一、MES 系統
MES(Manufacturing Execution System),即生產執行系統,是一個始于20世紀90 年代的生產過程管理系統。MES 強調生產過程的執行管理。它位于企業資源計劃ERP 與生產過程控制PCS 之間,在石化企業管理業務中起到了承上啟下的作用,向上支撐ERP,向下連接過程控制層PCS。它將石化企業生產過程的各個環節集成在一個統一的工作平臺上,將數據流、工作流進行結合,實現了生產數據在過程控制層、生產執行層、計劃管理層之間的共享。
MES 系統通過生產數據的實時上傳,提高了生產管理的可視化和實時性,實現了高效透明的生產監控,保證了裝置的平穩運行;運行管理和生產流程的標準化,促進了生產班組按章操作,保證了生產安全可控;物料平衡與生產統計系統增強了生產信息的準確性,為生產管理決策提供了可靠的依據。
二、MES 在統計工作中的作用
通過MES 系統在近兩年中的的應用, 企業的精細化管理水平得到了顯著的提升,例如綜合商品率得以提高、裝置的加工損失降低、節能效果明顯。統計平衡模塊是MES 系統中的最終環節,所有的數據管理和傳遞最終是為統計平衡服務,而統計平衡的最終數據為ERP 系統所用。
MES 實施后,裝置投入產出數據先經一線班組按一天3個班次的形式,通過實時數據庫自動采集和人工錄入的方式采集生產裝置的投入產出數據,剔除顯著誤差,進行班組級裝置平衡;再由調度結合各生產裝置、罐區等每班提交的生產運行數據在MES 系統內進行物料移動的節點平衡; 車間統計員根據調度每班平衡結果匯總本車間每日3 個班的平衡數據,并結合物料進出廠計量數據進行查錯補漏和確認審核; 再由全廠平衡工程師根據各車間統計員所確認的裝置、罐區運行數據進行節點間的系統對量,結合全過程生產運行的氣、固體平衡用以完成全廠范圍內的原料、生產裝置、半成品和產品的平衡。基于集成的基礎數據,形成裝置投入產出以及原料/ 半成品/ 成品平衡表, 支持生產統計業務, 實現“日平衡,旬確認,月結算”,并為ERP 每旬、每月提供生產裝置投入產出數據。
MES 統計模塊是采用系統自動平衡和人工調整相結合的策略,達到生成全廠一致的統計數據。
MES 工廠統計的“移動”,歸并車間的確認值,為廠級統計的原始數據。
三、深化應用MES 系統,提高統計數據的質量和時效性
MES 系統能夠解決從原料進廠到產品出廠每個環節實時搜集和傳遞生產數據, 為企業的生產經營統計提供方便。基于MES 系統開發的統計客戶端軟件可以按照統計人員的需求方便地從MES 系統提取所需生產數據, 可以自動提取生成罐區、裝置或企業的日報表、旬報表、月報表、季報表和年報表,并能及時通過網絡發布,通過設置查詢權限,方便地實現數據共享,提高了統計數據獲取的及時性,為取消書面報表提供了可能,減輕了統計人員的負擔,增強了統計數據的準確性和可靠性,提高了統計工作效率。
(一)MES 系統完善了數據校正和推量的規則
數據是進行企業生產經營統計、了解和分析企業生產和經營情況的重要依據。石油化工企業由于非標準油罐存在計量偏差、儀表偏差……使統計人員收集的數據可信度降低,也使物料平衡很難符合企業的生產情況。因此,數據的校正和調整必然會成為生產經營統計必須要解決的首要問題。否則就會出現“同時擁有多只手表,卻不能報出準確時間”的笑話。MES 系統通過制定嚴格的數據校正和調整規范,以計量精度較高的儀表或計量數據為“基準”,根據工藝原理、物質守恒原理和數學原理對需要搜集的其他統計數據進行推量。全廠物料的推量計算,采用逐步循環迭代的方法,通過反復循環掃描,求解出多元一次方程組,直至推算出各裝置側線的產量,從而使整個生產經營統計“有米下鍋”。
(二)MES 系統建立了完整的罐區和裝置平衡規則
罐區平衡是石油化工企業物料平衡的重要組成部分,它以進出廠的計量單量和時點罐量為依據,通過區域收、撥、存之間的相互聯系,從物流的角度推算出生產裝置產出的成品量與半成品組分量,為調度安排生產提供儲運系統支持。罐區平衡根據特定時間和空間范圍內發生的物料移動情況,通過確認移動罐量與裝置的原料、產品收付量一致,確認組分油調和與對應的油罐庫存變化一致,確認產品收付和對應罐的庫存變化量一致。罐區平衡包括單罐、罐區、全廠罐區平衡。罐區的平衡數據最終用于確認罐區各產品的盈虧量。
