中国石化炼化企业SMES4.0项目可行性研究报告

中国石化炼化企业SMES4.0项目

可行性研究报告中国石化智能工厂项目组2017年4月可研摘要1建设目标基于云计算、物联网、大数据、移动互联及人工智能等技术，建设企业级智能制造平台2.0，并以SMES3.0和平台为基础，扩展指令执行、物流现场操作和事件级物料平衡功能，建设炼化企业生产执行系统V4.0（MES4.0）3投资回报通过MES应用建设，减少物耗、发现问题、减少损失，提高劳动生产率，年经济效益2252万元，按业务应用建设投资6000万估算，预计2.7年收回投资。2应用亮点事件级物料平衡：深化物料平衡业务内涵，从关注总量盈亏的全厂大平衡，进阶到实现按物料组分划分的管网平衡（原油、汽柴油、乙烯料管网），实现按组分开展精细化调度平衡，将MES的应用价值从管理效益向经济效益提升。基于对物流的监控和预测、高频的自动信息采集，实现事件级、实时化平衡基于组分跟踪，实现分介质管网平衡，跟踪高价值物料收率，提高效益。提升智能感知水平，对MES标准业务流程优化重构，实现业务流程自动化.实现实时工况检测，提高计量数据质量，持续提升测量网络运行水平。调度指令与物料移动的闭环联动：采用移动终端、物联网技术等新一代信息技术实现IT/OT深度融合，基于集成统一的工厂模型，与调度指挥应用统一设计实现，支撑调度指令、MES物料移动与内/外操执行的业务协同，实现调度指令-物料平衡的自动分解、无缝衔接、闭环管理、上下协同。物流现场操作的在线协同：应用工业移动终端，结合实时化、事件级平衡能力和指令管理链路，实现生产班组内操-外操岗位的指令传递、执行跟踪、实时反馈、量化管理，提高内外操协同工作精细化水平。促进班组工作模式从电话呼叫、事后反馈、班末记账转变为实时协同、同步跟踪，解放人力，提高工作效能。目录二、项目背景及必要性三、国内外现状及发展趋势四、现状评估及需求分析五、建设目标和内容六、技术方案及技术路线七、系统配置及投资估算八、项目组织及实施策略九、可行性分析一、试点项目总结1.1项目历程1.2建设成效1.1中国石化智能工厂项目历程2015年1月完善扩充智能工厂信息化标准化体系2015年7月九江石化智能工厂被工信部列为2015年国家智能制造试点示范项目2015年11月工信部组织在九江召开智能制造现场交流会2015年12月4家试点企业核心功能整体上线，初见成效2012年启动中国石化智能工厂试点建设工作2012年9月开展总体规划2012年开展总体规划2013年完成规划及可研2013年3月智能工厂试点项目被列为信息化四大示范工程之一2013年10月完成规划及可研2014年2月完成架构设计,选择燕山石化、茂名石化、镇海炼化、九江石化作为试点企业2014年10月完成初步设计2014年完成设计2015年核心功能整体上线2016年启动2.0设计2016年3月召开试点成果交流及提升方案研讨会2016年5月召开提升可研评审会启动推广项目可研2016年6月承担2016年国家石化行业智能工厂通用技术要求和评估规范标准化和试验验证项目2016年7月镇海炼化智能工厂被工信部列为2016年国家智能制造试点示范项目2016年11月完成智能工厂试点验收2017年完成智能制造平台研发2017年3月石化智能工厂积极争取国家制造业与互联网融合发展、智能制造专项等国家课题2017年4月石化盈科、华为公司联合创新，发布石化智能制造平台济南仪征安庆齐鲁中原荆门神华咸阳长岭武汉青岛炼化塔河北海湖北化肥南阳石蜡江汉川维胜利青岛石化湛江东兴茂名九江洛阳长城能化中天合创大唐阜新大唐克旗大唐多伦神华包头西安神华呼伦贝尔中煤榆林神华榆林中煤蒙大中化泉州盛宏石化博大实地博源三源博源控股京博石油阜康能源伊泰大路伊泰杭锦旗伊泰新疆伊泰伊犁富德能化神华煤制油巴陵广州燕山天津石家庄沧州北京东方上海高桥海南炼化上海扬子扬州石化南京化工清江泰州中石化企业非中石化企业镇海炼化根据中国石化信息化建设的总体目标和建设原则，从2003年起开展炼化企业生产执行系统（简称“MES”）的建设部署。经过提升和推广建设，截至2016年底，已实现具有自主知识产权的MES系统对中国石化炼化企业的全覆盖，取得了良好的应用效果。1.1中国石化MES项目历程1.2建设成效形成了以集中集成（ODS+ESB）为核心的智能工厂平台1.0利用大数据分析，在生产异常分析、生产操作、设备运行方面开展应用试点企业建设了工业4G网，实现了融合通信建设了三维数字化平台，为生产运行、设备检维修、HSE管理、操作培训提供可视化环境通过共享资源池的方式，实现了IT资源的集中共享和动态调配形成了生产营运数据仓库、生产调度指挥、HSE管理、能源管理、操作管理等一系列自主知识产权的软件套件2.技术平台构建了智能工厂信息化标准体系，包括7大主题934项数据指标、13个专题业务模板、17项开发标准形成了应用规范11册，标准业务流程86项总结了一套智能工厂项目推广模板，包括系统建设、应用功能、项目管理等3.标准规范形成了1套石化智能工厂特色的理论体系——“一个平台、两个支持体系、三条主线、四项能力、五化特征、六大业务域”打造了1套石化智能工厂1.0版解决方案1.理论内涵取得五方面应用效果，推动企业转型，升级提质发展，一是提升了生产管控一体化水平；二是提升了供应链协同优化水平；三是实现了设备数字化管理、预知性维修；四是实现了精细化、协同化的HSE管理；五是开展了工业大数据分析应用4.应用成效中国石化智能工厂按照规划设计的蓝图和路线，经过3年的试点建设，已取得一系列成果。通过智能工厂试点建设，明确了智能工厂的一个平台、两个支持体系、三条主线、四项能力、五化特征、六大核心业务域的石化智能工厂的内涵。1.2建设成效——石化智能工厂理论体系三条主线炼油和化工生产管控一体化石化全产业供应链协同一体化工厂设备资产全生命周期管理五化特征数字化、集成化、模型化可视化、自动化两个支持体系技术支持体系和标准体系四项能力全面感知、优化协同预测预警、科学决策六大业务域生产管控、供应链管理、设备管理、能源管理、安全管控、环保管控建设一个平台智能制造平台7中国石化智能工厂1.0整体解决方案将原来以MES为核心的生产营运平台，初步打造成以集中集成为核心的中国石化智能工厂平台，并形成了以六大业务域和两大支持体系为核心的中国石化智能工厂1.0整体解决方案。1.2建设成效——石化智能工厂1.0版解决方案业务架构数据架构集成架构部署架构技术架构4家智能工厂试点项目应用架构通过试点项目建设和积累，形成了5项具有自主知识产权的面向流程工业智能工厂套装软件；形成了一批涵盖炼化智能工厂建设和应用所需的应用、数据、技术标准。注重产学研用的深度结合，积极申报国家智能制造项目，加大对自主知识产权的石化工业软件、论文和专利的研发，抢占竞争制高点，扩大行业影响力。成果明细专利1.一种基于大数据技术的石油化工装置产品收率优化方法2.一种基于大数据技术的催化裂化装置沉降器结焦预测方法3.重整装置基于大数据技术的参数调优方法4.重整装置基于大数据技术的异常侦测方法软著1.中国石化集中集成平台软件V1.02.中国石化绩效管理软件V1.03.中国石化生产运营数据仓库软件V1.04.中国石化生产调度指挥软件V1.05.中国石化计划生产协同优化软件V1.0论文1.PerspectiveforSmartFactoryinPetrochemicalIndustry2.加快智能工厂进程，促进生态文明建设3.石化企业能源管理系统的研发与应用4.OverviewofSmartFactoryStudiesinPetrochemicalIndustry5.石化企业能源优化系统设计与应用应用标准涵盖6个业务域、2大支撑体系，编制了86项业务流程、207项应用功能数据标准形成生产、操作等7大类共92种信息代码，934项数据指标标准，完成59352条标准化主数据贯标技术标准涵盖了信息安全、基础设施、开发标准3大类，采标了126项标准，编制了17项标准智能工厂标准1.2建设成效——知识产权和标准规范1.2建设成效——应用成果提升了生产管控一体化水平建立了一体化的生产调度指挥中心，实现了生产管理扁平化，调度指令一线通达，内操外操协同联动，操作合格率从90.7%提升至100%；试点企业班组数量减少了13%，外操室数量削减35%，员工总数减少12%。提升了供应链协同优化水平实现了计划、调度、工艺流程模拟的协同优化和炼油化工装置一体化优化，试点企业2015年综合优化增效10亿元；应用能源在线优化技术，对蒸汽动力系统，氢气、瓦斯等介质，蒸汽管网进行优化，企业年节能降耗近千万元。实现了设备数字化管理、预知性维修实现了精细化、协同化的HSE管理企业实现作业票管理“定时、定位、定票、定人”，提升了现场作业的安全管理水平；建立污染排放监测点370余处、职业危害监测点770余处，通过“环保地图”实现了环境保护可视化和异常报警。开展了工业大数据分析应用通过催化裂化装置报警预警大数据分析，装置报警数量减少40%以上，提升了高附加值产品收率，年增经济效益达770万元；通过重整装置工艺优化大数据分析，实现了多目标参数优化，汽油收率提高0.22%、辛烷值提高0.9。中国石化智能工厂1.0建设了设备健康和可靠性管理系统，实现71台大机组、37个泵群的在线监测，每年节约检修费用500多万元；企业开展了设备故障预测分析，每天对27个关键机组约300万条数据进行采集监测，减少了非计划停工。经过3年的建设，4家试点企业生产营运管理的自动化、可视化、数字化水平大幅提升，促进转型升级、提质增效作用显著。1.2建设成效——应用成果11支撑了企业生产调度、生产统计、能耗统计、进出厂管理等业务管理推进了生产统计月结提速支持了生产班组考核管理支撑了业务应用规范了业务流程促进了生产业务的规范化梳理了炼化企业生产管理业务流程规范了装置、罐区、计量、仓储、调度、统计、能源等业务管理流程固化并形成了26个标准业务流程中国石化自主研发的MES系统已经成为炼化企业统一的生产执行管理平台1.2建设成效——应用成果12质量能源ERP物料计量TBMMES其他总部营运指挥系统技术经济指标统计系统安全生产指挥中心运营监控系统安环工艺设备炼油化工实时监控系统物料管理计量系统实时数据库OM能源统计预警指令调度系统三剂管理系统APCLIMSORION盈亏平衡分析系统产供销监控预警指令调度系统数字化调度会MES已成为炼化企业核心的生产数据中心数据集成对物料、质量、能源、工艺、设备、安环、计量等各类业务数据进行集成应用支撑对ERP、总部调度营运指挥系统、技经指标系统、生产运营监控等外部应用系统，及企业自有个性化应用提供数据支撑1.2建设成效——应用成果将MES已上线企业全部纳入总部应用评价体系，并将操作管理、能源管理等应用同步纳入监控，对规范企业相关业务操作、提高系统应用水平起到了积极促进作用以齐鲁石化为例，在应用评价的监控指导下，MES数据精度大幅提升，应用水平跃居炼化企业前列，在此基础上，企业基于MES开展了小指标动态竞赛，让生产指标与效益指标有机结合，实现了精细化管理13企业对MES的应用水平不断提高年份MES覆盖企业原油加工量

