[摘要]:隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展,煉化企業(yè)越來(lái)越廣泛地采用信息技術(shù)來(lái)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),具體包括動(dòng)態(tài)生產(chǎn)調(diào)度、優(yōu)化計(jì)劃排產(chǎn)、實(shí)施電子商務(wù)、提升管理水平等,使其成為挖潛增效、贏得市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)勝利的重要途徑。但是,實(shí)現(xiàn)這些應(yīng)用系統(tǒng),離不開(kāi)數(shù)據(jù)源的建設(shè)。
[關(guān)鍵詞]:煉化 信息化 數(shù)據(jù)源
一 前言
隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展,煉化企業(yè)越來(lái)越廣泛地采用信息技術(shù)來(lái)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),具體包括動(dòng)態(tài)生產(chǎn)調(diào)度、優(yōu)化計(jì)劃排產(chǎn)、實(shí)施電子商務(wù)、提升管理水平等,使其成為挖潛增效、贏得市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)勝利的重要途徑。但是,實(shí)現(xiàn)這些應(yīng)用系統(tǒng),離不開(kāi)數(shù)據(jù)源的建設(shè)。
二 公司信息化現(xiàn)狀
我公司于2000年建立了小型局域網(wǎng),實(shí)現(xiàn)了辦公大樓主要處室的部分聯(lián)網(wǎng)并利用中油公司Internet出口訪問(wèn)互聯(lián)網(wǎng),由于受到當(dāng)時(shí)的技術(shù)條件和投資等因素的限制,還沒(méi)有形成覆蓋全公司各部門(mén)、各車(chē)間的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。目前公司的信息化及網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀與中油股份公司信息化建設(shè)水平相差很遠(yuǎn),遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)中油股份公司對(duì)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)建設(shè)的基本要求,同時(shí)中油公司推廣的一系列應(yīng)用系統(tǒng)(如OA系統(tǒng)、電子商務(wù)、項(xiàng)目管理系統(tǒng)、合同管理系統(tǒng)、財(cái)務(wù)系統(tǒng)、物資管理系統(tǒng)等)也無(wú)法在我公司完全開(kāi)展,已不能滿足企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理的需要。為了使信息系統(tǒng)更好地支持企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略,需對(duì)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行改造。根據(jù)煉化企業(yè)儀表自動(dòng)化程度較高,技術(shù)進(jìn)步速度快的特點(diǎn),我們運(yùn)用了以網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)建設(shè)帶動(dòng)數(shù)據(jù)源建設(shè),以數(shù)據(jù)源建設(shè)帶動(dòng)應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè),以應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)帶動(dòng)企業(yè)信息化建設(shè)這一思路。
三 指導(dǎo)思想
建設(shè)的信息系統(tǒng),要保持與中油股份總部信息系統(tǒng)建設(shè)進(jìn)程相同步,實(shí)現(xiàn)公司經(jīng)營(yíng)管理規(guī)范化、生產(chǎn)管理最優(yōu)化、過(guò)程控制智能化;并且以物流、資金流、信息流為系統(tǒng)集成主線,建立以企業(yè)數(shù)據(jù)模型為核心的數(shù)據(jù)集成和應(yīng)用集成平臺(tái),實(shí)現(xiàn)管理網(wǎng)絡(luò)與控制網(wǎng)絡(luò)的有效集成,貼近以“安穩(wěn)長(zhǎng)滿優(yōu)”為中心的生產(chǎn)管理,優(yōu)化計(jì)劃調(diào)度,分析能耗、物耗;統(tǒng)一數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn),強(qiáng)化操作管理和生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化,為公司決策系統(tǒng)提供實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、完整、真實(shí)的數(shù)據(jù)信息支持。在主要信息技術(shù)裝備水平、主要應(yīng)用水平上接近或達(dá)到國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平。遵照“總體規(guī)劃、分步實(shí)施”的建設(shè)原則。
