上海炼油厂CIMS建设策略的探讨

上海炼油厂CIMS建设策略的探讨

王小芬[1]2001年在《上海炼油厂CIMS建设策略的探讨》文中研究指明CIMS是按CIM哲理建成的复杂的人机系统,是国内外证实了的一种先进生产经营控制管理理念和技术的集成。CIMS横跨技术科学和管理科学两大门类,是我国工业界特别是国有企业推进企业科技进步和管理现代化的重要措施和手段。 上海炼油厂是典型的国有大中型企业,企业的经营管理中还存在有期待解决的问题,实施CIMS工程是解决问题的一种好办法。本文介绍了CIMS的基本概念、流程CIMS的特点及在国内外的发展状况;针对上海炼油厂的经营管理情况计算机应用现状,从CIMS叁要素即技术、管理和人的不同角度分析了上海炼油厂进行CIMS建设存在的主要问题,并根据这些问题及对原有管理信息系统的取舍不同,制定出了两种上海炼油厂的CIMS建设策略;本文还从技术、组织管理和经济等方面对不同的策略作了比较分析,提出了一种比较好的CIMS建设策略。可想而知,上海炼油厂实施CIMS工程可以大大改善企业的管理水平,提高企业的竞争力。

姚建初, 刘伯龙, 周济, 杨名滨[2]1995年在《过程工业CIMS体系结构及其优化策略》文中进行了进一步梳理以石油化工过程工业为背景,结合大型炼油厂的生产特点,比较了连续制造业与离散制造业CIMS概念模型的不同之处,分析了连续过程工业CIPS的特点和功能需求,给出了CIPS功能模型框架及其关键技术。针对炼油厂的生产特点,提出了连续过程工业的优化模型及其求解策略。

谭力民[3]2002年在《我国石化企业信息化问题研究》文中提出企业信息化携信息时代先进科技的优势,在有力推动社会经济发展的同时,也对传统行业的发展提出了新的解决方案。石化工业作为流程型产业,是我国国民经济的重要支柱,具有对生产工艺和配方进行控制、流水线生产、间断时间短、产品标准化程度高等特点,产品多,数量大,对我国现代化建设起着决定性的作用。 网络经济快速发展的今天,企业仅靠自身资源难以有效参与市场竞争,必须将经营过程中的有关各方,如供应商、生产厂家、分销网络、客户等纳入一个紧密的供应链中,才能有效安排企业的产供销活动,满足企业利用全社会一切市场资源快速、高效地进行生产经营要求,进一步提高效率和核心竞争力。因此利用供应链管理模式来整合企业的生产经营活动,构建信息化集成系统基础,已成为企业发展的关键。但目前学术界对流程企业,特别是生产自动化程度较高的石化企业的信息化建设尚缺乏较深的研究,缺少企业信息化建设现状分析和系统的理论指导。 本文从石化行业的现状入手,在分析了国内外石化企业及其信息化发展的现状后,着重介绍和分析了我国石化企业信息化建设的现状、形势和要求,提出用流程CIMS的思想来指导我国石化企业信息化建设的思路和策略,得出在信息时代的今天,可用供应链形式来整合石化流程企业信息化建设,并构建了具体模型,以优化石化流程企业的信息化建设。本文还结合作者在石化企业的工作经验,用上述思路、模型和策略分析了北京燕山石化在企业信息化建设中的得失,从整体上评估了我国石化企业信息化建设的功效,总结了我国石化企业信息化建设的思想和经验,为其他石化企业信息化建设提供借鉴。

