（计算机应用技术专业论文）irp技术在流程企业cims实施中的应用研究.pdf

摘要 随着科技的发展，流程企业逐步向大型化，连续化，自动化及集成化的方向 发展。流程企业c i m s 就是对其生产集成的系统，它是现代化流程企业综合自动化 系统。借助它可以全面提高流程企业的适应能力，市场竞争力和经济效益。因此 找到一种适合流程企业c i m s 实施的有效方法将有重要的意义。本文提出了基于i r p 技术的流程企业c i m s 实施的方法。 海洋化工企业是典型的流程企业，在论文中，我以h h - c i m s ( 山东海化c i m s ) 实施为例，首先分析其应用现状，指出阻碍其信息化水平提高和系统集成的原因。 其次通过具体的分析得出h h c i m s 的整体架构并在此基础上完成对h h c i m s 的总 体解决方案的研究。最后在方案的指导下详细介绍h h c i m s 的实施和销售管理子 系统的设计实现。 通过研究应用，i r p 技术对h 一c i m s 的建设起到了明显的作用，实现了作业层 数据、管理数据、营销数据的集成和共享，建立起稳定的功能结构，完成了对人 力资源、财务管理、供销系统和生产计划调度系统的更新且应用效果良好。为实 现山东海化的“管、控、营”一体化迈出了坚实的一步。 本文提出在i r p 技术指导下进行流程企业c i m s 的研究思路和实践方法，并在 h h c i m s 实施应用，取得了一定的效果，但流程企业c i m s 的实施是一个复杂的过 程，在其中必然会遇到很多问题，必须在实践中不断探索磅究。 关键词 流程企业；i r p ；c i m $ t h e a p p l i c a t i o na n dr e s e a r c ho fl r pt e c h n o l o g yi n i m p l e m e n t i n gc i m sf o rp r o c e s se n t e r p r i s e s a b s t r a c t n o w a d a y s ，w i t ht h ed e v e l o p m e n to fi n f o r m a t i o nt e c h n o l o g y , p r o c e s se u t e r p r i s e s a r ed e v e l o p i n gg r a d u a l l yt ob el a r g e s c a l e ，c o n t i n u o u s ，a u t o m a t e da n di n t e g r a t e d d i r e c t i o n c i m s ( c o m p u t e ri n t e g r a t e dm a n u f a c t u r i n gs ”t e m s ) f o rp r o c e s se n t e r p r i s e s i st h ei n t e g r a t e ds y s t e mo fi t sp r o d u c t i o n ，i ti sa ni n t e g r a t e da u t o m a t i o ns y s t e mo f m o d e mp r o c e s se n t e r p r i s e s i tc a nn o to n l ye n h a n c et h ea d a p t a b i l i t ya n dc o m p e t i t i v e a d v a n t a g ei nm a r k e t p l a c eb u ta l s og a i nm o r ee c o n o m i cb e n e f i t sf o rp r o c e s se n t e r p r i s e s t h e r e f o r ei ti ss i g n i f i c a n tt of i n da 1 1e f f e c t i v ea n ds u i t a b l ei m p l e m e u t a la p p r o a c ho f c i m sf o rp r o c e s se n t e r p r i s e s t h i sp a p e rp r o v i d e sa ni m p l e m e u t a la p p r o a c ho ft h e c i m sf o rp r o c e s se n t e r p r i s e sb a s e do ni r pt e c h n o l o g y m a r i n ec h e m i c a le n t e r p r i s e sa r et y p i c a lp r o c e s se n t e r p r i s e s ，i nt h i sp a p e r , t h r o u g h u s i n gt h ec a s eo ft h ei m p l e m e n t a t i o no fh h - c i m sf s h a n d o n gh a i h n ac i m