四 規(guī)劃方案
4.1網(wǎng)絡(luò)建設(shè)
為了實(shí)現(xiàn)公司信息化管理需要,首先必須對(duì)現(xiàn)有局域網(wǎng)進(jìn)行改造,信息網(wǎng)絡(luò)在物理上覆蓋全公司各部門(mén)、各車(chē)間千兆光纖辦公網(wǎng)絡(luò),使全公司的計(jì)算機(jī)互聯(lián)互通,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)流、信息流暢通無(wú)阻,達(dá)到千兆主交換、千兆到結(jié)點(diǎn)、百兆到桌面的全公司網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。再通過(guò)Internet出口連接到互聯(lián)網(wǎng)上,網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1。在公司局域網(wǎng)服務(wù)器上架設(shè)web服務(wù)器、FTP服務(wù)器,通過(guò)股份公司區(qū)域中心數(shù)據(jù)網(wǎng)提供的VPN通道,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程辦公的目的。同時(shí),將生產(chǎn)裝置及現(xiàn)場(chǎng)的智能化儀表、PLC、微機(jī)監(jiān)控、DCS和現(xiàn)場(chǎng)總線同過(guò)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)入局域網(wǎng)并實(shí)現(xiàn)自動(dòng)數(shù)據(jù)采集。
4.2數(shù)據(jù)源的分類(lèi)
所謂數(shù)據(jù)源,即數(shù)據(jù)的源頭,它是在數(shù)據(jù)產(chǎn)生的當(dāng)時(shí)當(dāng)?shù)刂苯荧@取數(shù)據(jù)的實(shí)體。數(shù)據(jù)牽涉面廣,種類(lèi)繁多,可從數(shù)據(jù)的來(lái)源、時(shí)間、特點(diǎn)、用途、表現(xiàn)形式等對(duì)其進(jìn)行分類(lèi),宏觀上包括原始數(shù)據(jù)和加工數(shù)據(jù)、專(zhuān)用數(shù)據(jù)和共享數(shù)據(jù)、靜態(tài)數(shù)據(jù)和動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)、內(nèi)部數(shù)據(jù)和外部數(shù)據(jù)等,構(gòu)成企業(yè)的業(yè)務(wù)流、信息流、資金流和物流。對(duì)煉化這一具體的行業(yè)來(lái)說(shuō),其數(shù)據(jù)源總體上應(yīng)該包括以下內(nèi)容。
1) 工藝流程數(shù)據(jù)
生產(chǎn)裝置的連續(xù)運(yùn)行是煉化企業(yè)的流程特點(diǎn),而工藝流程數(shù)據(jù)直接、實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確地反映了生產(chǎn)裝置運(yùn)行狀況。所謂工藝流程數(shù)據(jù),指的是生產(chǎn)裝置各單元測(cè)線的溫度、壓力、流量、液位、在線分析儀器數(shù)據(jù)、重要閥門(mén)開(kāi)度和自保聯(lián)鎖狀態(tài)等。顯而言之,這些包括由原料、產(chǎn)品、操作參數(shù)、能耗和劑耗等在內(nèi)的生產(chǎn)裝置綜合數(shù)據(jù),是現(xiàn)場(chǎng)工藝人員調(diào)整操作的依據(jù),也是上層生產(chǎn)調(diào)度人員掌握生產(chǎn)裝置運(yùn)行狀況的手段,進(jìn)而指揮和平衡生產(chǎn)。同時(shí),工藝流程數(shù)據(jù)也是先進(jìn)控制和優(yōu)化控制實(shí)施的基礎(chǔ),反過(guò)來(lái)又能通過(guò)工藝流程數(shù)據(jù)來(lái)檢查和評(píng)價(jià)其控制效果。
2) 油品質(zhì)量數(shù)據(jù)
煉化企業(yè)的操作者和管理者需要可靠、實(shí)時(shí)的產(chǎn)品質(zhì)量數(shù)據(jù),以便及時(shí)調(diào)節(jié)生產(chǎn),使流程的每個(gè)環(huán)節(jié)都能夠迅速響應(yīng)條件的改變,用合理的質(zhì)量來(lái)獲取有效利潤(rùn)。油品質(zhì)量數(shù)據(jù)項(xiàng)多繁雜,如密度、黏度、比色、閃點(diǎn)、傾點(diǎn)、濁點(diǎn)、冰點(diǎn)、燃點(diǎn)、蒸汽壓、凝固點(diǎn)、冷濾點(diǎn)、含氧量、辛烷值、烴組成和其他色譜數(shù)據(jù),以及餾出口組分和出廠產(chǎn)品的合格率等。質(zhì)量數(shù)據(jù)的采樣周期由生產(chǎn)流程的需要而定,根據(jù)不同質(zhì)量數(shù)據(jù)安排為1h、2h、4h;在開(kāi)車(chē)和生產(chǎn)非正常期間,則根據(jù)需求隨時(shí)采樣,進(jìn)行化驗(yàn)分析。
3) 油品罐存數(shù)據(jù)
