中以效率為目標的模型和目標計劃。如果在此過程中產(chǎn)生了太多的限制，這可能會影響到實際決策過程中的模型。而決策過程無法滿足有限時間內(nèi)的最佳解決方案，在出現(xiàn)問題的情況下可能無法解決問題，這就是關鍵問題所在。煉油化工企業(yè)的生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)是復雜和龐大的，其規(guī)劃系統(tǒng)的模型也有很大的規(guī)模。由于不同的地方設備有相互制約和協(xié)調(diào)的作用，在此過程中供應量會增加，相互之間聯(lián)系容易起沖突。如果目標和目標之間有了沖突問題，那么局部的目標問題就會變大，所以針對問題就必須選擇一個具有針對性的解決措施[2]。

3.2 時間造成的影響

創(chuàng)建調(diào)度模型的關鍵因素是時間的尺度。在創(chuàng)建的過程中，根據(jù)操作步驟設定時間間隔，無論是操作的開始還是結(jié)束，乃至過程中都與時間尺度有關。為了彌補時間尺度上的一系列不足，可以通過調(diào)度系統(tǒng)的工作來完善其中的時間問題。

4 煉油化工企業(yè)生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)的優(yōu)化方法

4.1 功能架構

整個生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)是一個基于網(wǎng)絡系統(tǒng)的平臺，使用服務器數(shù)據(jù)庫，有自己的道路系統(tǒng)。物理質(zhì)量數(shù)據(jù)是通過EX-CEL工具或通過數(shù)據(jù)庫和ODBC傳輸?shù)?。系統(tǒng)功能的結(jié)構包括原材料供應計劃、產(chǎn)品供應計劃和材料運輸計劃等信息，通過生成調(diào)度方案、約束條件維護、生產(chǎn)方案、人工調(diào)整、結(jié)果確認等展示一個優(yōu)化方案。

4.2 智能優(yōu)化法

這種調(diào)度方法通常包括使用不同類型的原則和方法來獲得調(diào)度員的經(jīng)驗，模仿一些因素，如：調(diào)度員在調(diào)度過程中的決策方法，以及逐步抽象生產(chǎn)調(diào)度的任務，促進經(jīng)驗情況的表達。然后在特定的調(diào)度過程中使用這種模型，這樣生產(chǎn)調(diào)度的目標就可以得到更好的解決方案或完整性的解決方案[3]。

4.3 數(shù)學規(guī)劃法

所謂的教學規(guī)劃法也可能成為嚴格的調(diào)度方法。它是使用運籌學的方法將生產(chǎn)調(diào)度中的問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學規(guī)劃模型，使用決策分析、綜合線性規(guī)劃和動態(tài)規(guī)劃、非線性規(guī)劃、線性規(guī)劃，整數(shù)規(guī)劃和其他內(nèi)容的方法，為計劃中出現(xiàn)的問題提供接近最佳解決方案或最佳解決方案。這種方法的好處是，它具有良好的全局性，可以對目標進行分類和分配，當所有問題同時被解決時，它可以確保全局非凸和凸的問題得到優(yōu)化。應該注意的是，教學規(guī)劃作為一種精確解決問題的方法，需要在研究調(diào)度問題時統(tǒng)一模型。如果參數(shù)中的任何微小變化發(fā)生了，結(jié)果可能會大不相同，甚至會造成大的偏差。從生產(chǎn)調(diào)度的可變性和復雜性的角度來看，單模型在教學規(guī)劃中不能涵蓋所有因素，很容易引起問題，如計算困難和求解空間大。由于上述問題的影響，總體生產(chǎn)調(diào)度問題通常會根據(jù)不同區(qū)域或業(yè)務內(nèi)容解決，使用教學規(guī)劃方法優(yōu)化設計，然后解決其他問題。因此，產(chǎn)生的優(yōu)化生產(chǎn)調(diào)度通常是解決局部問題的最佳辦法，所以應在所有問題上加以考慮和注意。