系統在得到罐區平衡數據的前提下運用Σ 加工量=Σ產品量+加工損失的恒等式,客觀地反映各生產裝置的運行質態,為操作調整流程參數和裝置收率等提供依據。
(三)MES 系統通過平衡模型能實現企業的日物料平衡
MES 系統通過點、塊、面平衡模型,縱向平衡與橫向平衡模型對罐區油品收撥存、公用工程的能源等數據根據工藝原理、物質守恒原理、能量守恒原理進行分析,由生產調度首先進行調度平衡,再由基層統計進行罐區、裝置的局部平衡,最后提交企業綜合統計進行企業級平衡,確定各裝置的投入產出和消耗,為裝置的收率核算、生產經營統計、會計成本核算和資源計劃管理(ERP)提供準確數據。MES 系統中物料平衡單元從根本上改變了石油化工企業傳統采用的統計分攤、編制報表、進行旬結賬月平衡的統計管理模式,實現了企業的日物料平衡。
(四)MES 系統通過組分平衡對平衡出的基礎數據進行驗證
MES 系統針對石化企業的生產特點,將性質相近的油品劃分為各個不同的組分,原油組分進入生產裝置,各生產裝置側線輸出的半成品為柴油組分、潤滑油組分等。不同的組分油根據性質用于調和生產成品或作為其他裝置的原料生產出成品或其他半成品組分,錯綜復雜。MES 系統通過軟件根據工藝原理、油品移動數據、物質守恒定律的支持,劃定某一區域,如:針對某一裝置或某一儲罐,組分的進和出應該是等量的,即所謂的組分平衡;通過組分跟蹤和組分平衡,審核已經校正的數據準確與否, 并進行更深層次的調整和校正,大大提高了基礎數據的可靠度。
(五)MES 系統建立了能耗平衡規則,為企業的成本核算提供數據
為了完成國家提出的節能降耗目標,動力消耗日漸成為石化企業最大的一塊可變成本,越來越受到企業生產經營管理者的重視,是石化企業降低生產成本,取得良好經濟效益潛力的所在。能耗平衡模塊通過對能耗數據的現場采集和有效校正,根據系統編制的能耗平衡規則對企業消耗的水、電、汽、壓縮風、燃料油、瓦斯等能耗數據進行平衡推算,最終實現企業的能耗日平衡,使生產管理者能夠根據能耗平衡的統計數據及時了解能耗動態,分析問題,找出下一步節能減排、降本增效的改進措施,減少不必要的經濟損失。
(六)MES 系統建立了油品移動模型,為統計數據的追朔提供依據
物流管理是MES 的中心環節,對石油化工企業而言,物流管理就是對企業內部油品移動的管理。MES 系統提供了“油品移動可視化跟蹤”功能,系統能夠根據基層操作工錄入的收料、調和、發貨等油品移動信息,自動組態,生成油品移動流程圖,可以方便地“按進出廠班量”、“按檢尺移動分析”、“按物料收撥存”進行靈活的查詢。
系統通過建立的油品移動模型,能實現從原油進廠到產品出廠的端到端物流的準確全面的了解,對加工裝置和輔助生產部門的生產狀況的及時客觀的掌握;能準確反映原料、成品和半成品的動態庫存,參與企業的物料平衡和能耗平衡,及時發現油品移動的過程中的誤操作,使生產經營統計數據的追溯成為可能。
四、建議
MES 的設計理念很完美, 但MES 系統還存在許多不足之處,應進一步完善各方面的功能,如指標、狀態的組態要靈活。一套系統的穩定運行是在為客戶的使用、服務過程中不斷完善、成熟起來的。愿MES 系統也能廣泛汲取經驗,聽取使用單位的建議,進行回訪調查,使系統更完善、更完美,讓MES 系統真正做到在企業中協調指揮生產、優化資源配置、降低生產成本、提高經濟效益等方面發揮巨大作用,真正實現全廠的統計平衡,滿足企業不同層次的統計核算和日常管理需要,為各級領導及生產經營管理者提供及時、準確、可靠的統計數據,形成車間、部、分公司、總部多級報表體系,規范統計業務流程,提高企業統計業務管理水平。
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本文標題:深化MES/ERP系統應用提高統計數據的質量和時效性
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