s ) ，f i r s t l yi a n a l y z et h ec u r r e n ts t a t u so fi t sa p p l i c a t i o na n dp o i n to u tt h er e a s o nt h a ti m p e d e si t s i n f o r m a t i o n a l i z a t i o nd e v e l o p m e n ta n ds y s t e mi n t e g r a t i o n s e c o n d l yie d u c et h ew h o l e f r a m e w o r ko fh h c i m sb yu s i n gt h er e s u l to fa n a l y s i sa n df i n do u tt h er e s e a r c ho ft h e t o t a ls o l u t i o no fh h c i m sb a s e do nt h ef r a m e w o r k f i n a l l yid e t a i lt h ei m p l e m e n t a t i o n o f h h c i m sa n da c c o m p l i s ht h ed e s i g na n dr e a l i z a t i o no f s a l e sm a n a g e m e n ts u b s y s t e m u n d e rt h eg u i d a n c eo f s o l u t i o n t h r o u g hr e s e a r c ha n da p p l i c a t i o n ，i r pt e c h n o l o g yi sp l a y i n ga no b v i o u sr o l eo n h h c i m s ，w h i c hh e l p st oa c c o m p l i s ht h ei n t e g r a t i o na n ds h a r i n go fc o n t r o l - t i e rd a t a ， m a n a g e m e n t - t i e rd a t aa n ds a l e sd a t a , a n da l s oa s s i s tt oe s t a b l i s has t a b l ef u n c t i o n a l s t r u c t u r e s y s t e m sh a v ec o m p l e t e dt h eu p d a t eo ft h es y s t e m sf o rh u m a nr e s o u r c e s ， f i n a n c i a lm a n a g e m e n t ，s u p p l ya n ds a l e ss y s t e m sa n dp r o d u c t i o nc o n t r o l ，a n dr u nw e l l n o w , i th a st a k e nas t a b l es t e pf o rt h es h a n d o n gh a i h u a si n t e g r a t i o no f “m a n a g e m e n t ， c o n t r o l ，s a l e s ” t h i sp a p e rp u t sf o r w a r dt h er e s e a r c ha n dp r a c t i c ea p p r o a c ho fc i m sf o rp r o c e s s e n t e r p r i s e su n d e rt h eg u i d a n c eo fi r pt e c h n o l o g y , a n dd e s c r i b e sh o wt oa p p l yt h e mt o h h c i m s ，a n dc e r t a i na c h i e v e m e n t sh a v e b e e ng a i n e d ，h o w e v e r , b e c a u s et h e i m p l e m e n t a t i o no fc i m sf o rp r o c e s se n t e r p r i s e si sl o n g - t e r m ，c o m p l i c a t e dc o u r s e ，w e w i l lm e e tal o to f p r o b l e m sa n dm u s tp r o b ec o n s t a n t l yi np r a c t i c e s k e yw o r d s ：p r o c e s se n t e r p r i s e s ；i r p ；c i m s 大连海事大学学位论文原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重声明：本论文是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果， 撰写成博士硕士学位论文 ：i 墼撞苤在逋猩企些! 