4.4 模擬法

模擬法可以稱為系統(tǒng)仿真法，它主要使用離散時間建模方法來動態(tài)地模擬生產(chǎn)計劃階段，因此建立了與生產(chǎn)計劃相對應的離散模擬系統(tǒng)。作為廣泛使用的研究和分析方法之一，直接模擬真實環(huán)境的方法有效地避免了理論分析和計算問題的因素，因此可以靈活而迅速地得到解決。對于模擬法而言，這不僅僅是追逐數(shù)學模型，在很大程度上，這種方法更多地關注于描述系統(tǒng)在運行過程中的邏輯關系。與教學規(guī)劃法中簡化的局部表示相比，模擬法提供了對所有階段的局部分析，并通過這種分析優(yōu)化生產(chǎn)調(diào)度，并進行評估和比較，達到選擇最佳動態(tài)參數(shù)和優(yōu)化方法的目的。

4.5 仿真分析

系統(tǒng)仿真法主要就是利用離散時間構建動態(tài)模型，從而達到優(yōu)化方案的目的，具體的仿真如下：#include//基本型態(tài)定義。支援型態(tài)定義函數(shù)。使用者界面函數(shù)圖形裝置界面函數(shù)。#include//通過按鍵盤產(chǎn)生的對應操作(控制臺)#include#include//日期和時間頭文件#defineLEN30#defineWID25intSnake｛LEN］［WID]=｛ol;//數(shù)組的元素代表蛇的各個部位charSna—Hea_Dir=ta;,/記錄系統(tǒng)調(diào)度內(nèi)容intSna_Hea_X,Sna_Hea_Y;//記錄系統(tǒng)的調(diào)度任務。

5 煉油化工企業(yè)生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)模型分解

當使用模型化技術時，必須根據(jù)具體或規(guī)定的原則簡化和分解原始問題，使無法解決的原始問題易于轉(zhuǎn)化為一個小問題。這取決于問題的數(shù)量，符合一定規(guī)則才可以使用上述的解決方法。

5.1 以產(chǎn)品與工藝為基礎的分解

根據(jù)產(chǎn)品的不同，混合和生產(chǎn)機油的設備被細分為多個零件，例如真空設備、原始存儲和運輸被劃分為一個子系統(tǒng)，產(chǎn)品和生產(chǎn)設備混合在一起。這不僅大大減少了不同子系統(tǒng)之間的中間材料數(shù)量，降低了子系統(tǒng)之間協(xié)調(diào)的復雜性，還使調(diào)度人員更容易接受和理解。

5.2 以供應鏈為基礎的分解

煉油化工企業(yè)中的模型一共有三個部分：其一是產(chǎn)品；其二是制造設備的子系統(tǒng)；其三是運輸?shù)淖酉到y(tǒng)。煉油化工企業(yè)在工作之前需要對相關設備和子系統(tǒng)進行檢查，在交付產(chǎn)品之前對其所有設備進行處理。因此，經(jīng)過這幾個環(huán)節(jié)的工作可以將生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的問題順利解決。由此可見，這種分解方法更普遍，許多學者對這種方法進行了大量研究，然后讓它的每一部分都更成熟。然而，相關工作人員需要注意的是，盡管使用基于供應鏈的模型分解模式可以為每個子系統(tǒng)提供更好的調(diào)度方案，但基于這三個子系統(tǒng)的集合往往不能使整體的解決方案達到最優(yōu)化。

5.3 以實踐為基礎的分解

這種方法主要用于分解離散時間調(diào)度模型。在生產(chǎn)調(diào)度工作中，所有的生產(chǎn)環(huán)節(jié)都有時間的限定，每一個環(huán)節(jié)都有時間的間隔，整體調(diào)度的時間是整個生產(chǎn)過程中能夠?qū)ιa(chǎn)進行影響的內(nèi)容，因此對模型的決定有困難和時間限制。在正常情況下，調(diào)度中的實際問題往往會影響生產(chǎn)的連續(xù)性，因此需要制定一個更長的調(diào)度方法，但即使解決方案嚴格基于調(diào)度優(yōu)化計劃，最終調(diào)度的優(yōu)化也只能在早期產(chǎn)生較好的效果。

6 結(jié)語

綜上所述，煉油化工企業(yè)的生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)的相關領域研究工作越來越多，成果變得越來越多。這讓優(yōu)化生產(chǎn)調(diào)度的技術變得多樣化，沒有單一和公認的標準方法。為了建立一個適合各層工作人員使用的生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)，它的可操行必須強，能夠讓工作人員生產(chǎn)調(diào)度工作順利進行。與此同時，應該在構建模型優(yōu)化功能時使用先進技術。