邬仲臻[4]2011年在《流程工业多层次集成仿真平台研究及应用》文中指出流程工业CIMS是建立在计算机技术、通讯技术、自动化技术以及各种生产技术基础之上,集生产控制和企业管理为一体的综合自动化系统。在CIMS的应用研究中,建模和仿真技术发挥了极为重要的作用。传统的建模和仿真由于只关注于某一特定层次的需求,从而导致各层次仿真软件系统存在较大互操作难及不一致性问题,难以对流程工业企业级综合自动化应用进行跨层次的全面支撑。因此,对流程工业多层次集成建模与仿真进行深入研究具有十分重要的意义。本文在流程工业CIMS的ERP-MES-PCS叁层体系结构内,基于流程工业多层次仿真建模需求及多分辨率层次建模思想,对流程企业多层次建模与仿真集成应用命题进行相关研究。在多分辨率基础信息模型建模方法和面向对象仿真建模方法的基础上,利用流程信息建模、数据建模以及时空聚集-映射等仿真建模策略建立了一个企业级的叁层工厂实例,并最终搭建起一个面向真实企业生产管理的分布式多层次集成仿真平台。全文共由六章组成:第一章为绪论,综述了流程工业建模与仿真研究背景,并针对PCS /MES/ERP叁层结构体系下分层次建模方法以及多层次集成建模与仿真的重要性及应用现状进行了讨论,并在此基础上针对智能工厂实验室多层次集成仿真建模研究框架体系中的核心技术及关键研究方向进行了介绍。第二章从整体出发,对多层次集成仿真平台的建设背景及目标、集成仿真平台应用需求进行了讨论。在此基础上,围绕CIPS叁层结构,对集成仿真平台进行整体设计并对其框架、结构及内容体系进行了详细阐述。第叁章在多分辨率层次基础信息模型建模方法以及面向对象的分布式仿真建模方法的基础上,对炼油企业进行ERP-MES-PCS叁层仿真建模。通过流程信息建模、数据建模以及时空聚集-映射等流程工业仿真建模策略,搭建叁层基础信息模型,实现了企业级多层次工厂模型实例建模。第四章详细阐述了多层次仿真平台的实现过程,以及平台实现后的仿真案例设计及计算实验过程。通过仿真运行结果对比,对多层次集成仿真平台中的仿真模型精度以及层次仿真模型之间的一致性进行了验证。第五章在前文设计及实现的多层次仿真集成平台基础上,探讨该平台的一个典型案例应用问题,即基于仿真的闭环调度优化应用。通过实例运行说明在集成仿真平台的支撑下,调度优化的鲁棒性得到了较好的保证。第六章对本研究工作进行总结并讨论了需要进一步研究的命题。

刘传文[5]2004年在《流程工业企业综合自动化系统若干关键技术与应用研究》文中认为当我们跨入二十一世纪的知识经济时代时,一个以知识和科学为基础,竞争与合作共存的全球化经济圈正在形成。中国加入WTO后,国内的企业,当然也包括流程工业企业,都必须遵循一个统一的市场规则。在这种竞争机制下,企业要想占领先机,赢得市场,必须依靠自己的竞争实力,充分利用现在蓬勃发展的信息技术,增强企业的技术创新能力,提高自身的管理水平,开发利用各种信息资源,来达到降低生产成本,开拓市场,提高企业竞争力的目的。综观各个跨国公司在新形势下的对策,它们都在很大程度上重视和依赖信息技术,以此提高企业竞争力。对于流程工业企业来说,综合自动化系统正是实现这些目的的有效手段和途径。论文将以作者在企业多年工作的实践经验与心得体会为基础,结合企业综合自动化理论,尝试建立一个适应我国流程工业企业实际情况的综合自动化体系构架。作者本人亲自设计,并参与了其中综合集成软件平台的开发工作;还根据实际需求,设计开发了综合自动化系统中的部分单元应用模块,例如生产计划优化、库存管理等。对于综合自动化系统的安全性设计也一并作了考虑,并且参与了综合自动化系统在一个企业的实际应用的工程实施工作。本论文的主要研究工作概括如下: (1) 简要回顾了计算机集成制造系统(CIMS)的发展历程,总结了计算机集成过程系统(CIPS)的设计、开发及应用情况,并且简明扼要地比较了两者的差异。论文在总结前人有关CIPS的设计、开发及应用成果的基础上,结合作者本人在企业多年工作的心得体会,充分考虑到流程工业企业的特点,提出了基于叁层模式、两套平台、高效集成的流程工业企业综合自动化整体架构体系,并且对组成这个体系的各个模块及其功能进行了简要的描述。 (2) 根据组成流程工业企业综合自动化架构体系中的各个模块的重要程度,首先设计开发了体系中最为重要的综合集成软件平台ESP-PlantJet。该平台基于J2EE技术框架,具有界面友好、容易维护、可靠性高、操作简便的特点。同时,综合集成软件平台本身也是一个综合自动化系统中的单元应用模块的开发平台。 (3) 基于生产计划在流程工业企业中的重要地位,和计划优化的巨大作用,我们在Windows平台上,利用面向对象的设计思想,采用图形化的建模方法,综合利用商业优化器和数据库技术,开发了针对流程工业企业的生产计划优化软件ESP-Planning。该软件具有建模方便,优化运算稳定可靠,易于集成的特点,可以有效支持流程工业企业的生产计划决策。 (4) 安全性和可靠性是综合自动化系统有效运行的前提,对此,我们不仅在浙江大学博士学位论文基础网络设施的硬件方面采取措施,而且在软件系统设计方面,也采用了基于角色的访问控制措施,保证不同的用户只可以看到他应该看到的信息,确保综合自·动化系统的信息安全性与可靠性。 (5)通过某合成橡胶厂工程应用的实际例子,说明综合自动化系统及其功能模块的应用情况,并且还在综合集成软件平台的基础上,集成了其它的应用模块。实际运行效果表明,综合集成软件平台具有良好的可靠性和稳定性。 最后,在总结本论文研究情况的基础上,提出了需要更进一步探索和研究的若干问题。 关键词:综合自动化;流程工业企业;生产计划优化;系统安全;综合集成软件平台;CIPS