竖塞旌生数虞旦监窒：。 除论文中已经注明引用的内容外，对论文的研究做出重要贡献的个人和集体，均 已在文中以明确方式标明。本论文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体 已经公开发表或未公开发表的成果。 本声明的法律责任由本人承担。 敝作者签名翻为妒6 年专刚日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者及指导教师完全了解“大连海事大学研究生学位论文提交、 版权使用管理办法”，同意大连海事大学保留并向国家有关部门或机构送交学位论 文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大连海事大学可以将本 学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，也可采用影印、缩印或扫 描等复制手段保存和汇编学位论文。 论文储躲翻姥聊繇币硎 日期：知。苦年寻月，石日 第1 章绪论 照着科学技术的进步与发展，世界制造业进入了一个巨大变革的时期，先进 生产技术的出现正在急剧的改变着现代制造业的产品结构和生产过程。传统的管 理方式、组织结构和决策准则都在经历着新的变化，从而给制造业带来了巨大的 市场竞争压力，产品的质量、价格、交货期越来越成为企业竞争能力的决定性因 素。因而计算机集成制造系统( c i m s c o m p u t e ri n t e g r a t e dm a n u f a c t u rin gs y s t e m s ) 就应运产生了。 1 1c l m s 简介 2 0 世纪7 0 年代中期，随着市场的进一步全球化，世界工业市场竞争不断加剧， 给企业带来了巨大的压力，迫使企业纷纷寻求有效方法，加速推出高性能、高可 靠性、低成本的产品，以期更有力地参与竞争。而另一方面，计算机技术有了飞 速的发展，并不断应用于工业领域，这就为c i m s 的产生作了技术上的准备。 1 9 7 4 年美国约瑟夫哈林顿博士针对企业所面临的激烈市场竞争形势提出一 种组织企业生产的新思想。这种新思想有两个基本观点：一是制造业中的各个部 分，即从市场分析、经营决策、工程设计、制造过程、质量控制、生产指挥到售 后服务的各个生产环节是不可分割的，互相紧密联系在一起；二是整个制造过程 本质上可抽象成一个数据的采集、传递、加工和利用的过程。这两个紧密联系的 基本观点构成了c l m 的概念。 围绕着哈林顿博士的这一概念，世界各国对c i m 的定义进行了不断的研究和探 索。1 9 8 5 年德国经济委员会( a w f ) 推荐的定义是：“c i m 是指在所有与生产有关的 企业部门中集成地采用电子数据处理，c l m 包括了在生产计划与控制( p p c ) 、计算 机辅助质量管理( c a q ) 之间信息技术上的协同工作，其中生产产品所必须的各种 技术功能与管理功能应实现集成。” 美国i b m 公司1 9 9 0 年采用的关于c i m 的定义是：“应用信息技术提高组织的生 产率和响应能力。” 欧麸体c i m o s a 课题委员会关于c i m 的定义：“c i m 是信息技术和生产技术的综 合应用，旨在提高制造型企业的生产率和响应能力，由此，企业的所有功能、信 息、组织管理方面都是一个集成起来的整体的各个部分。” 综合诸种定义，可以把c i m 定义归结为：利用计算机通过信息集成，把企业的 生产经营活动管理起来，以提高企业对激烈多变的竞争环境的适应能力，求得企 业的总体效益，使企业能够持续稳定的发展。 c i m 是一种组织现代化生产的哲理，8 6 3 c i m s 主题专家组通过近十年来对这种 哲理的具体实践，根据中国国情，把c i m 及c i m s 定义为：c i m 是一种组织、管理与 运行企业生产的哲理，它借助计算机硬件及软件，综合运用现代管理技术、制造 技术、信息技术、自动化技术、系统工程技术，将企业生产全过程( 市场分析、经 营管理、工程设计、加工制造、装配、物料管理、售前售后服务、产品报废处理) 中有关的人组织、技术、经营管理三要素与其信息流、物流有机地集成并优化运 行，实现企业整体优化，以达到产品高质、低耗、上市快、服务好，从而使企业 赢得市场竞争。c i m s 是基于c i m 哲理构成的系统。 在这里，c i m s 主题专家组强调了以改善产品的t ( t i m e ，指产品上市时间) 、 q ( q u a l i t y ，产品的质量) 、c ( c o s t ，产品的价格) 、s ( s e r v i c e ，服务) 赢得竞争 为目标。在系统全过程中，人是三要素和两种流集成优化、多种技术综合运用的 核心。对于c i m s 中的m ，不仅仅是针对制造业，还应扩展到管理等领域。 c i m s 哲理的提出，引起了各国的重视，许多国家纷纷列入国家重点计划，并 取得显著成效。目前，世界上的c i m 产业已达数十亿美元年，与c i m 有关的系统集 成、企业管理、工程设计及制造等相关技术都取得长足的进展。 