案例名称：中国石化MES系统开发与应用
项目类别：流程工业生产执行系统
关键词：MES  集成平台  物料平衡  节能降耗
系统特点：系统以生产物流管理为核心，以数据集成平台和核心数据库为支撑，集罐区操作信息管理等功能为一体，覆盖了生产装置、罐区、生产调度、计划统计、计量等相关生产管理部门的管理业务

          流程工业信息化建设涉及到过程控制、生产管理、经营管理、战略管理方方面面，生产执行系统MES（Manufacturing Execution System）是一项复杂的技术，在整个信息化体系中起着关键的承上启下作用。MES技术一经提出，立刻得到了企业界和有关研究机构的注意，20世纪末，国外对MES技术的研究和应用风起云涌，形成了一些产品，取得了一定的经验。近几年来随着石化、钢铁等流程工业的MES系统技术得到较大发展， MES系统成为国内外企业信息化建设的重点，成为企业优化资源利用、降低成本，提升企业生产精细化管理水平，提高企业竞争力的一个重要手段。

中国石化在“十五”期间积极推进以ERP为主线的信息化建设，并为了满足企业生产管理精细化的要求和ERP系统数据支撑要求，从2003年底开始组织开发了具有特色的、适用于流程工业的生产执行系统SMES，该项目得到了国家863计划的大力支持，系统经过不断的完善，于2006年3月形成SMES 2.0，已在中国石化下属9家分公司进行了推广应用。SMES系统在中国石化的成功应用，在炼化企业生产层面建立了统一数据平台和物料平衡系统，构建了生产过程和管理层面的信息集成平台，提升了中国石化生产层面整体信息化水平，同时为企业ERP系统提供了及时、准确、一致的生产动态数据。

中国石化一个分公司为例介绍SMES系统的应用。该分公司是中国石化所属的特大型石化企业，是重点加工进口含硫原油基地之一。目前原油加工能力为1350万吨/年，共有五十多套大型炼油生产装置（其中包括四套常减压生产装置），近600多个罐，具有非常齐备的燃料—润滑油—化工等各种加工手段，点多，面广，生产工艺流程极为复杂，业务处理非常繁琐，系统的建模和实施工作极为困难。

项目实施过程中，建立了45个业务流程参考模型、1个全厂物流模型和1个统计模型，为系统的扩展应用打下了良好的基础。45个业务流程参考模型中纳入62个组织机构、30多类关键岗位，规范了企业的业务流程。

全厂物流模型中包括了1700多种物料，54套装置，32个装卸台，9种进出厂方式，32个罐区，332条侧线，300个加工方案，992种侧线收率，574个罐的基础数据及近800万条罐容数据。

根据企业统计需求建立的全厂物料平衡模型，包括装置54套，逻辑物料罐176个，进厂点72个，出厂点217个，汇流点118个，管线1817根，涵盖公司统计业务中物料平衡所涉及的生产装置及半成品物料和成品物料2064个。

在工程实施过程中，项目组在中国石化总部的统一领导和指挥下，解决了以下难题：

第一，企业管理及业务流程的规范问题。MES系统作为一个庞大的生产管理平台，融入了先进的管理理念，处理的是企业的生产管理业务，在系统中处处体现了业务流程的管理。而在工程实施应用的各个企业中，由于历史原因，一些管理比较粗放，传统管理制度已经不适应系统精细化管理的要求，同时一些业务流程差异较大，为工程实施带来了较大困难。

第二，软件系统开发与工程实施结合、与企业实际相结合问题。由于时间、技术、测试等各种条件的限制，第一个软件版本发布给工程实施时，系统软件不是十分成熟，在实际工程实施中，一方面不时出现系统BUG，另一方面不能完全满足现场应用需求，如何将软件系统开发与工程实施相结合，与企业应用实际相结合，保证MES系统的建设质量，成为工程实施的一个难点。

为此，项目组采用“现场问题及需求采集－开发集中分析和解决－软件发布现场－现场测试反馈”闭环迭代的方式将开发与实施相结合，对于关键问题，总体组到现场进行讨论和协调，开发人员到现场进行集中攻关，在工程实施过程中，总体组召开了12次现场讨论和协调会，分别在安庆和荆门分公司进行了两次近1个月的现场集中技术攻关，保证了项目的实施质量，形成了软件开发与工程实施的良性互动，提高了软件水平。

第三，范围广、人员多、培训工作量大问题。MES系统实施作为一个庞大的系统工程，涉及到方方面面，覆盖整个企业的生产岗位，从职能管理部门岗位到生产车间操作岗位、从原料进厂到产品销售，参与人员之多、工作量之大，为信息化项目之少见。参与项目工程实施的关键用户52人，纳入28个组织机构、30多类关键岗位，涉及岗位128个，注册用户130多个，培训用户达1500多人次。

应用效果

中国石化实施SMES之后，大大提升了企业的精细化管理水平，如降低装置加工损失、提高综合商品率、节能降耗等，同时促进了企业ERP系统的深入应用，取得良好的经济效益和社会效益。