儲(chǔ)罐是煉化企業(yè)原料、半成品和成品的集散倉(cāng)庫(kù),直接關(guān)系著物料平衡、油品調(diào)合和生產(chǎn)過(guò)程的調(diào)度,構(gòu)成了舉足輕重的儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)。油品罐存數(shù)據(jù)主要包括油罐液位、油罐當(dāng)前狀態(tài)(進(jìn)油、出油、循環(huán)、封罐)、油溫、介質(zhì)密度、液位超限報(bào)警、可燃?xì)怏w報(bào)警、閥門(mén)開(kāi)關(guān)狀態(tài),以及機(jī)泵啟停狀態(tài)、管道油品流向等。儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)自動(dòng)化,不僅從安全上能夠避免跑油、竄油、冒罐等事故的發(fā)生,而且在提高油品調(diào)和質(zhì)量、充分利用儲(chǔ)罐空間和節(jié)能降耗等方面發(fā)揮重要作用。
4) 公用工程數(shù)據(jù)
公用工程是煉化企業(yè)生產(chǎn)的基本保證,相關(guān)數(shù)據(jù)包括水、電、汽、油、液化氣、瓦斯、風(fēng)、氮?dú)狻錃獾?。?duì)液體和氣體計(jì)量?jī)x表的選型,主要應(yīng)依據(jù)3方面考慮:(1)被計(jì)量介質(zhì)的類(lèi)型要求;(2)被計(jì)量介質(zhì)的工況要求,如組分、流量、壓力、溫度、黏度等;(3)被計(jì)量介質(zhì)的精確度要求。如原油進(jìn)廠和產(chǎn)品出廠、動(dòng)力外購(gòu)和供外、進(jìn)裝置原料和出裝置產(chǎn)品、生產(chǎn)系統(tǒng)成本核算、生產(chǎn)過(guò)程控制系統(tǒng)、輔助單位用能等;考慮到瓦斯系統(tǒng)運(yùn)行狀況對(duì)煉化企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的影響舉足輕重,對(duì)以下現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的收集是不可缺少的:高壓與低壓瓦斯、氣柜系統(tǒng)(氣柜高度、壓縮機(jī)運(yùn)行狀態(tài))、火炬系統(tǒng)(放空瓦斯量、蒸汽使用量、火炬點(diǎn)火時(shí)間)、關(guān)鍵閥門(mén)開(kāi)度、重要部位壓力和加熱爐燒瓦斯火嘴數(shù)目等。
5)設(shè)備管理數(shù)據(jù)
一個(gè)煉化企業(yè),有成千上萬(wàn)臺(tái)各種類(lèi)型的設(shè)備。這些設(shè)備狀態(tài)正常與否,是生產(chǎn)裝置安穩(wěn)長(zhǎng)滿優(yōu)運(yùn)行的關(guān)鍵。設(shè)備的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)科學(xué)地決定了工廠維護(hù)和檢修計(jì)劃的制定和實(shí)施。特別要提出的是,對(duì)煉化企業(yè)來(lái)說(shuō),在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)大機(jī)組運(yùn)行狀態(tài),如轉(zhuǎn)速、軸溫、振動(dòng)和軸位移等參數(shù),并經(jīng)計(jì)算機(jī)處理后提供當(dāng)前和歷史趨勢(shì)圖、軸心軌跡/時(shí)基圖、頻譜/全頻譜圖、系統(tǒng)事件列表、報(bào)警列表等,是十分重要的。為了進(jìn)一步提高大機(jī)組的維護(hù)水平,尤其是能在故障發(fā)生前做出正確判斷并采取相應(yīng)措施,防患于未然,還可考慮采用專(zhuān)家系統(tǒng),進(jìn)行故障的診斷和預(yù)測(cè)。
6)經(jīng)營(yíng)管理數(shù)據(jù)
相對(duì)低層的生產(chǎn)管理數(shù)據(jù)來(lái)說(shuō),經(jīng)營(yíng)管理數(shù)據(jù)屬企業(yè)的上層決策范疇。具有行業(yè)特色的ERP系統(tǒng),正是在如財(cái)務(wù)(成本、資金、利潤(rùn)、損益、負(fù)債)、計(jì)劃(排產(chǎn)、平衡、盤(pán)點(diǎn)、達(dá)標(biāo))、銷(xiāo)售(計(jì)劃、合同、市場(chǎng)、運(yùn)輸)、供應(yīng)(采購(gòu)、合同、庫(kù)存、商情)、技改(計(jì)劃、評(píng)估、進(jìn)度、投資)、人事(檔案、考核、調(diào)配、工資)等數(shù)據(jù)完整性和準(zhǔn)確性的基礎(chǔ)上,通過(guò)業(yè)務(wù)流程清晰的描述和定義,在企業(yè)內(nèi)部建立一套集成的管理信息系統(tǒng),以支持日常操作和高級(jí)管理,最終實(shí)現(xiàn)企業(yè)運(yùn)作的優(yōu)化。顯而易見(jiàn),它對(duì)企業(yè)管理的規(guī)范化和領(lǐng)導(dǎo)決策的科學(xué)化,最終提高經(jīng)濟(jì)效益和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力,起到了至關(guān)重要的作用。
7)辦公自動(dòng)化數(shù)據(jù)
根據(jù)現(xiàn)代辦公的業(yè)務(wù)需要,辦公自動(dòng)化的定位應(yīng)包括:(1)完善的文字處理功能。文字處理要求能準(zhǔn)確、迅速處理各類(lèi)文件、報(bào)告,并具備文字的編輯、修改、存儲(chǔ)、排版、打印和復(fù)制等功能,為用戶提供易學(xué)易用的漢字輸入方式。(2)較強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理功能。數(shù)據(jù)處理是辦公自動(dòng)化的基本業(yè)務(wù),通過(guò)計(jì)算機(jī)的軟硬件,準(zhǔn)確地對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行登錄、分類(lèi)、存儲(chǔ)、統(tǒng)計(jì)、查詢和制表。(3)語(yǔ)音處理和圖像處理。多媒體技術(shù)的出現(xiàn),使辦公自動(dòng)化領(lǐng)域面目一新,給用戶帶來(lái)極大方便,同時(shí)也提高了辦公信息的應(yīng)用范圍和應(yīng)用價(jià)值。