8 0 年代至9 0 年代，c i m 进入了一个迅速发展的阶段，在其内涵与概念上都有了 许多新的丰富，并与许多新概念相结合，形成互补。例如人工智能、即时制造、 精良生产、敏捷制造、并行工程等，研究这些方法及技术对应用c i m 技术求得企业 经营活动的总体优化有着不可低估的意义i l 】。 1 2 流程企业和流程企业c i m s 1 2 1 流程企业 所谓流程工业企业，是指通过混合、分离、成型或化学反应使原材料增值的 连续制造企业。与离散制造企业相比，流程企业的生产过程般是连续的或成批 的，需要严格的过程控制和安全性措施，具有工艺过程相对固定、生产周期短、 产品规格少批量大等特点，包括石化、冶金、电力、轻工、制药、造纸、环保等 在国民经济中占主导地位的行业。全球5 0 0 强企业中，流程工业企业有7 0 家，占 1 5 ，其营业总收入占总收入的1 6 5 ；我国流程工业企业年产值占全国工业企业 年总产值的6 6 ，流程工业的发展状况直接影响国家的经济基础f 2 l 。 1 2 2 流程企业c i m s 离散企业c i m s 和流程企业c i m s 是基于同一哲理的，分别对离散工业企业和连 续工业企业的生产进行集成的系统。流程企业c i m s 是c i m 思想在流程工业企业中 的应用和体现，其含义是：在获取生产流程所需全部信息的基础上，将分散的控制 系统、生产调度系统和管理决策系统有机地集成起来，综合运用自动化技术、信 息技术、计算机技术、生产加工技术和现代管理科学，从生产过程的全局出发， 通过对生产活动所需的各种信息的集成，集控制、监测、优化、调度、管理、经 营、决策于一体，形成一个能适应各种生产环境和市场需求的、总体最优的、高 质量、高效益、高柔性的现代化企业综合自动化系统，以达到提高企业经济效益、 适应能力和竞争能力的目的。通常所说的计算机集成生产系统( c i p s 即c o m p u t e r i n t e g r a t e dp r o d u c t i o ns y s t e m ) ，工厂综合自动化系统等，与流程c i m s 都是同 一概念【2 - 3 l 。 1 3 论文研究背景 海洋化工制造企业是典型的流程企业，但是目前我国海洋化工制造企业的信 息化绝大多数只注重功能的开发而忽视企业流程的再造，强调系统应该实现的各 项功能，而没有考虑一个新系统的建设应该对原有系统进行有效的整合。造成了 企业信息资源利用率低下，影响了企业的发展。 由山东海化集团、大连圣达计算机发展有限公司和大连海事大学信息系统工 程研究所共同承担的“海洋化工企业现代集成制造系统技术需求分析与总体解决 方案设计”( 8 6 3 计划) 的课题任务，就是为了解决海洋化工制造业信息化中存在 的问题，提高海洋化工制造业的信息化水平。其主要研究内容就是以海洋化工龙 连续制造企业。与离散制造企业相比，流程食业的牛产过程一般是连续的或成批 的，需要严格的过程控制和安全性措施，具有工艺过程相对固定、生产周期短、 产品规格少批量大等特点，包括石化、冶金、电力、轻i 、制药、造纸、环保等 在国民经济中占主导地位的行、。全球5 0 0 强企业中，流程工业企业有7 0 家，占 1 5 ，其营业总收入占总收入的1 6 5 ；我国流程工业企业年产值占全国工业企业 年总产值的6 6 ，流程工业的发展状况直接影响国家的经济基础f 2 i 。 1 2 2 流程企业c i m s 离散企业c i m s 和流程企业c i m s 是基于同一哲理的，分则对离散工业企业和连 续工业企业的生产进行集成的系统。流程企业c i l i s 是c i m 思想在流程工业企业中 的应用和体现，其含义是：在获取生产流程所需全部信息的基础上，将分散的控制 系统、生产调度系统和管理决策系统有机地集成起来，综合运用自动化技术、信 息技术、计算机技术、生产加工技术和现代管理科学，从生产过程的仝局出发， 通过对生产括动所需的各种信息的集成，集控制、监测、优化、调度、管理、经 营、决策于一体，形成一个能适应各种生产环境和市场需求的、总体最优的、高 质量、高效益、高柔性的现代化企业综合自动化系统，以达到提高企业经济效益、 适应能力和竞争能力的目的。通常所说的计算机集成牛产系统( c i p s 即c o m p u t e r i n t e g r a t e dp r o d u c t i o ns y s t e m ) ，工厂综合自动化系统等，与流程c i m s 都是同 一概念旧j 。 1 3 论文研究背景 海洋化工制造企业是典型的流程企业，但是目前我国海洋化工制造企业的信 息化绝大多数只注重功能的开发而忽视企业流程的再造，强调系统应该实现的各 项功能，而没有考虑一个新系统的建设应该对原有系统进行有效的整合。造成了 企业信息资源利用率低下，影响了企业的发展。 由山东海化集团、大连圣达计算机发展有限公司和大连海事大学信息系统工 程研究所共同承担的“海洋化工企业现代集成制造系统技术需求分析与总体解决 方案设计”( 8 6 3 计划) 的课题任务，就足为了解决海洋化工制造业信息化中存在 的问题，提高海洋化工制造业的信息化水平。其主要研究内容就是以海洋化龙 的问题，提高海洋化工制造业的信息化水平。其主要研究内容就是以海洋化工龙 连续制造企业。