(万吨）MES经济效益

（万元）降低能耗效益

（万元）降低损失效益

（万元）提高综商效益

（万元）2010年24148001250067005800144002011年301860019700106009100227002012年392200024200130001120028000通过MES系统发现问题、优化生产等多种途径，降低企业能耗、物耗，（改成“通过MES系统，发现问题、优化生产，降低了企业物耗、能耗”取得了可观的经济效益。经测算，在MES系统投用以后，企业平均降低能耗2%、物耗0.1%，提高综合商品率0.25%，随着MES全面覆盖的实现，经济效益日益提升。2012年实现经济效益约2.4亿元1.2建设成效——应用成果14MES应用获得了良好的经济效益一、

项目背景通过MES系统建设，提高了企业分析处理问题的能力，提升了企业精细化管理水平，加强了组织机构与企业管理需求的契合度，促进了企业内涵式发展应用成果实施前现状实施后效果统一数据核算口径企业内不同部门的数据统计口径各异，使得数据来源各异，统计结果不同，造成不同业务层数据彼此孤立，互不传递，降低了统计数据的可溯性、关联性企业统一了数据核算口径，使得各部门“数出同源，一脉相承“，各业务层数据向上可逐层提报，向下可逐级溯源。提高数据的关联性，使得企业能够通过分析统计数据，直溯问题根源规范班组运转模式企业内不同生产班组运转模式不统一，运转周期与业务主管部门对数据的管理需求不吻合，加大了数据统计难度，降低了统计数据可用性企业规范了生产班组运转制度，调整了倒班周期，使得业务主管部门能够按需准确地获取生产信息，掌握实际生产情况，通过分析数据精确定位问题，提升了精细化管理水平促进机构优化重组企业内存在着机构拆分后，体制及管理方式未配套分离的情况，造成了职责不明确，管理不到位的问题通过MES系统模型对于企业组织机构的界定，促进了企业机构优化重组的执行、相关管理制度的落实、独立核算制度的确立，提升了企业组织机构与企业管理需求的契合度1.2建设成效——应用成果15MES的应用促进了企业内涵式发展目录二、项目背景及必要性三、国内外现状及发展趋势四、现状评估及需求分析五、建设目标和内容六、技术方案及技术路线七、系统配置及投资估算八、项目组织及实施策略九、可行性分析一、试点项目总结2.1国际背景2.2国家战略2.3中国石化背景2.4企业需求调研近年来，全球兴起了以智能制造为代表的新一代革命性技术的研发与创新。工业互联网通过新的技术、标准、商业模式重新定义制造业。将工业与互联网在设计、研发、制造、营销、服务等各个阶段进行充分融合，以提高整个系统运行效率工业4.0战略“1”个网络：信息物理系统（CPS）“4”大主题：智能生产、智能工厂、智能物流、智能服务“3”大集成：横向集成、纵向集成、端到端集成“8”项计划：标准化和参考架构、管理复杂系统、工业宽带基础设施、安全和保障、组织和设计、培训和持续的职业发展、监管框架、资源利用效率中国制造2025依托优势企业，紧扣关键工序智能化、关键岗位机器人替代、生产过程智能优化控制、供应链优化，建设重点领域智能工厂/数字化车间等互联网+新一代信息技术与现代制造业、生产性服务业等的融合创新，发展壮大新兴业态，打造新的产业增长点，为产业智能化提供支撑，增强新的经济发展动力，促进提质增效升级新兴发展中国家抓住产业链重组和调整机遇，以信息化促进转型发展，力求掌握更多的发展主动权。发达国家纷纷制定以重振制造业为核心的再工业化战略，加快制造业数字化、网络化、智能化进程，重塑制造业竞争新优势。2.1国际背景2012年3月2013年4月2015年7月2015年9月2015.5中国制造20252015.7“互联网+”