辦公自動(dòng)化數(shù)據(jù)大多屬超文本范疇,主要包括:(1)企業(yè)的收發(fā)文;(2)數(shù)據(jù)共享的“部門(mén)信息”;(3)上報(bào)或下傳的請(qǐng)示、批復(fù)、指示、匯報(bào)、報(bào)告、通知、通報(bào)、調(diào)查報(bào)告、工作計(jì)劃、工作方案、工作總結(jié);(4)網(wǎng)上公共信息;(5)電子郵件;(6)個(gè)人文檔資料管理等。
4.3 數(shù)據(jù)源的集成和管理
1、數(shù)據(jù)的采集
(1)人工采集
人工采集數(shù)據(jù),一般指操作人員利用煉化企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中由測(cè)量?jī)x器儀表所獲取并顯示出的各種流程、動(dòng)力、儲(chǔ)運(yùn)等數(shù)據(jù),以及在煉化企業(yè)經(jīng)營(yíng)過(guò)程中產(chǎn)生的各種憑證、賬單、報(bào)表等數(shù)據(jù),通過(guò)鍵盤(pán)輸入到信息管理系統(tǒng),記錄到系統(tǒng)所定義的載體或介質(zhì)上。
(2)自動(dòng)采集
煉化企業(yè)已普及地采用了智能化儀表、PLC、微機(jī)監(jiān)控、DCS和現(xiàn)場(chǎng)總線,不僅能實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確和完整地獲取生產(chǎn)和經(jīng)營(yíng)數(shù)據(jù),而且可在接口的支持下,無(wú)須人工干預(yù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)上傳到企業(yè)的信息管理系統(tǒng)。這就是數(shù)據(jù)自動(dòng)采集的工作方式。
(3)人工和自動(dòng)相結(jié)合的采集
為滿足信息管理系統(tǒng)的總體需求,在目前還無(wú)法做到完全自動(dòng)采集數(shù)據(jù)的情況下,采用人工和自動(dòng)相結(jié)合的數(shù)據(jù)采集方式是可行的,也是必然的。因?yàn)閷?duì)管理層和決策層來(lái)說(shuō),他們所關(guān)心的是所需企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)數(shù)據(jù)的及時(shí)、完整和準(zhǔn)確,而并不苛求這些數(shù)據(jù)的來(lái)源。
2、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)
煉油廠過(guò)程層的數(shù)據(jù),包括工藝、儲(chǔ)運(yùn)、設(shè)備運(yùn)行和公用工程等,其中實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)反映了當(dāng)前生產(chǎn)狀況,歷史數(shù)據(jù)記載了以前的生產(chǎn)過(guò)程,這些大量復(fù)雜數(shù)據(jù)的收集、存儲(chǔ)、處理和查詢,采用傳統(tǒng)文件管理或關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù),是很難完成的。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù),從根本上解決了流程工廠過(guò)程數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集、加工處理和指導(dǎo)生產(chǎn)的瓶頸。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)具有和傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)基本相同的體系結(jié)構(gòu),其不同點(diǎn)主要表現(xiàn)在數(shù)據(jù)與時(shí)間的相關(guān)性,從而使其既能支持對(duì)大量數(shù)據(jù)的共享,維護(hù)數(shù)據(jù)的完整和一致,又能滿足對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)處理的要求。