与离散制造企业相比，流程企业的生产过程般是连续的或成批 的，需要严格的过程控制和安全性措施，具有工艺过程相对固定、生产周期短、 产品规格少批量大等特点，包括石化、冶金、电力、轻工、制药、造纸、环保等 在国民经济中占主导地位的行业。全球5 0 0 强企业中，流程工业企业有7 0 家，占 1 5 ，其营业总收入占总收入的1 6 5 ；我国流程工业企业年产值占全国工业企业 年总产值的6 6 ，流程工业的发展状况直接影响国家的经济基础f 2 l 。 1 2 2 流程企业c i m s 离散企业c i m s 和流程企业c i m s 是基于同一哲理的，分别对离散工业企业和连 续工业企业的生产进行集成的系统。流程企业c i m s 是c i m 思想在流程工业企业中 的应用和体现，其含义是：在获取生产流程所需全部信息的基础上，将分散的控制 系统、生产调度系统和管理决策系统有机地集成起来，综合运用自动化技术、信 息技术、计算机技术、生产加工技术和现代管理科学，从生产过程的全局出发， 通过对生产活动所需的各种信息的集成，集控制、监测、优化、调度、管理、经 营、决策于一体，形成一个能适应各种生产环境和市场需求的、总体最优的、高 质量、高效益、高柔性的现代化企业综合自动化系统，以达到提高企业经济效益、 适应能力和竞争能力的目的。通常所说的计算机集成生产系统( c i p s 即c o m p u t e r i n t e g r a t e dp r o d u c t i o ns y s t e m ) ，工厂综合自动化系统等，与流程c i m s 都是同 一概念【2 - 3 l 。 1 3 论文研究背景 海洋化工制造企业是典型的流程企业，但是目前我国海洋化工制造企业的信 息化绝大多数只注重功能的开发而忽视企业流程的再造，强调系统应该实现的各 项功能，而没有考虑一个新系统的建设应该对原有系统进行有效的整合。造成了 企业信息资源利用率低下，影响了企业的发展。 由山东海化集团、大连圣达计算机发展有限公司和大连海事大学信息系统工 程研究所共同承担的“海洋化工企业现代集成制造系统技术需求分析与总体解决 方案设计”( 8 6 3 计划) 的课题任务，就是为了解决海洋化工制造业信息化中存在 的问题，提高海洋化工制造业的信息化水平。其主要研究内容就是以海洋化工龙 头企业山东海化集团为依托，对其主导产品纯碱的主要生产流程进行d c s 改造升 级，开发生产过程制造执行系统m e s 功能模型，咀e r p 的管理理念对整个管理流 程实施优化重组，整合优化营销网络。研究在流程企业如何实现作业层数据、管 理数据、营销数据的集成和共享，提出适合海洋化工企业的集成制造信息系统总 体解决方案。 通过参与项目我认识到利用信息技术改造传统工业是提升传统海洋化工制造 业持续竞争力的重要途径。并由此总结出一条适合流程企业c i m s 的实施有效方法， 为同行业企业在实旌c i m s 时提供一个解决范例，加快我国流程企业发展，赢得市 场竞争，取得更大的经济效益。 1 4 论文内容及其组织 通过本文，研究如何将i r p 技术应用在流程企业c i m s 实施中。文章的组织如 下： 第二章：h h c i m s 的需求分析，首先叙述海化集团概况和海洋化工企业的特点， 然后介绍海化信息化现状并分析其原因。 第三章：h h c i m s 的整体框架研究，介绍流程c i m s 的系统组成和架构设计， 并给出了h h c i m s 的系统模型。 第四章：删一c i m s 的系统解决方案研究，分析i r p 与面向对象方法相结合的解 决方案可行性及有效性，并总结了方案的优点。 第五章：解决方案在h h c i m s 中的应用，结合自己在研究生学习及项目参与 中的心得，针对h h c i m s 的具体情况，详细说明解决方案在系统开发各阶段中的 具体实施方法。 第六章：在解决方案的指导下详细介绍了山东海化销售管理子系统的分析设 计实现。 结论：对论文工作进行了总结，并提出一些有待研究、探讨的问题和还不完 善的地方。 4 第2 章山东海化集团流程c l m s 需求分析 2 1 海化集团简介 山东海化集团是1 9 9 5 年8 月由原潍坊纯碱厂和山东羊口盐场两个圈有大型企 业为龙头组建的，以发展海洋化工新兴产业为主导，集科、工、贸等为一体的现 代化特大型企业，现为“全国1 2 0 家建立现代企业制度试点企业集团”和“山东 省重点培育的2 3 家大型骨干企业集团”之一。现有职工2 万余人，拥有资产总额 1 0 4 亿元，下设2 4 个分、子公司和一个国家级技术中心，建有企业博士后工作站。 主要产品有4 0 多种，其中纯碱、原盐、溴素、三聚氰胺、氯化钙等1 0 种产品产 量及市场占有率均居全国首位，是全国最大的海洋化工生产基地和出口创汇基地。 企业先后荣获全国“五一”劳动奖状、山东省管理创新优秀企业、山东省文明单 位、山东省思想政治工作优秀企业、山东省资源节约综合利用工作先进企业等一 系列荣誉称号。 2 2 山东海化企业特点 1 ) 资源能源依赖性强 它所依赖的资源主要是盐( 地下卤水) 、矿石和水。这三种资源在我国都非 常缺乏，开采和利用方式粗放、综合利用水平低、浪费严重：所用能源主要是煤、 电、气，且耗能大，所以节约资源降低能耗已成为首要解决的问题。 