行动指导意见2015.9《中国制造2025》

重点领域技术路线图2015.12国家智能制造

标准体系建设指南2016.5《关于深化制造业与互联网融合发展指导意见》顶层设计创新驱动质量为先绿色发展机构优化人才为本操作系统与工业软件智能制造核心信息设备机器人智能制造系统架构智能制造标准体系架构基础共性标准关键技术标准重点行业标准“互联网+“协同制造智能制造大规模个性化定制网络化协同制造服务型制造制造企业与互联网企业跨界融合制造业与互联网融合新模式强化融合发展基础支撑提升融合发展系统解决方案能力提高工业信息系统安全水平智能制造控制系统新型工业传感器物联设备仪器仪表和检测设备制造信息安全保障产品嵌入式系统工业大数据平台工业云与制造业核心软件重点领域工业应用软件工业机器人服务机器人新一代机器人智能工厂系统架构智能工厂标准体系架构智能工厂总体标准智能工厂应用标准智能工厂数据标准智能工厂技术标准智能工厂管理规范智能工厂信息安全标准工业云平台新一代工程数据中心设备远程运维、监控绿色过程系统工程全供应链资源优化人机协同知识型员工的教育与培训智能制造创新联盟数字化研发设计信息技术嵌入到产品制造过程的智能控制制造设备数控化工厂范围网络化、社会化和服务化生产流通一体化全产业链质量控制网络化协同制造自动控制与感知工业互联网制造执行系统产品全生命周期管理智能工厂信息安全体系重点内容对智能工厂建设的启示2.2国家战略2.3中国石化背景“十三五”发展规划纲要报告王玉普董事长强调，“十三五”时期，提质增效升级是核心目标，转方式调结构是核心任务，必须以发展理念转变引领发展方式转变，以发展方式转变推动发展质量和效益提升，大力实施价值引领、创新驱动、资源统筹、开放合作、绿色低碳五大发展战略。坚持把创新摆在公司发展全局的核心位置，强化创新链与产业链、价值链的结合。王玉普董事长在中国石化集团公司2015年工作会议上的讲话会议要求：进一步加强信息化的统筹规划、顶层设计，突出重点、分类施策，积极推进ERP、智能工厂、统一电子商务、大物流等重点项目建设，大力开展各领域大数据分析应用，用信息化支撑和引领石化产业迈向中高端。王玉普董事长强调，加强顶层设计，总体方案要细要实，要统筹抓好软件研发、平台建设和数据共享等基础工作，要形成具有核心竞争力的软件产品，“数据是资产、是宝贵资源”要加大数据共享和数据资源开发利用。智能工厂建设要抓好试点企业的完善提升，为全面推广打好基础。王玉普董事长在2016年4月1日“信息化领导小组全体会议”的要求良性循环、独特优势、走出新路、争当示范：集团公司推进智能工厂建设，是顺应数字化、网络化、智能化的发展趋势，加速推进“两化”深度融合，以信息化提升改造石化产业的重大举措。所以，我们不仅要建设好智能工厂，更要真正创造出大效益，形成独特竞争优势。另外，我们要在人才方面加大培养力度，大力打造与智能工厂相匹配的管理人才。王玉普董事长在2016年4月16日九江石化调研的讲话九江石化的智能工厂建设，是我国石化流程型工业“两化”深度融合的发展方向，是大势所趋。王玉普董事长希望九江石化把石化流程型工业的智能制造推向原创、高端和引领，努力打造国家级石化流程型企业智能制造示范企业，为我国石化行业转型发展及提质增效升级提供借鉴和示范。王玉普董事长在2016年8月9日九江石化调研的要求2.3中国石化背景2016年中国石化信息化大会王玉普董事长在2016年中国石化信息化大会上强调，加快推进“两化”深度融合，要按照实施价值引领战略的要求，以价值创造为导向，推动全产业链、全过程、全方位融合，着力打造集约化、一体化经营管控新模式，着力打造数字化、网络化、智能化生产运营新模式，着力打造“互联网＋”商业新业态。2017年信息化大会提出发展“智能制造”，是公司推进“两化”深度融合的核心任务，是推进转方式调结构、加快转型发展的关键引擎。按照集团公司发展战略、四大炼化基地建设等产业结构布局，制定出中国石化智能制造的总体规划方案，各专项规划与总体规划在方案设计、技术路线、标准执行上要相互衔接、保持统一。智能化建设要坚持以生产核心业务为重点、以实现提质增效为目标。围绕生产过程优化、设备资产管理、安全环保管控、预测预警、辅助决策等重点领域，推进智能工厂建设。现阶段主要是以实现生产制造的数字化、自动化、可视化、模型化为目标，要逐步向网络化智能化阶段发展。2017年中国石化信息化大会2.4企业需求调研

按照总部统一安排，为加快可研编制工作，信息化管理部会同炼油事业部、化工事业部分别对齐鲁分公司、金陵分公司、济南分公司、天津分公司等推广企业进行现场需求调研。3月11日，德芳主任带队，前往齐鲁分公司开展调研工作5月6日，德芳主任带队，前往金陵分公司开展调研工作6月29、30日，剑峰副主任带队，前往济南分公司开展调研工作7月1日，剑峰副主任带队，前往天津分公司开展调研工作9月14日，德芳主任带队，前往上海股份公司开展调研工作推广企业进一步对接为进一步了解企业需求，石化盈科确立了推广企业大项目经理，并组织相关业务人员一起，共同参与企业需求对接工作。上海石化股份公司6月中下旬，宣贯1.0方案，业务域人员以及技术平台项目组与企业就建设方案及建设内容及范围进行详细对接齐鲁分公司5月31日-6月2日，对于建设项目需求初步对接6月13日-17日，就建设项目范围详细对接7月29-7月30日，对企业重点需求进一步对接天津分公司5月27日，对于建设项目需求初步对接7月12日-15日，就实施方案进行详细对接8月11-12日，对企业重点需求进一步对接金陵分公司5月底，第一次对接，初步确定建设内容6月23日，对调度指挥、能源等专题建设方案及建设范围进行详细对接济南分公司5月23-25日，对标1.0方案确定企业建设内容及范围6月14日，调度指挥方案详细对接青岛炼化公司5月底，第一次对接，初步确定建设内容6月中下旬，对范围详细对接目录二、项目背景及必要性三、国内外现状及发展趋势四、现状评估及需求分析五、建设目标和内容六、技术方案及技术路线七、系统配置及投资估算八、项目组织及实施策略九、可行性分析一、试点项目总结3.1国际发展趋势3.2国内外实践案例3.1中国石化智能工厂与巴斯夫工业4.0对标分析2016年5月，中国石化代表团赴欧洲对巴斯夫、BP、壳牌等公司进行了调研，就工业4.0和智能工厂专题进行了技术交流，并将中国石化智能工厂和德国工业4.0在流程行业的实践者巴斯夫进行了对标分析。巴斯夫于2015年1月启动工业4.0项目，任命Netzer博士为全公司工业4.0项目的领导人，Netzer博士直接向CEO汇报，并组建了由IT、自控、生产、人事、财务等25名专家组成的专职项目组，统筹管理4.0项目。3.1中国石化智能工厂与巴斯夫工业4.0对标分析