實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)用于過(guò)程數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集、存儲(chǔ)和監(jiān)視,其范圍相當(dāng)廣泛,主要表現(xiàn)在:(1)能與各種底層控制設(shè)備(如DCS、PLC、智能儀表、罐區(qū)檢測(cè)單元、實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)等)相連,實(shí)現(xiàn)多種數(shù)據(jù)源的自動(dòng)采集;(2)監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)過(guò)程正發(fā)生的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),及時(shí)指導(dǎo)生產(chǎn),調(diào)整流程操作;(3)記錄現(xiàn)場(chǎng)過(guò)程的歷史數(shù)據(jù),供歷史數(shù)據(jù)查詢、事故分析和流程模擬使用;(4)生產(chǎn)裝置先進(jìn)控制和優(yōu)化控制的數(shù)據(jù)平臺(tái),其目標(biāo)的實(shí)施可提高裝置處理能力、產(chǎn)品收率、產(chǎn)品質(zhì)量,獲取可觀的經(jīng)濟(jì)效益;(5)和關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)相結(jié)合,構(gòu)建分布式應(yīng)用系統(tǒng),為煉化企業(yè)管控一體化提供完整的數(shù)據(jù)源和功能強(qiáng)大的作業(yè)管理。
3、關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)
煉化企業(yè)的生產(chǎn)和經(jīng)營(yíng)管理部門(mén)的職能,是把反饋上來(lái)的生產(chǎn)和經(jīng)營(yíng)數(shù)據(jù),經(jīng)過(guò)分析判斷,下達(dá)指令指揮生產(chǎn)和進(jìn)行經(jīng)營(yíng)決策。在生產(chǎn)和經(jīng)營(yíng)管理信息系統(tǒng)中,構(gòu)造一個(gè)統(tǒng)一的分布式關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù),由一個(gè)統(tǒng)一的DBMS來(lái)進(jìn)行管理,某一節(jié)點(diǎn)所要存取的數(shù)據(jù)可能物理地存放在其他節(jié)點(diǎn)上,甚至該節(jié)點(diǎn)所提交的任務(wù)也是在另外某個(gè)節(jié)點(diǎn)上完成,但該用戶完全感覺(jué)不到這種物理上的分布,實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)透明性是十分必要和重要的。
4、異種數(shù)據(jù)庫(kù)互聯(lián)
煉化企業(yè)信息化建設(shè)過(guò)程中對(duì)數(shù)據(jù)源的管理,既有關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù),又有實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù),而一個(gè)企業(yè)的信息管理系統(tǒng)由于各種原因往往又會(huì)采用多種產(chǎn)品的數(shù)據(jù)庫(kù)。建立在數(shù)據(jù)源之上的應(yīng)用系統(tǒng),系統(tǒng)的數(shù)據(jù)來(lái)源是通過(guò)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)獲得的,目前,解決異種數(shù)據(jù)庫(kù)互聯(lián)的技術(shù)方案,一般采用ODBC(Open DataBase Connectivity)、還有DDE和OPC三種選擇。
5、數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)
對(duì)煉化企業(yè)來(lái)說(shuō),一個(gè)完善的管控一體化信息系統(tǒng),在以實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)為核心的實(shí)時(shí)控制軟件平臺(tái)和以關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)為核心的管理信息集成軟件平臺(tái)上,還應(yīng)構(gòu)造功能十分強(qiáng)大的數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)。數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)是數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的一種新應(yīng)用,面向企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)層,提供決策支持系統(tǒng)所需的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)對(duì)分散在實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)和關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行面向決策的重組,歸納整理后轉(zhuǎn)換成集中的按“主題”組織的可隨時(shí)調(diào)用的深層信息。數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)中的一條記錄,有可能是基礎(chǔ)數(shù)據(jù)中若干個(gè)表中若干條記錄的歸納和匯總。