2 ) 连续型大规模生产 采用的是典型的连续型大规模生产模式，原料在产品成本中占有很大的比重， 车间自动化程度的高低，对反应装置、仪表、设备状况影响较大，由于生产的周 期相对较长，产品的价格受原料价格波动的影响较大，如何按照市场要求控制生 产至关重要。 3 ) 设备专业化 设备多为罐、管、塔、炉等，且多数罐器中的液位、压力、温度等可以用传 感器进行计量。生产设备是条固定的生产线，保证持续稳定运行特别重要，不 能发生故障，一旦发生故障，就全线停产，损失严重。当供需变化时，只能靠调 整工艺流程参数维持生产，不能中断。 4 ) 大批量生产逐渐受到市场的冲击 在计划经济条件下往往成年累月的生产同一种型号相同质量的产品，但随着 客户需求的变化和市场需要，这种一成不变的生产方式要被迫改变。 5 ) 管理业务流程相对混乱 由于各个层面数据不能共享，信息获取不及时、物流运作不合拍，所以海洋 化工制造行业的业务运作，在计划、生产、调度、控制、合同( 订单) 、结算、 供应、服务等主要流程比较混乱。 6 ) 信息提供迟缓 日常业务数据管理粗放，从总部到分、子公司，决策信息无及时性和准确性， 尤其决策层不能及时掌握经营计划、管理执行和过程控制的数据和三层的综合信 息，大大增加了经营风险f 4 。 2 3h h - c i m s 应用现状 经过实际调研得出的结论是，在h h c i m s 应用中存在大型信息系统应用的几 个普遍问题：1 、企业或组织内部各类人员，特别是各级管理人员对信息是企业重 要的资源的认识不足。2 、在信息系统建设过程中，重硬轻软，急功近利。3 、在 信息系统建设过程中注重功能的开发而忽视企业流程的再造。4 、企业内部分散开 发的各类单项的应用系统，使得信息分散在各个子系统之中，其整体效益得不到 有效的利用。5 、开发人员在开发过程中的不规范性导致系统半途而废或系统使用 寿命过短，从而造成各应用系统需要不断的重复性开剔”。 尤其是只注重功能的开发而忽视企业流程的再造，强调系统应该实现的各项 功能，而不去考虑一个新系统的建设应该对原有系统进行有效的整合。导致缺乏 核心应用，产生了大大小小的信息孤岛，信息资源利用率低下。h h - c t m s 的应用主 要表现在三个层面上：过程控制、生产调度、经营管理。详细的架构介绍在下一 章来讲述。下面就以每层的应用来介绍。 1 ) 基础自动化层面的应用，以主要装置和设备d c s 和p l c 为代表的应用相对 普遍一些，但绝大多数d c s 是单回路控制，没有形成闭环控制，只能保证小范围 稳定生产，仍有很大的应用空间。过程自动化层面的应用与石化企业比较有一定差 距，先进控制和优化控制几乎是空白。生产过程自动化分为两个层面：如上所述 的基础自动化和过程自动化。仅有基础自动化是没法完成生产过程自动化任务的。 但受认识和条件的限制，过程自动化层面几乎是空白。关键设备的先进控制和同 一工段的优化控制应用几乎没有。无法实现生产管理对控制系统提出基本要求； 也没有自动化控制实时数据库，对于生产过程中的数据，尤其那些关键数据，因 此无法进行历史数据查询，对生产提出持续改进的方法和对事故做深层次的分析。 更不能与上层的管理数据联系起来，进行质量、人员绩效挂钩的管理。与现在的 大型石化企业比较，在生产过程自动化层面有大量的信息化工作要做，有不少的 技术难题需要解决。 2 ) 管理执行层( m e s 层面) 只有零散的应用，没有起到上下数据传输的纽带 作用，也没有发挥核心应用应有的效益。在管理执行层面的信息化系统也是零散 低效的。由于各个信息系统是在实验和探索中分散丌发的，是面向具体业务和部 门的；数据库是面向人工报表建立的，数据流程大多是模拟手工业务流程；信息 编码是随意的。各系统都在分散独立运行，对管理的影响只是部分的替换手工劳 动，并没有实质性的提高管理水平。管理执行层的信息化应用应该是过程控制层 和经营计划层的信息传递的纽带和桥梁，是整个产品生产的指挥控制中心，但就 现在的应用情况看，对该层的认识程度和应用水平都比较低。 3 ) 经营计划层( 以e r p 为中心) 的应用由于缺乏底层和核心层数据的支撑而 收效甚微。经营计划层是三层的指令层，把来自市场的需求结合管理执行层生产 执行能力和底层的有效控制能力做出匹配的资源计划，经过中间层的有效调度向 底层贯彻，同时下达合理的采购供应计划，但这些资源计划的合理配置，必须以 底层和中层的应用和信息做支撑。在底层应用有限，中间是断层的情况下，经营 计划层的应用只能是低效的。 2 4 造成现状的原因分析 阻碍山东海化信息化水平提高的关键是：缺乏统一一致的系统集成指导思 想。山东海化有自身的特点，对应的信息应用系统必须符合这些特点，还要遵从 7 企业信息化自身的客观规律。统一一致的系统集成思想必须在此基础上提出、实 践和完善。 没有统一一致的系统集成思想指导，必然导致信息孤岛丛生，信息孤岛成为 制约信息系统集成的瓶颈。 2 4 1 形成信息孤岛的原因 首先是受原来认识水平和应用范围所限，从没有考虑较大范围的系统功能集 成，因此就各做各的应用系统，形成信息孤岛自然而且必然；其次是其主导产品 的产、供、销、管，一般由若干个部门或单位分别承担，在考虑使用信息化手段 时也往往站在本部门本单位的角度和利益出发实施信息化应用系统，易造成层面 之间的信息孤岛；三是现在的企业信息化合作商或系统开发商，还没有同时涵盖 各个层面的应用系统和开发能力，虽然也推出大大t j 、z j , 的整体解决方案，但仔细 看还是针对某一个层面的应用居多，最多是管、控一体化的解决方案。