（1）建立了统一的生产管理业务平台

通过项目的成功实施，建立了一个覆盖生产车间装置管理、物料移动、罐区管理、进出厂管理、公用工程管理、生产调度、计划统计等在内的统一的业务平台，相关生产部门都在MES系统上进行业务处理，实现了数据和应用的有机集成，为生产管理部门提供了一个强大的业务处理工具，通过MES系统集成平台的建设，实现了生产数据的集成，可以为生产管理业务部门的各种专业业务应用提供数据支撑。丰富的信息展示手段为分公司的各个管理层提供了直观的数据查询和分析。

中国石化某企业在MES未上线前全厂的统计平衡中罐区的平衡出现大幅度的差异，都在1万吨以上，统计的数据质量较差；MES上线之后每月统计平衡的罐区平衡差异控制在6000吨左右，特别是2006年4月份以来，罐区平衡差异都在2000吨以下，基本接近了计量误差（0.2%）。

（2）跟踪物流，发现问题，提升管理

生产调度等生产管理部门可以通过可视化物流跟踪，及时掌握整个公司的生产过程，跟踪生产作业计划的执行情况，协调生产装置之间、罐区之间、装置与罐区之间生产关系，通过厂内生产物流跟踪和移动超差报警，及时发现操作中存在的问题，合理安排物流，保障企业安全平稳生产，帮助企业生产调度指挥人员发现生产瓶颈。

（3）通过系统的平衡策略，实现了统计日平衡

装置校正实现了班平衡，油品平衡实现了班平衡，在这两级班平衡的基础上，以前难以实现的统计日平衡，MES系统2-3个小时就可以完成，结束了企业多年来手工平衡的历史，极大地节省了统计平衡时间，同时提高了统计平衡结果的准确性和完整性。在日平衡的基础上，通过ERP支撑模块进行业务处理后，为ERP提供所需要的数据，实现了MES与ERP的“日平衡、旬确认、月结算”支撑目标。

用户评价

自MES系统全面单轨运行以来，在运行中经过不断修改和完善，系统运行质量逐步提高，运行效果越来越显著，在生产管理中发挥着越来越大的作用。MES系统涉及计划统计、生产调度、生产装置、油品储运、计量等多个业务部门的关键岗位，目前系统中共计注册用户最多的企业已经达到490余个。

在实施MES系统前，像案例这么大规模的企业，要做到物料日平衡是难以想象的。目前MES系统上线企业不但可以实现日平衡，而且把原来的月平衡需要的三天左右的时间提高到几个小时就可完成。特别是通过ERP第一次月结的验证之后，MES系统能快速、准确地为企业ERP系统提供数据支撑，得到了企业主管领导和管理部门的肯定和赞扬。

不仅如此，通过MES系统的成功应用，消除了原有的信息孤岛，原始数据来源只有一个采集点，实现数据源的采集唯一性，避免了一个数据源来自不同采集途径的不一致性，例如原来调度跟统计数据由于时间与数据途径不一致，存在着一定差异，通过MES系统的应用，实现了调度与统计数据的一致性。

最重要的是，MES系统为企业节能降耗提供了数据支持。MES系统公用工程模块通过对全厂能源消耗数据的及时采集和管理，做到能耗数据“日跟踪、旬平衡、月结算”，从而极大提高了企业对于生产过程中能源消耗的准确计量与全厂能源消耗平衡计算分析的要求，大大的降低了公用工程统计平衡的时间，为企业节能降耗提供了基础。

技术档案：

石化MES的关键业务功能模块包括操作指令管理、进出厂管理、物料移动、罐区管理、仓储管理、装置校正、调度平衡、统计平衡、物耗管理、公用工程管理11个主要业务功能模块。

操作指令管理模块：操作指令管理模块根据调度作业计划及生产活动的现状，由生产调度岗位形成操作指令，并下达到生产装置、罐区和进出厂操作岗位。

进出厂管理模块：进出厂管理模块实现贯穿进出厂操作业务全过程的业务集成，统一管理进出厂和相关业务信息，推动进出厂业务由人工分散管理向实时集成管理的转变，提升进出厂管理水平、提高进出厂信息管理效率。

罐区管理模块：罐区管理是MES最基本的操作业务，涉及罐区的收付操作、库存盘点、状态监测、罐存物料变更、罐存量计算、质量信息采集、切水、清罐等各种操作并完成操作记录、罐区收付台帐等数据管理业务，通过贯穿罐区操作业务过程的集成管理来规范和提升企业的罐区管理。

点评：

在“以信息化带动工业化，以工业化促进信息化”方针指引下，中国石油化工股份有限公司遵循“五统一”原则和“三个结合”方针，以业务为核心、以效益为主导、以技术为支撑，在公司信息系统管理部统一部署和组织领导下，依托石化盈科信息技术公司，积极推进以ERP为主线的信息化建设，稳步推进企业生产层面和管理层面的信息系统建设，在ERP系统建设、供应链优化、物资采购电子商务、生产管理和优化、生产过程控制、加油（IC）卡工程、成品油配送优化、信息基础设施建设等方面取得重要成果，大大提升了中国石化的经营管理水平和效益。