與關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)不同,它更偏向于工程,因而在技術(shù)上可根據(jù)其工作過(guò)程分為數(shù)據(jù)的抽取、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和管理、數(shù)據(jù)的表現(xiàn)和數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)設(shè)計(jì)的技術(shù)咨詢4方面。至于創(chuàng)建數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的方法,一般都由數(shù)據(jù)開(kāi)始,在分析的基礎(chǔ)上,對(duì)所需數(shù)據(jù)進(jìn)行集成,生成各個(gè)主題域,確定從源數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化/綜合模型,為終端用戶提供查詢工具。在這一IT產(chǎn)業(yè)的前沿領(lǐng)域,Microsoft、IBM、Oracle、Sybase、Informix等都推出了具有不同特點(diǎn)的數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)解決方案。數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的建設(shè)是一項(xiàng)復(fù)雜和長(zhǎng)期的工程,雖然投資較大,但它的成功將給企業(yè)創(chuàng)造巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益,使企業(yè)具有更強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。
五 數(shù)據(jù)源的上層應(yīng)用
信息化過(guò)程中獲取的大量規(guī)范化的數(shù)據(jù)是企業(yè)最寶貴的資源,如何充分挖掘和利用這些寶貴資源已成為人們的共識(shí)。
1)動(dòng)態(tài)生產(chǎn)調(diào)度
生產(chǎn)調(diào)度是生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)的核心,它承擔(dān)著組織企業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)的重要角色,是完成企業(yè)計(jì)劃目標(biāo)的具體保證。所謂動(dòng)態(tài)生產(chǎn)調(diào)度,總體上說(shuō)包括兩個(gè)不同的層次:(1)自動(dòng)采集和生產(chǎn)相關(guān)的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),通過(guò)覆蓋全廠的“高速信息公路”及時(shí)傳送上來(lái),經(jīng)過(guò)信息系統(tǒng)的加工處理,把反映生產(chǎn)狀況的如原油加工量、產(chǎn)品產(chǎn)量、產(chǎn)品收率、產(chǎn)品質(zhì)量、油品罐存和能耗等生產(chǎn)數(shù)據(jù),以圖形或圖表的形式直觀地顯示出來(lái),管理人員據(jù)此并結(jié)合本人的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí),及時(shí)作出符合實(shí)際的判斷,下達(dá)正確指令指揮生產(chǎn)。(2)在此基礎(chǔ)上建立“桌面煉油廠”,即全廠流程模擬優(yōu)化系統(tǒng)。它可以是離線或在線的,也可以是部分在線、部分離線的。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)提供的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),在“桌面煉油廠”,把Process、PROⅡ、Aspen Plus等流程模擬軟件應(yīng)用于模擬裝置新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中的工藝條件、裝置設(shè)備生產(chǎn)能力的標(biāo)定和制定合理的改造方案、裝置非正常運(yùn)行的模擬診斷、優(yōu)化工況指導(dǎo)生產(chǎn)裝置的工藝操作,從而把生產(chǎn)裝置的工藝技術(shù)管理提到一個(gè)新水平。
2)先進(jìn)控制和過(guò)程優(yōu)化
隨著DCS的廣泛應(yīng)用,生產(chǎn)過(guò)程控制水平有了很大的提高。但是,多數(shù)DCS仍然使用的是常規(guī)的控制方法(PID),沒(méi)有充分發(fā)揮其功能。為消除這一生產(chǎn)瓶頸,在完整數(shù)據(jù)源的基礎(chǔ)上,借助充分的計(jì)算能力,先進(jìn)過(guò)程控制和在線實(shí)時(shí)優(yōu)化已成為煉化企業(yè)挖潛增效的重要技術(shù)手段。目前,先進(jìn)控制已廣泛應(yīng)用于常減壓、催化裂化、催化重整、延遲焦化、烷基化、潤(rùn)滑油精制、乙烯裂解、芳烴等生產(chǎn)裝置。過(guò)程優(yōu)化主要是針對(duì)與經(jīng)濟(jì)指標(biāo)直接有關(guān)系的目標(biāo)函數(shù)而言的,如產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量的提高,原料和能量消耗的降低等,因此可獲取可觀的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。過(guò)程優(yōu)化一般又分為離線和在線優(yōu)化。
3)動(dòng)態(tài)物料平衡