从商业角 度考虑，系统供应商不会做与本身无关，没有效益而对企业信息化有长远利益的 事，也是造成信息孤岛的主要原因之一；四是长期以来人们对企业信息资源的利 用和开发认识不够，更谈不到开发和综合利用，因为信息资源的开发利用，不是 一蹴而就的事，需要耐心细致的工作，并且信息资源的开发没有直接的经济效益， 也就忽视信息的组织和利用，仅就眼前的应用而准备数据，使用所谓的数据标准， 营造数据环境，造成信息孤岛也就是在所难免的事情。 2 4 2 信息孤岛是制约系统集成的瓶颈 以海化纯碱为例：首先是层内的信息孤岛。老线各d c s 之闻信息独立，新线 d c s 的数据与历史数据无联系，都滞后于车间计划数据，也与主要设备管理数据不 能共享；管理层面的生产计划数据、质量计量数据、财务数据、人力资源之间的 数据彼此独立：供销层面的采购计划、销售计划、财务数据、客户信息也彼此独 立。没有统一的数据标准，缺乏层内信息共享的基础。信息孤岛限制层内的应用 系统集成。 其次是层问的信息孤岛。虽然在各层之间有一些信息的共享，但没有从根本 上解决问题。而且由于数据平台的不统一，已建成的信息系统之间难以共享信息， 仍然是大大小小的“信息孤岛”。如何把市场需求信息通过管理层面分解成生产执 行信息，按照市场需求组织生产；把生产数据和管理数据反馈到市场上，更好的 满足市场需求做好客户服务，以及与其他供应商协同运作都不能做到。 这些问题只从企业外部解决是不可能的，而只有企业自身站在产品应对市场 的高度提出集成指导思想，统一这三个层面的数据标准，优化数据环境，从根本 上消除信息孤岛实现集成，才是突破瓶颈的关键所在。 2 5 海化实施流程c lm s 的需求 从山东海化信息化现状和原因的分析可以看到其对信息化技术的需求和应用 潜力，尤为需要实现集成制造的信息系统来支撑其产品应对市场的竞争。主要表 现在以下三个方面： 1 、生产过程自动化需求。从现状看到，其对信息技术的需求首先是基础自动 化层，实现由现在的单回路到闭环回路控制，其应用范围和应用效果都会有大幅 度提升；其次是在基础自动化层应用基础之上的过程自动化，主要流程和关键设 备采用先进控制和优化控制，其节能降耗的效果就十分明显。 2 、对管理信息化的需求。管理信息化是海化信息化的核心。首先，企业管理 信息化为企业从以生产为中心的模式转向以客户为中心的模式提供直接的手段， 传统上认为客户化定制和大批量生产是矛盾的，但是信息技术的使用可以使大规 模定制成为可能，集成的客户数据库可以有效地在企业内部各个环节共享客户信 息，直接将市场引入到企业内部，客户关系管理系统可以使客户的每一次访问均 成为分析客户、服务客户的依据；其次，企业管理信息化为加强与供应商的联系， 提高供应链的效率提供了必要的手段；第三，企业管理信息化对于加强基础管理， 形成量化管理有巨大的促进作用，管理信息系统中大量的物流、资金流要转化为 信息流，管理层依靠准确、全面的信息流进行决策，这就必然要求企业对物流和 资金流进行准确、及时地量化，使信息进入系统，这实际上是基础管理的一部分； 第四，企业管理信息化为企业引进管理模式找到了新的方式；商品化的信息系统 是不同的企业管理模式的固化，世界级的管理软件还包含了世界级企业的先进的 管理实践；第五，管理信息化还为解决企业管理中的一些突出问题找到了新的途 径，管理中常见的问题如采购销售中的“暗箱操作”、生产经营过程中的“跑冒滴 漏”可以在管理信息系统中通过参数设置得到较好控制。在管理层面海洋化工制 造业对信息技术的需求也是巨大的。 3 、山东海化同样受外部市场的逼迫，而迫切需要信息化手段的支撑。企业的 生存取决于市场对它的认可程度。信息化可以提高海化集团对市场的反应速度。 亦是市场逼迫我们利用信息化手段提升自身竞争力。进入2 0 世纪9 0 年代以来， 世界经济发生了巨大的变化，全球化日趋明显，知识经济初见端倪，企业面临空 前复杂的经营环境：第一，企业环境变化加快，受全球化和信息技术发展的影响， 影响环境的因素已从地区扩展到全球，借助信息技术，跨国公司的触角延伸到地 球的每一个角落。企业面临的微观环境也发生了深远的变化，客户需求、技术创 新、产品生命周期、市场竞争等都以前所未有的变化速度在进行。第二，客户多 样性，市场的主导权已转入客户手中，使市场由卖方市场变为买方市场，客户选 择商品的余地增大了。因此，怎样使客户满意，就成为企业的奋斗目标和一切工 作的归宿。满足客户的个性化需求成为企业面临的主要挑战，随着物质生活的提 高，消费者消费已从主要追求质量、价格逐步转向个性化需求，要求企业管理必 须能够适应飞速变化的客户需求。第三，信息技术的发展使企业获得了前所未有 的挑战和机遇。互联网的迅速普及，e r p 等大型企业信息系统的出现，使企业管理 范围由企业内部延伸到供应商和客户，形成供应链管理，企业管理效率得以大幅 度提高；同时企业也面临着由于竞争对手不断采用信息技术所造成的压力。第四， 竞争日趋激烈，不仅改变了企业的经营环境，而且从根本上影响了企业的经营管 理方式。以往那种仅凭借物美价廉的商品就能在竞争中稳操胜券的简单竞争方式 已被多层面的竞争方式替代。谁能提供独占性的产品和一流的服务，谁就能够赢 得竞争。 