徐伟民[6]2005年在《基于数据综合集成的炼化企业MES应用研究》文中研究说明随着中国入世后市场的逐步放开以及全球经济一体化进程的加快,在国民经验中占有重要地位的典型流程工业——炼化企业——面临着巨大的竞争压力。国内炼化企业正以ERP/MES/PCS叁层体系结构为指导,加快CIPS建设进程,以加强企业管理水平,增加核心竞争力。针对目前企业MES各应用系统彼此隔离、无法直接实现资源共享、大量“信息孤岛”共存的现状,本文从工程应用的角度研究和和探讨了数据综合集成平台建设的需求、结构、关键技术以及实施方案,并讨论了基于该数据综合集成的两个应用系统(数据校正系统、生产调度管理系统)的结构、设计和实施过程。本文的主要内容如下: 1.综述炼化企业CIPS体系结构以及MES作为连接企业经营管理与生产控制桥梁的关键作用,分析了企业信息化建设在数据管理和组织上存在的问题。 2.根据炼化企业的数据特点对其进行分类,提出基于数据综合集成的MES架构,将各应用系统串成以关系数据库为中心的星型数据组织结构,并分析了异构网络和数据库的集成方向。 3.分析数据综合集成中的关键技术,并结合某炼油厂应用阐述了数据综合集成实施的策略与方法。 4.通过对数据校正基础知识和数据调理理论的阐述,提出基于数据综合集成的数据校正系统结构,并结合应用进行分析。 5.研究炼化企业生产调度的特点、信息需求及任务,提出了基于数据综合集成的生产调度管理系统,分析其结构、功能及优点,而后以某炼油厂为例介绍了调度系统的具体实施情况,最后分析了生产调度的优化方法及其发展趋势。 最后,总结了全文的工作,并对炼化企业数据综合集成平台的发展方向以及基于该平台的应用系统建设前景提出了看法。

花季伟[7]2003年在《CIMS环境下轧钢企业生产执行系统及实时数据库的研究与开发》文中提出随着世界经济全球化、信息化步伐的加快,作为国民经济支柱产业的制造业的竞争力直接影响着国家的竞争力乃至整体经济实力。在一系列提高企业竞争力的管理技术中,CIMS技术作为一项综合性的现代企业管理技术脱颖而出,它能够使企业真正做到产品更新快、技术含量高、性能价格比、优售前售后服务好,从而全面提升企业的管理水平,使企业在激烈的市场竞争中立于不败之地。 本文以唐钢高速线材厂CIMS应用工程(TGGX-CIMS)的软件开发为背景,分析了国内外流程工业CIMS的发展现状与发展趋势,以及传统流程工业CIMS的体系结构,并根据流程工业的信息集成现状及流程工业的特点提出了新一代流程工业自动化信息管理技术的叁层体系结构,即企业e化系统(EES)/管理信息系统(MIS)/生产执行系统(MES)。 论文着重分析了作为流程工业CIMS核心的生产执行系统(MES)的功能与体系结构,详细介绍了唐钢高速线材厂CIMS应用工程(TGGX-CIMS)中生产执行系统(MES)从需求分析、初步设计、详细设计、程序开发到工程实施的全过程。同时就生产执行系统(MES)中的关键技术,故障诊断、专家系统、实时监测等技术进行了详细分析。同时详细介绍了系统从底层生产现场的现场总线控制网,到企业的内部网(Intranet)以及最终登录Internet的整体构想和实施方案,为流程工业企业实施先进的生产管理技术提供了理论与技术指导。