——战略目标战略目标巴斯夫（BASF）集团工业4.0巴斯夫于2015年1月启动工业4.0项目，其目标为：通过三年建设（2016-2018年）取得1亿欧元的预期收益，大幅度提升安全生产水平和员工素质，并改变每位员工的工作环境和工作性质中国石化智能工厂中国石化智能工厂于2012年启动，已取得阶段性成果。于2016年开始打造升级版，建设目标为：通过三年建设（2016-2018年），相比智能工厂建设之前，劳动生产率提高20%，万元产值综合能耗降低6%3.1中国石化智能工厂与巴斯夫工业4.0对标分析

——整体架构整体框架巴斯夫（BASF）集团工业4.0巴斯夫工业4.0整体框架包括创新生态系统、预测性维护、数字工厂、全流程优化、纵向集成、横向集成、预测型供应链、数字业务模型巴斯夫工业4.0的两大核心为数据和连接，七项技术为人工智能、大数据分析、云计算、物联网、移动设备、3D打印和增强现实中国石化智能工厂中国石化智能工厂突出三条主线：“炼油和化工生产管控一体化”，“石化全产业供应链协同一体化”，“工厂设备资产全生命周期管理”。聚焦六大核心业务域：生产管控、供应链管理、设备管理、能源管控、安环管控、辅助决策中国石化智能工厂的技术支持体系包括：移动应用、工业大数据、云计算、物联网、虚拟现实等3.1中国石化智能工厂与巴斯夫工业4.0对标分析

——前期工作前期工作巴斯夫（BASF）集团工业4.0能源管理：系统预测电力需求、蒸汽需求、冷却水需求等，优化产能装置运行。系统使用后提升预测准确度60%，3家电厂年节约成本3000-4000万欧元移动巡检：利用移动应用、虚拟现实技术提升设备巡检与维护效率，已配备300个移动终端，下一步将在主要装置设备管理与维护中推广中国石化智能工厂能源优化：实现了蒸汽动力优化、氢气、瓦斯优化，企业年节约成本近千万元计划生产协同优化：建设了具有生产优化、效益预测、实时跟踪功能的协同优化管理系统，九江石化2015年优化增效2.8亿元生产操作：实现了内、外操协同联动，操作平稳率提高5.3%，操作合格率从90.7%提升至100%3.1中国石化智能工厂与巴斯夫工业4.0对标分析