物料平衡和能量平衡是大型煉化公司生產(chǎn)管理基本和主要的執(zhí)行環(huán)節(jié),大體上包括:(1)罐區(qū)的成品油和半成品油,依據(jù)交庫(kù)量、前日庫(kù)存量、當(dāng)日庫(kù)存量、出廠量,與加工裝置生產(chǎn)能力間的平衡;(2)罐區(qū)交付給裝置的原料和裝置收到來(lái)自罐區(qū)的原料,以及裝置生產(chǎn)產(chǎn)品回送給罐區(qū)和罐區(qū)收到裝置生產(chǎn)產(chǎn)品間量的平衡;(3)全廠供能、產(chǎn)能和用能間量的平衡。由于數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的建立,水、電、汽、油、瓦斯等計(jì)量數(shù)據(jù)能實(shí)時(shí)上網(wǎng),再構(gòu)造一套優(yōu)化的數(shù)學(xué)模型,適時(shí)作出符合企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際的原油、蠟油、渣油、瓦斯、液化氣和蒸汽平衡,使實(shí)現(xiàn)全廠動(dòng)態(tài)的物料平衡和能量平衡成為可能。通過(guò)動(dòng)態(tài)的物料平衡和能量平衡,提供準(zhǔn)確可靠的庫(kù)存數(shù)據(jù)、產(chǎn)品收率、油罐組分跟蹤、能量消耗和加工損失,進(jìn)而輔助生產(chǎn)管理者作出符合生產(chǎn)實(shí)際的決策。為保證成品油的質(zhì)量,同時(shí)又避免質(zhì)量過(guò)剩,有效的方法是合理地調(diào)合現(xiàn)有油品組分,即根據(jù)調(diào)合信息生成的線性規(guī)劃模型,給出組分油的性質(zhì)、數(shù)量和成品的要求,通過(guò)優(yōu)化計(jì)算,實(shí)現(xiàn)成本最小或利潤(rùn)最大的控制目標(biāo)。
4)動(dòng)態(tài)能量平衡
一般來(lái)說(shuō),能源費(fèi)用是煉化企業(yè)最大的操作成本,也是其挖潛增效、獲得巨大效益的潛力所在。過(guò)去,煉化企業(yè)的計(jì)量大都采用人工抄表,表多人少,一天一次,甚至幾天一次,對(duì)數(shù)據(jù)的整理和統(tǒng)計(jì)只是每月做一次,遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足生產(chǎn)和管理的要求。通過(guò)計(jì)量數(shù)據(jù)源的成功建設(shè),有了完整、準(zhǔn)確的能耗數(shù)據(jù),就可完成對(duì)企業(yè)水、電、汽、油、液化氣、瓦斯、風(fēng)、氮?dú)?、氫氣等能耗的平衡推算,?shí)現(xiàn)企業(yè)整體的動(dòng)態(tài)能量平衡,使管理者能及時(shí)了解能耗動(dòng)態(tài),分析問(wèn)題,研究瓶頸,以及采取改進(jìn)措施,從而保證了生產(chǎn)的平穩(wěn)運(yùn)行,減少了不必要的經(jīng)濟(jì)損失;同時(shí),通過(guò)網(wǎng)絡(luò),還能使車(chē)間及時(shí)了解生產(chǎn)和能耗狀況,為車(chē)間的成本核算提供數(shù)據(jù)依據(jù)。根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),動(dòng)態(tài)能量平衡實(shí)現(xiàn)后,綜合起來(lái)可降低企業(yè)(3~5)%的能源成本,為企業(yè)創(chuàng)造可觀的經(jīng)濟(jì)效益。
5)流程模擬
有了完整、準(zhǔn)確的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),使流程模擬的實(shí)施成為可能。石油化工系統(tǒng)規(guī)模宏大,由許多復(fù)雜內(nèi)部關(guān)聯(lián)的單元操作模塊組成,單元模塊之間由物料流、能量流及設(shè)備的相互連接而組成不同石油化工過(guò)程流程。流程模擬技術(shù)越來(lái)越廣泛地應(yīng)用于工藝集成分析、設(shè)備檢修改造、開(kāi)工停工決策、過(guò)程優(yōu)化研究和控制系統(tǒng)評(píng)估等。流程模擬技術(shù)已成為煉化企業(yè)消除瓶頸、節(jié)能降耗、改進(jìn)操作、提高產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量的強(qiáng)有力手段,使企業(yè)獲得顯著的經(jīng)濟(jì)效益。
6)計(jì)劃優(yōu)化(PIMS)
煉化企業(yè)的經(jīng)營(yíng)目標(biāo)是通過(guò)對(duì)原料的加工,生產(chǎn)出各種煉化產(chǎn)品,同時(shí)謀求企業(yè)的最大經(jīng)濟(jì)效益。為了實(shí)現(xiàn)這一總目標(biāo),需要企業(yè)的計(jì)劃、生產(chǎn)、調(diào)度、儲(chǔ)運(yùn)、銷(xiāo)售、財(cái)務(wù)、供應(yīng)等職能部門(mén)進(jìn)行有效的經(jīng)濟(jì)活動(dòng)。圍繞這些活動(dòng)的中心是制定生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)計(jì)劃和實(shí)施這一計(jì)劃。在掌握了大量真實(shí)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,采用線性規(guī)劃的數(shù)學(xué)方法,通過(guò)正確描述排產(chǎn)過(guò)程的數(shù)學(xué)模型,就能在較短的時(shí)間內(nèi),自動(dòng)編制出最優(yōu)的生產(chǎn)計(jì)劃方案。PIMS不僅可用于企業(yè)長(zhǎng)期戰(zhàn)略規(guī)劃的制定,也可用于計(jì)劃部門(mén)月、季、年計(jì)劃的編制,甚至用于調(diào)度部門(mén)每天對(duì)裝置生產(chǎn)和油品儲(chǔ)運(yùn)的安排。