张红[8]2008年在《化工流程企业运营计划管理一体化优化研究》文中研究表明石油和化学工业是典型的流程企业,也是国家重要的基础工业,是我国国民经济的重要组成部分。入世后,石化企业的经营环境更为复杂,竞争日趋激烈,转变与趋势相符的现代运营管理思路,建立现代运营管理理念,引进现代运营管理决策机制,提高核心竞争力已经成为企业最迫切的要求和机遇所在。而管理信息化、决策智能化成为新时代石化企业提高运营管理竞争力的重要途径。流程企业运营管理的发展和计划管理是密不可分的,从MRP、MRPⅡ、JIT等到ERP,均是从企业的计划作为出发点进行改造的,由此可见,计划管理在企业运营管理中的地位。石化流程企业的计划是有层次性的,整个计划体系存在内在的平衡机制和递阶控制机制,如何基于计划体系的这种内在的平衡机制和递阶控制机制进行计划的一体化优化管理,并能进行决策支持,是企业计划管理部门急需解决的问题。从国内外目前的研究现状不难发现,多年来的研究重点是针对石油化工企业计划的优化工作,其原因是石油化工企业一般均以石油炼制作为“前导”,整个石油化工生产流程具有“模块式”特点,从而其生产系统的结构清晰规范,因此便于分析研究。然而对于石化工业中另一重要的组成“化学工业”而言,由于化学工业产品众多,生产流程多样化,不具备石油化工这种比较规范的“模块式”特点。因此,针对化学工业(简称化工企业)这方面的研究往往是针对具体个案。尽管人们已经意识到生产计划与企业的销售计划、采购计划、库存等是紧密联系的,也因此研究了针对具体个案的生产计划优化,然而从理论到实践均缺乏对运营管理计划一体化优化的研究。深究其原因,主要是化工流程企业生产过程多样化的特殊性导致缺乏相应的模型体系支持优化。因此,本论文将重点针对化工流程企业,对企业运营计划一体化优化技术体系进行了研究,深入研究了具有递阶控制性的一体化优化模型系列并给出了模型的求解,对支持流程企业一体化优化管理的智能决策支持系统进行了分析和设计,并给出了系统原型。第一章对国内外石化流程企业的运营管理现状和发展、化工流程企业运营管理计划及运营管理计划研究存在的问题进行了概述,简要介绍了论文选题的行业背景、理论背景和实践背景。第二章系统地回顾了边际理论与最优化理论、投入产出技术与预测技术、数据仓库、决策支持系统以及专家系统等相关理论知识和技术的发展与现状,以及这些理论与技术在化工流程企业中的应用情况。由于流程企业非常强调物料平衡和热量平衡,因此投入产出模型是研究建立流程企业运营计划优化模型系列的基础,而销售市场预测结果是进行计划优化的基准,因此,论文在第叁章对流程企业投入产出分析及销售市场预测进行了颇为深入的研究。第四章是本论文的核心。针对流程企业研究了其运营计划管理一体化优化模型的体系结构,从产品销售市场预测、销售结构和销售计划优化、生产计划优化、采购计划优化最终到一体化计划优化评价,通过评价结果,可以反过来指导计划优化,形成了一个递阶控制的模型体系。围绕模型体系,深入研究并建立了具有创新性、实用的模型系列和模型求解方法和各种计划的生成方法。本章的研究结果,为研究支持运营计划管理一体化优化的DSS打下了坚实的基础。研究运营计划管理一体优化的目的是提高企业适应市场变化的能力、企业的竞争力,从而提高企业的效益,当然,这和管理者的决策分不开的,因此,也可以说研究的目的是为管理者的决策服务。如何有效地把研究的成果用于决策呢?论文第五章针对这个问题进行了支持流程企业运营计划管理一体化优化的DSS的研究。首先进行了运营计划管理一体化优化DSS总体架构的研究,围绕总体架构分别研究了决策支持数据仓库的建立、DSS运行系统功能模型、“人机对话总控界面”的设计等。在DSS的运行过程中,还涉及模型方法库和知识库的调用,如何适应决策流程选择的动态性,有效调用“决策支持数据库”、“模型方法库”和“知识库”中相关的“DS表”、“模型(方法)”和“知识”就十分重要。因此,论文在本章的最后一部分对“模型库、知识库管理系统”的构建进行了研究。第叁章~第五章的研究是针对流程企业运营计划一体化优化管理的“共性”进行的。研究的成果是否真正有理论价值和应用价值,还需经过实践的检验。因此,论文的第六章结合一具体的化工流程企业,并针对该公司的特点,将这些研究成果有效地应用到该DSS系统的总体设计中。通过个性化研究,简化和改进了“模型库、知识库管理系统”,提高DSS的运行效率。应用研究的内容能否真正对DSS的总体设计提供理论和技术的支持,本章的最后通过研制系统核心的软件原型并通过软件原型的运行,对这一支持的有效性进行了检验。论文第七章对整个博士论文的研究作了一个总结,分析了论文研究的不足和以后的继续研究方向,从供应链管理的视角对后续研究作了一个展望。