——交流总结在此期间，中国石化代表团还与BP、壳牌等公司就智能工厂专题进行了深入交流，综合来看：中国智能制造国家战略与德国工业4.0的战略使命、核心理念一致，我国石化工业智能工厂与国外先进石油石化公司工业4.0的建设目标、体系架构、主要建设内容相符，对传统制造业提质增效、转型发展具有重大意义。我国石化工业智能工厂建设起步较早，整体上已处于世界先进水平。在一些重点应用领域，如计划生产协同优化、融合通讯、集中集成平台等方面处于领先水平。因此，通过新一轮的设计、研发和实施，我国石化工业智能工厂抢占行业制高点大有希望。我国石化智能工厂在标准体系、流程再造、人才培养等方面与国外先进石油石化公司存在差距，需要在下一步建设中重点加强。目录二、项目背景及必要性三、国内外现状及发展趋势四、现状评估及需求分析五、建设目标和内容六、技术方案及技术路线七、系统配置及投资估算八、项目组织及实施策略九、可行性分析一、试点项目总结4.1总体思路4.2需求分析4.1总体思路——在炼化智能工厂中的定位思路：智能工厂推广项目在试点和提升项目基础上，往内涵式发展，以智能制造平台为基础，从优化要效益，以生产管控提升管理效率和智能决策水平，以资产管理保装置长周期运行，并打造基于CPS的新一代MES。智能工厂建设重点以数字化交付为起点，贯穿设备运行、检维修、改造、报废的全生命周期，重点突出设备健康与可靠性，确保安全的基础上最大限度地发挥设备能力，节约维修成本，实现生产装置长周期运行状态监测与诊断运行风险评估维修策略优化成本与经济性分析长周期评价与优化目标长周期运行主线围绕调度指挥，建立计划、指令和操作的一体化闭环管理体系，提升管理效率；感知生产全流程状态信息，构建核心业务规则，提升科学决策水平，实现对生产全过程的精准控制，形成新一代生产营运智能指挥新模式。调度指挥操作管控能源管控安全管控环保管控全过程一体化生产管控横向维度上，通过降低原料采购成本、统筹资源配置、物料高效利用，实现供应链全过程的价值增值；纵向维度上，通过计划、调度、装置、控制四个层面上的一体化优化实现生产全过程效益最大化计划优化调度优化装置优化控制优化增效益全流程一体化优化全生命周期一体化资产管理提升效率提高决策水平建设具备优化、数据处理与分析、人工智能、物联网接入等能力的智能制造平台，以生产物流为核心，打造基于CPS的新一代MES，实现企业生产物流的全面感知、闭环执行、实时监控、分析预测与物料平衡物料平衡自动化现场操作、指令执行与物料移动的一体化智能制造平台强基础基于CPS的新一代MES（MES4.0）智能制造平台技术实现1234按专题划分的可研共享服务数据处理与分析人工智能数字化物联网接入IT管控优化集中集成4.2需求分析——业务现状及需求分析企业业务需求现状分析九江分公司工信部“石化智能工厂试点示范”单位，设备信息化建设为企业“十三五”计划的重要内容企业自筹费用陆续完善设备状态监测，易与智能工厂信息化建设能形成合力效应设备健康管理运行管理与预警在线运行分析设备操作优化故障诊断与预测腐蚀诊断与评估设备可靠性管理天津分公司具有直属装备研究院，研究和服务能力较强，设备管理容易形成亮点设备状态监测传感器配备齐全，设备故障分析诊断基础条件好设备健康管理运行管理与预测在线运行分析故障诊断与预测腐蚀诊断与评估三维数字化部件级建模检维修管理、专业管理等三维专业应用海南分公司所处地理位置原因，设备常年处于高温、高湿度环境下运行，设备风险高；企业地处旅游岛，对安全环保要求高、对事故容忍度低；企业人员配置少，需要信息化手段来提升感知能力、分析诊断能力，提高工作效率设备健康管理运行管理与预测在线运行分析故障诊断与预测腐蚀诊断与评估三维数字化部件级建模检维修管理、专业管理等三维专业应用设备可靠性管理4.2需求分析——业务现状及需求分析企业业务需求现状分析齐鲁分公司老企业，分厂多、装置多、设备老化故障率高关键机组、高腐蚀风险设备及管线，初步具备了在线监测能力，缺少故障分析诊断工具设备健康管理运行管理预警故障诊断与预测腐蚀诊断与评估上海石化股份公司设备基础管理精细化程度高，对设备三维可视化需求迫切，期望加强在重点装置通过三维建模，实现大机组培训等应用三维数字化部件级建模检维修管理、专业管理等三维专业应用金陵分公司电气、仪表状态监测传感器部署范围广，设备设备故障分析诊断基础条件好设备信息化是短板，建设健康管理和可靠性管理需求迫切设备健康管理运行管理与预警在线运行分析设备操作优化故障诊断与预测腐蚀诊断与评估管道泄漏监测设备可靠性管理青岛炼化公司设备自动化程度高、设备数采率接近100%，在设备领域形成亮点设备大机组管理系统专项项目试点企业，连同智能工厂项目，形成“点面”结合的应用效果设备全生命周期管理基于大数据分析的设备健康分析目录二、项目背景及必要性三、国内外现状及发展趋势四、现状评估及需求分析五、建设目标和内容六、技术方案及技术路线七、系统配置及投资估算八、项目组织及实施策略九、可行性分析一、试点项目总结5.1建设目标5.2建设内容5.1建设目标——总体目标紧密围绕集团公司“价值引领、创新驱动、资源统筹、开放合作、绿色低碳”发展战略，以卓越运营为目标，建设贯穿运营管理全过程，具备高度数字化、集成化、模型化、可视化、自动化的炼化智能工厂，大幅提升炼化企业全面感知、优化协同、预测预警和科学决策能力，实现效能提升和能力增强。总体目标效能提升：力争到2020年实现劳动生产率提高30%、万元产值综合能耗下降6%。能力增强：实现核心装备国产化率达到50%，核心平台软件和应用软件国产化率达到40%；建立完善的石化工业创新体系，形成智能工厂国家标准；初步建设工业互联网，实现人、设备与产品的互通互联；安全等级保护、云计算能力、系统运维自动化程度大幅提升。2020年目标效能提升：力争到2025年实现劳动生产率提高50%，万元产值综合能耗下降10%。能力增强：实现核心装备国产化率达到70%；核心平台软件和应用软件国产化率达到70%；建成全球领先的技术体系和产业体系，形成智能制造国际标准；建设低时延、高可靠、广覆盖的工业互联网，实现人、设备与产品的实时联通、精确识别、有效交互与智能控制；安全等级保护、云计算能力、系统运维自动化程度显著提升。2025年目标5.1建设目标——本期目标目标：基于智能制造平台，建立统一的工厂模型与业务模型，以企业生产物流为核心打造企业生产执行CPS，从“量、质、能”多视角实现企业生产物流的全面感知、闭环执行、实时监控、分析预测与物料平衡；时间维度上涵盖企业生产物流事前、事中、事后管控，业务范围上涵盖物流作业计划与指令、现场作业、物料移动与监控分析、物料平衡等生产业务，构建模型化、实时化、智能化的新一代炼化企业生产执行系统。结合智能工厂总体规划，MES4.0计划优先完成智能制造平台和生产物流管理相关核心功能的构建，实现MES物流管理自动化管控执行业务、全流程自动化物料管理业务和专业化生产执行业务的三个“自动化”。采用移动终端、物联网技术等新一代信息技术实现IT/OT深度融合，基于集成统一的工厂模型实现调度指令、现场作业/远程控制、物料移动与物料平衡的自动分解、无缝衔接、闭环管理、上下协同。