7)真正意義上的成本核算和控制
在數(shù)據(jù)源基礎(chǔ)上建立起來(lái)的企業(yè)管理信息系統(tǒng),車(chē)間依據(jù)財(cái)務(wù)部門(mén)下達(dá)的生產(chǎn)成本控制指標(biāo),層層分解到班組和個(gè)人,并充分利用實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)和關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中所提供的能耗、物耗、質(zhì)量、收率和流程等數(shù)據(jù),嚴(yán)格進(jìn)行量化考核。其結(jié)果,不僅強(qiáng)化了管理,實(shí)現(xiàn)了真正意義上的成本核算和控制,而且還增強(qiáng)了生產(chǎn)管理的靈敏度和柔性,提高了生產(chǎn)操作的平穩(wěn)度和產(chǎn)品質(zhì)量,最終確保生產(chǎn)裝置的安穩(wěn)長(zhǎng)滿優(yōu)的運(yùn)行。
8)ERP
ERP是Enterprise Resource Planning的英文縮寫(xiě),意為“企業(yè)資源計(jì)劃”,ERP系統(tǒng)把先進(jìn)的信息技術(shù)和管理思想有機(jī)地結(jié)合起來(lái),合理地調(diào)配企業(yè)資源,最大化地獲取經(jīng)濟(jì)效益,成為現(xiàn)代企業(yè)的運(yùn)行模式。回顧ERP在國(guó)內(nèi)的發(fā)展過(guò)程,盡管已成為IT產(chǎn)業(yè)的熱點(diǎn),不少企業(yè)以極大的熱情在實(shí)施,但真正成功者卻是鳳毛麟角。究其原因,一是企業(yè)的整體業(yè)務(wù)流程是否已通過(guò)重組,實(shí)現(xiàn)了富有彈性的扁平化組織機(jī)構(gòu),為ERP的推行創(chuàng)造一個(gè)良好的組織環(huán)境;二是企業(yè)的信息化基礎(chǔ)如何,業(yè)務(wù)部門(mén)采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行輔助管理的深度和廣度,以及領(lǐng)導(dǎo)者和管理者對(duì)信息技術(shù)的認(rèn)識(shí)程度和操作水平,都將直接影響著ERP的具體實(shí)施;還有相當(dāng)重要的一條,就是為ERP提供信息的數(shù)據(jù)源是否得到開(kāi)發(fā),能提供完整、準(zhǔn)確和實(shí)時(shí)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),其中包括財(cái)務(wù)、生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、安全庫(kù)存、客戶及供應(yīng)商基礎(chǔ)數(shù)據(jù)等。
9)物資供應(yīng)管理系統(tǒng)
近年來(lái)我公司物資管理進(jìn)行了業(yè)務(wù)流程優(yōu)化和再造,物資業(yè)務(wù)處理走向規(guī)范化和科學(xué)化,物資管理工作從物資需求的提出到物資消耗的跟蹤全部擺脫手工作業(yè)的模式,利用供應(yīng)資源管理系統(tǒng)SRM2.0來(lái)完成所有的業(yè)務(wù)處理環(huán)節(jié),系統(tǒng)覆蓋計(jì)劃管理(需求計(jì)劃、采購(gòu)計(jì)劃)、詢比價(jià)管理、供應(yīng)商管理、合同管理、倉(cāng)儲(chǔ)管理、質(zhì)量管理和市場(chǎng)研究等內(nèi)容,還包括全局范圍的綜合查詢業(yè)務(wù)。
六 結(jié)束語(yǔ)
數(shù)據(jù)源建設(shè)對(duì)煉化企業(yè)信息化來(lái)說(shuō),十分關(guān)鍵和重要,已越來(lái)越被人們所了解和認(rèn)識(shí)。通過(guò)各種方式檢測(cè)各種數(shù)據(jù),只是數(shù)據(jù)源建設(shè)初級(jí)階段的工作,隨著信息化進(jìn)程的發(fā)展還要進(jìn)行更深層次的開(kāi)發(fā),即所謂的數(shù)據(jù)整合。數(shù)據(jù)整合是利用各種數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)方法和生產(chǎn)過(guò)程機(jī)理,檢測(cè)并剔除顯著誤差,減少隨機(jī)誤差,保證數(shù)據(jù)的一致性和可靠性。數(shù)據(jù)整合的效果是十分明顯的,它使得在不更換儀表的情況下,提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和計(jì)量精確度,實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)裝置的有效控制,保證科學(xué)決策得到真正的實(shí)施,最終充分發(fā)揮煉化企業(yè)計(jì)算機(jī)管理控制一體化的績(jī)效。數(shù)據(jù)整合技術(shù)的思想已為人們所認(rèn)可,但距離實(shí)用和普及還有一段路要走,目前正在研究數(shù)據(jù)整合的方法,開(kāi)發(fā)數(shù)據(jù)整合的工具,并在此基礎(chǔ)上構(gòu)造面向企業(yè)應(yīng)用集成的數(shù)據(jù)平臺(tái)。