钱伯章[9]1996年在《炼油化工自动化技术发展的重点和经验(2)》文中指出5 优化控制是过程系统的发展方向 80年代以来,全世界石化行业已应用了数千种先进控制(APC)策略,APC技术已成为过程控制的基础技术。在APC层次之上的模拟和在线优化已成为90年代重要的发展方向。采用APC可严格地控制变量,减少标准偏差;采用在线优化可使操作移向优化设定点,提高操作效益。实践证明,在线优化获益比先进控制要高出2~5倍。加工过程越复杂,处理能力越大,在线优化获益越大。以FCC装置为例,典型的效益为:APC US$0.31~0.94/m~3;在线优化获益 US$1.26~4.71/m~3[30]。Setpoint公司的经验指出,单装置和多装置优化,效益为US$0.63~1.26/m~3原油。

赵小强[10]2005年在《炼厂生产调度问题研究》文中进行了进一步梳理生产调度在流程工业企业中起着承上启下的关键作用,是生产经营的核心,它决定了生产过程是否能够顺利进行,影响到企业的生产成本和资源的合理利用。炼油生产企业(以下简称为炼厂Refinery)是流程工业的典型代表,激烈的市场竞争促使炼厂提高利润和减小成本的压力越来越大。由于炼厂生产调度优化方案能减少原油采购、运输、加工和存储成本,充分利用生产加工能力,提高资源利用效率,增加生产收率,满足需求和最大化利润,因而生产调度问题成为研究的热点问题。但由于炼厂生产调度问题具有复杂性、不确定性、非线性、多目标和多约束等特点,而成为研究的难点问题。以往的研究一般以炼厂中某一生产环节如罐区存储、装置加工、原油和成品油调合等作为调度对象,而没有从全厂角度整体考虑调度目标,但局部生产优化不等于全厂最优,因而无法达到全局优化。本文对炼厂调度问题的研究主要包括以下几个方面: (1) 基于供应链管理的思想,以市场产品需求为基础,建立了以利润最大化为调度总目标的炼厂全局调度模型,提出了分解协调的炼厂调度模型策略,将炼厂整体调度模型按工艺和物料流程分解为调合调度模型、生产装置调度模型和原油调度模型叁个子模型,建立有效的约束条件,使生产调合、装置生产和原油储运叁部分的调度目标之和与炼厂整体目标相同,结合启发式方法进行简化,运用多种数学方法进行求解,通过解决子调度问题,从而获得全厂生产调度方案实现全局生产目标。 (2) 由于调合调度是有约束的非线性优化问题,用一般的方法很难得到优化解,在建立调合调度模型的基础上,利用粒子群优化(PSO)算法可以解决具有连续变量和离散变量非线性优化问题的特点,提出了基于PSO求解调合调度模型的算法,得到了具有不确定性调合调度问题的优化解,汽油调合的计算结果说明了算法求解调合调度模型能得到有效和满意的解。 (3) 炼油生产装置及其相互之间的结构复杂性,使得炼油生产装置调度问题成为难题,以装置总加工成本最小化为目标,在满足各种约束的条件下,综合

参考文献:

[1]. 上海炼油厂CIMS建设策略的探讨[D]. 王小芬. 大连理工大学. 2001

[2]. 过程工业CIMS体系结构及其优化策略[J]. 姚建初, 刘伯龙, 周济, 杨名滨. 华中理工大学学报. 1995

[3]. 我国石化企业信息化问题研究[D]. 谭力民. 中南大学. 2002

[4]. 流程工业多层次集成仿真平台研究及应用[D]. 邬仲臻. 浙江大学. 2011

[5]. 流程工业企业综合自动化系统若干关键技术与应用研究[D]. 刘传文. 浙江大学. 2004

[6]. 基于数据综合集成的炼化企业MES应用研究[D]. 徐伟民. 浙江大学. 2005

[7]. CIMS环境下轧钢企业生产执行系统及实时数据库的研究与开发[D]. 花季伟. 河北工业大学. 2003

[8]. 化工流程企业运营计划管理一体化优化研究[D]. 张红. 浙江大学. 2008

[9]. 炼油化工自动化技术发展的重点和经验(2)[J]. 钱伯章. 炼油设计. 1996

[10]. 炼厂生产调度问题研究[D]. 赵小强. 浙江大学. 2005

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上海炼油厂CIMS建设策略的探讨
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