实现物料移动与调度指令的闭环联动实现物流现场操作的在线协同实现事件级物料平衡建设智能制造平台2.0实现内操岗-外操岗位的操作动作指令分解、下达、跟踪、反馈，根据执行情况实时完成移动关系的在线维护、量值自动采集，实时向调度岗位进行结果反馈、量值提报，提高内外操协同工作精细化水平。业务模式从事后反馈、班末记账转变为实时协同、同步跟踪，解放了人力，提高工作效能提升智能感知水平，对MES标准业务流程优化重构，实现业务流程自动化基于对物流的监控和预测、高频的自动信息采集，实现事件级、实时化平衡基于组分跟踪，实现分介质管网平衡，跟踪高价值物料收率，提高效益。实现实时工况检测，提高计量数据质量，持续提升测量网络运行水平。搭建企业级云平台提供智能制造生态圈能力和运维能力，实现平台技术服务和业务服务治理提供集中集成、实时计算、可视化、智能分析、IoT接入能力优化支撑装置优化控制优化计划优化优化的调度作业、原油调合、成品油调合计划优化的操作参数卡边控制参数优化的生产计划、产品计划原料约束产量约束品种约束操作参数进料约束加工量约束品种约束工艺流程约束设备健康管理资产管理生产管控核心业务生产计划调度指挥操作管理智能决策监控识别分析判断预测预警辅助决策计划编制计划发布计划跟踪工艺管理质量管理计量管理统计管理物资管理安全管理环保管理绩效管理“平”“战”调度计划生产跟踪异常处置调度指令数字化调度会预测预警内操管理外操管理交接班管理操作绩效执行结果反馈开停工调度指令下达执行结果反馈操作指令下达生产信息决策支持应急指挥决策支持决策支持生产信息生产信息计划反馈计划约束更新改造管理改造计划开停工衔接设备状态设备检维修管理检维修计划开停工衔接5.2建设内容——MES4.0总体架构智能制造平台工业互联网调度优化物料管理能源管理三剂辅料管理智能制造平台技术支持体系工业互联网三维数字化集中集成移动应用大数据技经统计系统企业ERP系统计算资源存储资源网络资源基础设施(IaaS)物联网（工业互联网）接入层基础网络设备感知标准体系信息标准化体系信息安全体系生产执行总部生产营运指挥系统统一开发域统一运维域业务数据库ODS事件数据库专家知识库集中集成实时计算智能分析可视化IoT接入服务治理预测预警生产监测班次日历工厂模型物料平衡生产计划物料移动指令服务现场操作作业排产计划调度指令执行调度指令生产监控异常处置计划跟踪作业计划生产计划调度作业指标核算统计平衡统计分析ERP支撑生产统计生产装置管理罐区管理进出厂管理仓储管理物料移动现场作业管网操作罐操作进出厂操作仓储操作生产平衡事件平衡班次平衡组分跟踪超差分析5.2建设内容——本期建设内容业务服务技术服务数据5.2建设内容--本期建设内容--建设重点建设重点建设内容物料管理整体提升生产物流执行全链路协同基于智能制造平台及统一的工厂模型，按业务主题进行数据标准化处理及数据分区存储。依托统一的数据服务实现信息共享，由原来系统间点对点的插管式集成转变为统一服务分发的业务集成新模式，规范系统间通信流程、提高通信效率物料移动数据服务物料移动监控物料移动智能预测：从实际业务规则出发，以安全、高效、经济生产为目标，建立合理的数学模型（数学规划模型、约束规划模型、模拟退火算法模型等），自动生成最优化的物流方案，实现从原料进厂、装置加工、产品出厂全过程的智能预测自动化：实现全厂业务事件级平衡。自动生成展示报表，给决策层提供数据支撑，实现数据优化生产和管理，大幅度提高生产效率，降低生产消耗，提高产品质量和价值，提高管理水平，全面提升企业竞争力。事件级平衡：支持模式切换的事件级生产平衡，实现局部业务实时监控，当局部状态发生波动时，触发模式切换的事件级生产平衡，实现物流预警。调度通过电话下达操作指令，内操接到指令后，细化分解并电话通知外操执行指令，外操将执行结果电话反馈内操；指令执行完成后，内操补录MES移动关系及移动量值，为调度班平衡提供数据支撑。基于CPS，向上承接调度指令，向下管控现场操作，实现生产管理基础环节的整体协同；建立综合集成的物料移动监控，对生产海量信息分专业、分类别的进行汇总展现、提醒、分析和管理。监控工艺数据的目的，是为物料平衡提供参数，为建立预测分析模型提供依据，推进物料平衡工作的展开。实现对储罐、进出厂等各个生产作业环节的质、量全面监控，为实时化自动化平衡提供支撑。包含物料管理整体提升，物料移动操作协同，物料移动监控，物料移动数据服务。5.2建设内容--本期建设内容--建设重点生产装置管理：装置模块对装置与装置间侧线互供和侧线投入产出计量等各种操作，实现班次级的记录与管理，利用数据集成平台提供的实时数据访问服务和质量数据访问服务，集成装置侧线仪表班结点实时数据，通过人工确认修正原始数据；提供装置投入产出班台帐，提供基于不同加工方案下的装置投入产出模型、装置物理侧线计量模型与计量精度，提供基于多种收率模型的装置物料自动校正平衡计算，通过适当人工修正增加计算结果的合理性，提供装置校正过程实现误差侦破及超差报警功能，提供装置投入产出各种收率指标和其他指标的定义与运算。化纤装置：实现分线分品种及化纤装置投入产出牌号核算与调度、统计实现数据共享，建立统一的物料管理体系，形成包含牌号产销存明细（月报）及物耗核算。罐区管理：罐区模块对储罐收付（包括与装置侧线、进出厂点、互供点、其他储罐等收付关系）、储罐检尺、交退库、状态监测、罐存物料变更、罐存量计算、化验分析与质量信息采集、切水、复尺、清罐、扫线等各种操作实现事件级和班次级的记录与管理，利用数据集成平台提供的实时数据访问服务和化验分析数据访问服务，按需集成储罐实时检尺数据和化验分析等数据，提供储罐收付台帐等数据管理业务，提供统计周期内所需要的储罐库存计量盘点数据。仓储管理：仓储模块对固体产成品入库、出库、移库、升降级等各种操作实现事件级的记录与管理，提供统计周期内所需要的仓库库存按物料分类的计量盘点数据，通过贯穿仓储操作业务过程的集成管理来规范和提升企业的仓储管理，在完成岗位操作的同时，通过解析操作业务数据，完成物料移动管理模块所需的仓储移动关系数据以及仓库库存数据的解析。进出厂管理：进出厂模块对液体原料进厂和液体成品出厂操作实现按事件的记录与管理；实现以班为单位采集各MES工厂间物料互供计量原始数据，提供互供数据仲裁功能；提供统计周期内所需要的装卸台库存，提供按物料分类的计量盘点。实现船期管理、分油种途耗储耗、分油种罐收付计量、罐区报警、泊位管理、长输管线管理、合格证管理、码头计费等业务管理。物料移动建设内容5.2建设内容--本期建设内容--建设重点管网操作：阀门类操作，改变流程。通过人机交互接口，基于感知设备，系统自动改变流程。系统机器人根据装置，管道，罐当前生产状态，自动选择流程切换方案，下达阀门操作指令。罐操作：通过接收的调度指令，确定物料的物流走向，泵的启停操作，基于调度指令—移动操作、罐量计算算法规则，实现对罐区常规收付移动、特殊操作、计量操作(检尺、复尺)业务罐量信息自动实时记录，收付关系自动建立。仓储操作：借助物联网技术通过二维码实现仓库库存质量信息的批次管理，为调度和仓库提供质检参考建议，降低产品质量风险，优化库存管理。进出厂操作：