2 6h h - c l m s 系统任务和目标 通过上面的分析总结，我们可以得出h h c i m s 主要任务： 由海化的特点决定，h h c i m s 的主要任务是：首先是产品生产环节信息技术的 应用，实现技术创新；普遍使用集散控制系统( d c s ) 和p l c ，实施先进控制和优 1 0 化控制，提高产品生产的自动化程度。二是营销环节的信息技术应用，实现营销 创新。大力推广电子商务和网络营销，改造企业采购销售物流系统，提高对国内 外市场的应变能力和开拓能力。三是管理环节的信息技术应用，实现管理创新。 推广应用企业资源计划( e r p ) 和客户关系管理系统( c r m ) ，再造企业流程，实现企 业运营管理的网络化、智能化和集成化。 h h c i m s 系统目标： 利用信息化手段提高海化的竞争力，主要有三个方面：首先是利用信息化手 段降低产品成本；二是保证客户对产品的质量要求；三是利用信息化手段使产品 的产、供、销、管各环节的信息流、资金流、物流三流畅通，有效地利用企业内 部信息资源和外部的信息资源，从而提高企业对市场的反应速度。实现山东海化 产品“管、控、营”一体化1 4 1 。 基于以上的分析，我们必须首先为h h c i m s 设计一个良好的架构并制定出一 个合适的解决方案来处理这些问题。在做h h c i m s 实施之前首先要设计一个好的 架构，在这个架构下按照解决方案具体实施，下一章将介绍h h c i m s 的整体架构。 第3 章h h - c i m s 的总体架构设计 3 1 流程企业c l m s 的组成 流程企业c i m s 是以整个流程企业为对象，借助于计算机网络等先进技术手段， 按c i m 哲理建成的产、供、销一体化综合自动化系统，实现企业的生产经营目标。 从各组成部分的功能来看，可分为管理信息系统、质量控制系统、生产自动化系 统、动态过程监控系统、计算机网络与数据库管理系统等如图3 1 所示。同时c 1 m s 又是一个多层次递阶的集成系统，通常分为五个层次：过程控制层、过程优化层、 生产调度层、企业管理层和经营决策层如图3 2 所示。也可以理解为三个层次， 过程控制层和过程优化层可以作为控制层，企业管理层和经营决策层可以作为经 营管理层。 技术信息市场信息 原材料 能蠊动力 销售服信息 图3 1 流程c i m s 的功能视图 f i g 3 1t h ef u n c t i o nv i e wo f p r o c e s sc i m s 一般来说，生产自动化系统和动态过程监控系统对应于过程控制层和过程优 化层，管理信息系统对应于生产调度层、企业管理层和经营决策层，而计算机网 络与数据库管理系统是实现c i m s 信息集成的技术手段。随着流程企业c i m s 商品 化软件在工业界的推广应用，还有一种较常见的由企业资源计划( e r p ) 系统、制造 执行系统( m e s ) 和集散控制系统( d c s ) 组成的集成方案，其中e r p 对应于经营决策 1 2 图3 2 流程c i m s 的递阶图 f i g3 2t h es t e p - u pf i g u r eo f p r o c e s sc i m s 和企业管理层，i v i e s 对应于生产调度层，d c s 对应于过程优化和过程控制层。c i m s 的构成必须与企业的运行管理体制相一致，企业的产品结构、工艺特点、生产方 式、经营规模、行业特征等都将影响c i m s 的具体构成。就流程企业而言，有连续 制造、间歇制造、混杂制造等多种生产方式，c l m s 的构成差异体现在各功能子系 统的作用、功能有所不同。离散企业c i m s 的柔性生产可以通过柔性制造、并行 工程、敏捷制造等方法来实现，在流程企业c i m s 中虽然也可应用这些思想，但由 于生产方式的明显不同，并行工程、敏捷制造等技术在流程c i m s 中应用范围和效 果受到很大限制。与离散企业相比，流程企业在生产流程和生产设各方面的柔性 较小。因此，流程企业c i m s 的柔性在过程控制层很难体现，主要靠过程优化层的 生产装置操作优化、生产调度层的物流能量流在线调度优化、企业管理层和经营 决策层的决策优化以及建立通用模型来保证。这些优化方法加上d c s 、现场总线技 术、分布式数据库和客户机服务器网络环境的应用，使流程企业c l m s 的柔性大 大增强。 流程企业c i m s 通过信息的集成来实现各组成部分的系统集成，集成的技术手 段是计算机网络、分布式数据库、d c s 系统、各种现场仪表、现场总线等。而各个 组成部分之间的有机集成则是通过价值流、效益流的集成来实现【6 j 。 3 2h h - o l m s 架构设计 基于一个好的整体架构来实施c i m s 是非常重要的，因为它不但能够加快c i m s 的实施速度，而且能使整个系统更加稳定。 3 2 1 应用构架 通过前面的分析并结合山东海化的特点和应用目标可以得出h hc i m s 的应用 架构是典型的以m e s 为中心的三层三库架构如图3 3 。 图3 3 三层三库架构图 f i g 3 3t h ef l a m eo f t h r e el a y e r sa n dt h r e ed a t a b a s e s 三层即经营计划层、管理