面臨的問題-難以做到物料平衡

石油化工生產屬于連續性生產，雖然生產線一級自動化程度較高，但對物料平衡的管理，仍處于粗放狀態。傳統的物料平衡管理主要以月度為周期，缺乏及時、準確的物料平衡數據，成為生產精細化管理的瓶頸，尤其在企業實施ERP系統后，ERP的物料、資金流、信息流三流合一的功能受到制約。如何將物料平衡管理周期從月縮短到旬、日，物料粒度精確到組分，資產粒度精確到物理設備（如儲罐和塔餾出口等），成為石化行業對MES系統的一個迫切要求。

石化企業要做到物料管理“日平衡、旬結算”非常復雜，這是因為工廠的生產過程中，原料、半成品、成品始終處于流動狀態，整個企業的物流過程呈現“網狀”結構。在從原材料的入廠、到產成品的出廠的整個生產過程中，每個生產階段的物料的具體構成都是動態變化的，而我國石化行業生產規模相對偏小、工廠現場內部計量基礎自動化水平又相對較低。

另外，石化行業的生產是一個多投入、多產出的過程，即：每套裝置的產出同時包含著各種不同的半成或產成品，其中半成品進入下一套裝置又會產生各種不同的產品，同時還存在著物料回流的現象，即：一些物料可能要從后階段向前階段重新循環再加工。這樣，物料在裝置中往復循環，使得管理者很難搞清楚原料與產成品之間的組分關系，產成品如何分擔原料的成本。

石油化工行業的這些特點使日常生產的精細化管理難度大大提高。從成本核算的角度來看，管理者很難確定哪些產品是哪批原料生產出來的，這樣每一批次原料的產成率無從得知，成本核算的精細化管理成了紙上談兵；從車間、班組績效考核的角度來看，生產是在設備中連續進行的，一條加工流程上有多套生產裝置，每套裝置產出的半成品又會沿著不同路線進入其他產線，管理者對每套裝置的生產情況只有一個數量上的總概念，但是具體到每個班組生產效率、生產質量上卻難以準確考核。

在實施MES之前，化工企業的成本核算通常是以月為單位，得到的只是粗略的結果。企業的績效考核一般是以分廠或車間為單位，不能具體到班次，考核指標的權威性缺乏足夠的數據支撐。因此，煉化企業應用信息化系統，如果不能通過MES把上述問題搞清楚，那么就根本無法做到對企業的各種資源進行科學管理。

用初等方程解決高等數學難題

通常來說，煉化行業生產自動化程度很高，只要對每個環節原料、半成品、產成品的流量、組分進行實時檢測，通過計算還是可以做到企業內部物料平衡管理。但石化公司的內部人員說到，這種方法理論上可行，但在實際中生產設備進出口眾多，每個管道上都安裝高精度的計量，檢測裝置成本高昂，同時這種物料的成分檢測也不可能是連續的、實時的，另外物料在管道中處于流動狀態，檢測結果存在滯后現象，計量儀表也存在著測量誤差，因此，單純靠提高檢測手段的方法幾乎不可行，只能通過建立數學模型對這些數據進行預測、估算。他把這種方法形象地稱之為用初等方程解高等數學難題。一道高等數學題如果直接算不出來的話，我們可以把它分解成幾個初等數學方程來降低計算的難度，這樣的結果當然沒有用微積分的準確，但肯定要比沒有要好的。

這里提到的“初級方程”，指的是利用裝置校正、調度平衡和統計平衡的“2＋1”平衡策略和誤差偵破及超差報警技術來彌補計量儀表的不足。據介紹，由于石化盈科的MES在中石化集團下屬企業的成功實施，已成功解決了困擾多年的石油化工行業生產過程物料無法閉環控制的難題，實現了煉化企業從原料進廠到產成品出廠的精細化管理。在石化盈科幫助下實施MES應用的茂名分公司、荊門分公司、安慶分公司和濟南分公司四家公司物料平衡周期縮短到班次、產品的組分精確到餾出口。

MES的巨大影響

MES對企業生產、經營有什么作用？

MES將經營目標轉化成生產過程中的操作目標，通過反饋執行結果，不斷調整和優化，形成一個周期性的從生產經營到生產運行和過程控制的高效能閉環系統。

舉兩個例子：煉化企業的原料是石油，這些石油來自世界各地，每個地區的原油物性指標都各不相同，甚至在一口油井里打出的石油用船運到工廠后，由于時間和運輸的原因，到達工廠后物性也可能都是不一樣的。通常石油商也向企業提供這些原油的簡單物性指標，但數據并不準確，不能真正反映原油的實際狀況，石化企業還需要對原油進行進一步分析評價。但這種分析評價往往需要一個較長的過程，滿足不了工廠生產的適時評價需求，后續的生產裝置也因此不能根據油品組分的變化及時調整生產工藝。就需要根據MES層面的原油評價數據庫模型，對不同時點的原油成分進行預測，為后續反應裝置提供數據。

同時，MES也促進了企業產品質量的提高。上世紀80年代、90年代我國花費巨額外匯從國外引進化工生產線，在用進口原料進行試車時產品質量完全達到設計要求，但是一但進入連續生產階段，使用國產原料時產品的質量卻不能保持穩定。經過研究發現，造成這種現象的主要原因是國內化工原料成分不穩定，使得下游企業需要不斷地根據煉化企業的產品組分調整生產工藝。而有了MES，在煉化企業產線內部形成生產運行和過程控制的高效能閉環系統，保證了產品組分的穩定，受到下游企業的歡迎。

當然，MES的作用還不止這些。石化企業MES的公用工程管理也起到很大作用。傳統管理中，對公用工程數據的管理主要以月度管理為主，由于計量條件差，主要采用人工抄表或單位報量的方式進行管理，效率低，準確性差。采用MES系統后，實現了公用工程管理系統的網絡化、模型化、實時化，為ERP生產成本核算、經濟技術指標統計系統提供了基礎數據。

今后，隨著系統的運行，它將產生大量與生產過程相關的數據，通過對這些數據的統計、歸納、總結，對于改進化工生產工藝，提高成品質量有不可低估的作用，這些都將是企業的寶貴財富。