进出厂模块对物料进出厂量进行了计量，针对同一条进出厂业务，在装置和罐区也会对这个进出厂量有相应的计量，这就需要相关人员对物料的进出厂班量进行确认，提交一个指定的数据参与生产平衡。

现场操作建设内容5.2建设内容--本期建设内容--建设重点班次平衡：物料移动解析模块利用物理拓扑模型，通过复杂的运算将每班装置、储罐、进出厂、部际互供等操作记录转换为动态的移动拓扑模型，描述节点间移动关系、移动类型、源节点、目的节点、源物料、目的物料，审核操作记录的完整性，检验操作记录的合理性，为生产调度推量提供动态移动拓扑模型数据。事件平衡：深化物料平衡业务内涵：从原有的关注物料总量盈亏的全厂大平衡，进阶到实现按物料组分的网络平衡（品种切割（原油、汽柴油、乙烯料）的），提升对物料管理的指导价值，业务价值；按组分调度平衡，提高效益；支持模式切换的事件级生产平衡，实现局部业务实时监控，当局部状态发生波动时，触发模式切换的事件级生产平衡，实现物流预警。实时化、事件级的生产平衡，按需开展短周期、局部的生产平衡分析、计算。智能化的物料平衡（机器人，自动化，事件级，实时化）组分跟踪：库存组分跟踪，组分生产收率，组分资源利用率。实施“组分管理”，做大、做优、做细、做深组分资源，不仅把每一滴油“吃干榨净”，而且让每一种组分都“贵”起来，推进企业效益不断创新高。一种组分进入生产系统，流程不同效益也不一样。结合市场行情，对相关组分实施细分，通过做细组分获取更好效益。超差分析：根据事件级平衡偏差值，判断基础数据的质量。对事件级平衡进行重点分析。生产平衡建设内容5.2建设内容--本期建设内容--建设重点统计平衡：物料统计平衡功能依据生产平衡推量后的生产数据进行归并汇总，按照逻辑节点量和逻辑移动关系与物理节点量和物理移动关系之间的对应关系，实现统计层逻辑节点拓扑模型的动态生成，并以规则库、模型库和求解器，完成模型平衡计算，达到炼化企业的车间、MES工厂、公司三级物料统计原始日平衡。基于实物罐存、实物库存和进出厂计量单实现MES工厂和公司物料统计实物“日平衡、旬确认、月结算”。指标核算：实现综合商品率、可比综商率、高附加值收率、原油综合损失率等关键技术经济指标管理统计分析：在原有基础上，提供统计平衡客户端工具，提升平衡过程的“关联调量”功能，提供交互式平衡工具，提高平衡计算的灵活性和易用性；改进统计模型组态工具，提供基于累计平衡的日平衡模型支持，执行生产统计的业务规范。提供统计分析的用户自定义功能与统计报表展示ERP支撑：采用RFC函数模式，实现与ERP-PP模块的在线集成，提高ERP数据的一致性和规范性。在原有基于移动模型构建ERP接口模板的“模型对模型”模式基础上，增加基于统计平衡报表构建ERP接口模板的“表对表”模式，消除统计平衡模型组态变动导致ERP接口模型需要跟随组态变动的重复工作，提高ERP接口数据的一致性和接口效率，实现MES对ERP的在线集成。生产统计建设内容5.2建设内容--本期建设内容--建设重点建设内容搭建企业级云计算环境，建设基础设施云，提供计算资源、存储资源和网络资源；建设平台云，提供统一的开发、测试、运营环境和统一的运维支持环境；提供基础技术组件服务和业务服务；提供服务治理能力。提供集中集成能力，以ESB和ODS建设为基础，提供统一工厂模型服务和工厂模型可视化组态工具，与总部标准化平台和统一身份认证系统无缝集成，提供界面集成、应用集成和数据集成能力提供实时计算能力，建立实时总线，实现企业实时数据库系统（RTDB）、实验室信息管理系统（LIMS）、OPC系统和物联网实时接入；建立分布式缓存、分布式消息、日志等基础技术服务和事件环境，基于高可用并行计算框架提供实时计算能力提供智能分析能力，基于大数据和人工智能技术，封装常用算法及流程行业通用算法，建立智能分析建模工具，提供智能分析能力提供可视化能力，封装三维数字化平台和地理信息系统（GIS），为平台应用提供统一的二三维数字化服务；实现移动应用框架，提供移动互联能力提供IoT接入能力，建立工业互联网接入、存储、分析平台，提供IoT接入能力按照等保III级要求提供信息安全管控能力，实现安全管控，为业务应用、基础设施云和泛终端提供安全防护智能制造平台2.0将分析结果信息、企业关注的设备动、静态信息，及时传达到相关人员移动端。保证对设备运行状况的实时监控，提炼最有效信息，做到信息的高度集中、有效利用。移动应用目录二、项目背景及必要性三、国内外现状及发展趋势四、现状评估及需求分析五、建设目标和内容六、技术方案及技术路线七、系统配置及投资估算八、项目组织及实施策略九、可行性分析一、前言6.1系统功能6.2数据架构6.3技术架构6.4集成架构6.5部署架构6.6信息安全6.7标准体系智能制造平台技术支持体系工业互联网三维数字化集中集成移动应用大数据技经统计系统企业ERP系统计算资源存储资源网络资源基础设施(IaaS)物联网（工业互联网）接入层基础网络设备感知标准体系信息标准化体系信息安全体系生产执行总部生产营运指挥系统统一开发域统一运维域业务数据库ODS事件数据库专家知识库集中集成实时计算智能分析可视化IoT接入服务治理预测预警生产监测班次日历工厂模型物料平衡生产计划物料移动指令服务现场操作作业排产计划调度指令执行调度指令生产监控异常处置计划跟踪作业计划生产计划调度作业指标核算统计平衡统计分析ERP支撑生产统计生产装置管理罐区管理进出厂管理仓储管理物料移动现场作业管网操作罐操作进出厂操作仓储操作生产平衡事件平衡班次平衡组分跟踪超差分析6.1功能架构业务服务技术服务数据6.1.2应用场景——生产统计——统计平衡统计平衡：依据生产平衡推量后的生产数据进行归并汇总，按照逻辑节点量和逻辑移动关系与物理节点量和物理移动关系之间的对应关系，实现统计层逻辑节点拓扑模型的动态生成。生产统计进出厂计量单生产平衡仓库出入库模型配置装置投入产出区域收拨存物料收拨存汇总与扣减ERP技术经济指标系统其他应用智能制造平台算法库模型库规则库知识库MES统计平衡外部应用ODS移动数据销售数据库存数据规则模型移动模型工艺状况质量信息解析规则操作流程生产营运指挥系统指标核算：MES4.0基于智能制造平台，利用统计客户端提供的业务模型规则，对上层技经指标系统、ERP系统等需要的指标自动核算、自动差异分析，形成指标报表，最终自动推送。指标核算6.1.2应用场景——生产统计——指标核算生产技术经济指标石油加工技术经济指标化工技术经济指标有机化工技术经济指标合成材料技术经济指标石油加工综合指标炼油装置技术经济指标常减压轻油收率常减压总拔出率常减压损失率乙烯收率丙烯收率乙烯损失率聚乙烯产量合格率聚丙烯产量合格率聚乙烯优级品率汽煤柴润总收率石油产品综合商品率高附加值产品收率装置投入产出储罐收拨存仓储出入库进出厂计量单报表模板配置自动化公式统计移动模型物料罐模型MES4.0平台支撑统计分析：MES4.0提供物料平衡结果数据及现场操作信息，与ODS已有存储数据结合，经ODS统一接口提供数据支撑，形成分析平台，对企业生产情况智能分析，全面了解生产状况。统计分析6.1.2应用场景——生产统计——统计分析设备运行情况自动分析规则模型工艺运行参数分介质平衡调度指令情况现场操作情况事件级平衡能耗/产耗情况物料平衡移动平衡数据储罐库存信息成品出厂数据指令操作工艺信息现场操作状况设备状态能耗/产耗数据自动执行MESODS化验指令数据指令状态面向效益差异开展统计分析物料投入产出情况分析现场操作水平分析调度指挥情况分析调度指挥情况分析工艺情况平稳情况分析设备运行情况分析能耗情况分析质量情况分析统计分析统计平衡ERP支撑：通过集成共享服务实现与ERP的无缝集成，保证企业及时准确的掌握产品的产销存信息，加强生产执行层与生产经营层的数据交互，提高系统间信息共享程度。ERP支撑6.1.2应用场景——生产统计——ERP支撑智能制造平台ERPPPMMSDESB物料管理ODS装置收发货服务入库及库存集成服务日交库服务炼油/化工装置罐区管理统计平衡仓库管理装置投入产出量投入产出平衡产品入库/出库/库存产品交/退库、数据平衡处理进出厂管理缓存区（业务数据交换区）实时交互数据实时交互数据全流程自动化：基于智能制造平台共享服务，对业务流程面向自动化考量的整体优化和重构，实现事件级的生产平衡，按需开展短周期、局部的生产平衡分析、计算。生产平衡6.1.2应用场景——生产平衡——全流程自动化数采自动化生产平衡自动化统计平衡自动化ERP集成自动化服务化提升自动化引擎业务流程优化提升班次平衡：主要包括物料移动解析和生产平衡两个功能，实现物料移动平衡可视化展示及物料流向可追溯。生产平衡6.1.2应用场景——生产平衡——班次平衡操作工生产调度物料移动调度日报总部生产运营接口生产统计其他应用车间报表班组台账解析器展示生产平衡移动盈亏检查ODS事件级平衡：支持模式切换的实时生产平衡，实现罐区业务实时监控，当罐局部状态发生波动时，触发模式切换的实时生产平衡，实现物流预警。生产平衡6.1.2应用场景——生产平衡——事件级平衡生产过程控制班次管理事件级管理物料移动模块数据收集1MES基础模块数据收集事件、时间级生产平衡管理2班次生产平衡管理3全厂物料组分跟踪4过程控制（调度指令）班级数据分析，班级过程控制数据质量过程控制（事件级，班级数据修改）56特殊物料类别的移动不参与生产平衡事件级平衡：支持模式切换的实时生产平衡，实现罐区业务实时监控，当罐局部状态发生波动时，触发模式切换的实时生产平衡，实现物流预警。生产平衡6.1.2应用场景——生产平衡——事件平衡生产过程控制班次平衡管理事件级管理数据收集数据来源装置，罐区，进出厂班量、互供或其他新增模块。保留移动9大要素：来源节点、目的节点，来源物料、目的物料，开始事件、结束时间来源节点量、目的节点量，仲裁量。考虑事件级的平衡，装置、罐区操作应满足事件级计量要求。按照事件、时间级对数据进行解析、平衡，事件级可以是一组相关联的移动组合，该组移动结束后既实时进行解析、平衡。由3.0事后数据解析平衡转向过程控制型平衡，随时推量，在生产过程中发现问题。底层数据不需要提交既可进行事件级数据解析、平衡。在事件、时间级平衡的基础上，以班频度对数据进行汇总，解析，平衡。完善组分计算功能，组分计算涵盖进出厂、罐、装置投料、馏出口。原油组分跟踪的处理过程：管输原油根据原油采购部门的原油预告，由油气车间根据原油预告（油种及比例）根据不同的进厂点录入MES系统，MES系统自动识别，在原油罐中自动生成相应原油比例及数量。原油罐付装置时可自动生成相应的付装置原油种类及数量。半成品明细到装置组分。（半成品来源那些装置）组分跟踪实时或者按一定时间段跟踪，显示。事件、时间级，班级解析、平衡应该是自动完成，并可以随时查看。是否能增加追溯功能，选择下游物料，自动查找，该物料来源的源头。弱化平衡（平衡自动化），增加生产过程管理，自动纠正生产中的错误并向用户提供决策支持以提高生产效率（是否可以给调度提供直接在平衡场景里能修改底层数据或移动的功能，这样就能节省调度解决问题的时间，便于操作发现、解决问题）。生产过程控制可以针对一些比较底层的操作，例如罐区、装置、进出厂操作。进行事件级、班级数据大偏差分析。生产平衡与计划相关联（调度指令）。结合事件级，班级生产平衡，生产过程问题自动报警。增加特别的物料类型，当物料为该类型时，即使底层有移动，生产平衡时也不纳入到平衡中。事件级平衡：支持模式切换的实时生产平衡，实现罐区业务实时监控，当罐局部状态发生波动时，触发模式切换的实时生产平衡，实现物流预警。生产平衡6.1.2应用场景——生产平衡——事件级平衡53G309温度18.7C°液位8.281m体积3122.3382m³密度713.7kg/m³在付单罐预警：预计309罐2017-2-107:7:55后空罐，请关注！建议切罐至G406，可付罐量为2000t，可付时长10h。石脑油2186.438t油量流量-133.6929t/h

环境温度5.6C°

压力0.245kPa2号站罐区合格体积流量-187.6206m³/h

G309期末量：1189.121期初量：2716.529变化量：-1527.408物料：石脑油平衡量：-1527.408G309期初量：2716.529期末量：1189.121变化量：-1527.408赛科出厂点：1611.825期初量：773.036期末量：688.619变化量：-48.417G406油罐监控状态,库位下降自动触发事件平衡事件平衡支持区域预警区域预警：预计309罐2017-2-107:7:55后空罐，请关注！预计G406罐2017-2-1018：05：20后空罐，请关注！预计赛克出厂点2017-2-1018：05：20装卸完毕，请关注！2小时常规生产平衡分钟级实时生产平衡静罐或常移动状态方案切换或重点监测状态模式切换物料网络平衡：深化物料平衡业务内涵，从原有的关注物料总量盈亏的全厂大平衡，进阶到实现按物料组分的网络平衡（如原油、汽柴油、乙烯料），提升对物料管理的指导价值；生产平衡6.1.2应用场景——生产平衡——物料组分网络平衡组分跟踪：基于MES3.0平衡理念，扩充基于“高价值介质”的平衡思路；实现高价值介质在企业全生产流程的跟踪；便于企业拆解分析复杂移动、跟踪调整高价值介质加工方案。生产平衡6.1.2应用场景——生产平衡——组分跟踪MES3.0MES4.0区域平衡+全厂平衡区域平衡+高价值介质平衡+全厂平衡原油罐区常减压催化中间罐区加氢炼油厂A（关注区域、全厂范围内物料平衡）原油罐区常减压催化中间罐区加氢炼油厂A（额外关注高价值介质全流程平衡）品：阿曼量：100T率：10%品：常柴量：100T率：5%品：蜡油量：100T率：5%品：催柴量：50T率：10%品：加柴量：10T率：100%品：柴油组分量：10T品：催柴付：50T收：50T品：加柴付：10T收：10T品：常柴付：100T收：100T品：阿曼付：100T收：100T品：蜡油付：100T收：100T品：柴油组分量：10T管理契合，便于根据企业组织机构联动制定平衡规则……..差异

分析，便于基于单个介质拆解分析各区域复杂移动效益导向，便于高价值介质跟踪与加工方案调整……平衡思路平衡方式平衡特点组分跟踪：实现罐的库存组分跟踪，分组分计算投入产出收率，提高组分资源利用率生产平衡6.1.2应用场景——生产平衡——组分跟踪出厂组分侧线、罐组分原油组分进厂组分1原油组分侧线组分234罐组分出厂组分进厂组分5组分跟踪算法设计：T3’’=T3＋M（T2T3），各个组分的量分别为T3fi’’＝T3oi+Mi（T2T3），各个组分的期末比例是（T2oi+Mi（T2T3））／T2’’Sum(（T2oi＋Mi（T2T3））／T2’’)=1移动比例约束：Mi（T5

T1）／M（T5

T1）sum(Mi（T5

T1）／M（T5

T1）)=1按计算节点平衡：M（T1T5），各个组分的移动量为Mi（T1T5），各个组分的移动比例是Mi（T1T5）／M（T1T5）sum(Mi（T1T5）／M（T1T5）)=1生产平衡自动化：通过外操岗位阀门操作，结合指令，由手持终端设备上传事件记录，系统自动生成移动关系，结合自动采集量值信息，为事件级物料平衡提供数据支撑。生产平衡6.1.2应用场景——生产平衡——自动化现场阀门操作移动信息采集事件级生产平衡外操阀门操作手持式终端上传数据正常单次事件自动平衡全厂事件自动平衡数据分析对比移动信息采集自动采集移动相关的生产数据指令自动生成收付移动形成移动信息数据异常人工介入指令系统数据源系统异常管理大数据智能制造平台指令、MES与现场操作的联动协同：系统机器人自动接收，分解调度指令为操作指令，并下达给外操。指令自动处理使内操有更多时间关注指令执行过程中的变化。移动收付数据、检尺数据系统自动生成，实际时间与量值同步，系统提供物料移动跟踪报警功能。联动协同6.1.2应用场景——指令、MES与现场操作的联动协同指令接受指令班末数据录入调度内操外操班次平衡MES3.0指令发布接收MES4.0收付移动量值局部平衡实时事件级平衡分解下达执行记录反馈分解下达接收执行跟踪关闭指令闭环：基于CPS，向上承接调度指令，向下管控现场操作，实现生产管理基础环节的整体协同；指令执行6.1.2应用场景——指令闭环调度指令内操操作现场物料平衡其它进出厂装置罐区调度指令信息操作指令信息执行状态反馈指令状态反馈事件级移动信息量值信息通过数学模型自动平衡物料组分平衡模型移动设备在线下达在线反馈线上调度指令移动实时传递量值自动计算异常信息提报异常信息提报干预正常信息自动提交事件级平衡线上指令分解内操调度外操指令执行移动移动移动装置进出厂罐操作信息自动感知线上操作指令指令闭环：内操接收调度指令，并细化分解为操作指令发送外操执行，系统自动生成为物料移动信息，使用实际完成的计量量值对指令结果进行确认反馈。指令闭环6.1.2应用场景——指令闭环分解细化为操作指令调度岗位外操接收指令并执行内操/二级调度岗位自动生成移动关系结束指令确认库存记录量值调度指令移动实时传递状态实时反馈外操岗位量值自动计算MES系统内操→外操：内操岗位确认操作指令并将信息发送到外操，并监控外操执行情况。外操→内操：外操岗位应用手持终端接收指令，并按照操作指令执行操作，完成操作后扫码确认，逐级反馈实现内外操业务的协同。现场作业6.1.2应用场景——现场作业外操现场操作-确认内操分解现场安排并下发总调下达指令1总调指令下发2内操根据调度指令，分解为收付生成MES数据并下发外操4内操接收总调指令验证指令是否正确5是内操完成指令后返回消息给总调外操接收指令内容3外操通过岗位电脑手持中端扫描二维码查看操作内容外操根据路径进行相应开关阀等操作手持中端实时定位开关位置并返回给MES系统87外操完成工作后进行指令确认返回消息给6返回总调核对指令内容现场作业：MES4.0现场操作基于CPS，突出对物料移动操作的细化的监控与管理，突出内外操的协同操作。操作类型分为：开关阀改变流程类操作，罐操作（罐计量，罐检尺），仓库类操作，进出厂操作。现场作业6.1.2应用场景——现场作业内燥环境感知（CPS）工厂实体虚拟现实油品调和进出厂装置加工方案切换清罐产品质检仓库出入库外操调度罐操作开关阀类操作仓库类操作进出厂操作执行内外操协同现场操作阀门类操作：通过人机交互接口，基于感知设备，系统自动改变流程。系统机器人根据装置，管道，罐当前生产状态，自动选择流程切换方案，下达阀门操作指令。现场作业6.1.2应用场景——现场作业——管网操作减压渣油线操作阀门后的场景二常减压装置102罐103罐减压渣油线常减压装置102罐场景一接受指令操作阀门扫码阀门系统流程自动变化阀门扫码改变物料罐走向阀门操作指令阀门编号：FM20170301阀门状态：开70%开阀速度：2s阀门直径：90cm开始时间：2017-4-30

12:20:23阀门监控状态正常手持设备接受指令指令发送调度指令分解为操作指令操作：通过接收的调度指令，确定物料的物流走向