本文简要介绍中国石油化工股份有限公司九江分公司加强企业信息化建设，建设“智慧工厂”。在国内同行业率先实施生产经营电子信息化工程，建立了数据通信网络和先进的生产综合管理系统。九江石化采用石化盈科的SMES V3.0石化企业生产执行系统解决方案，在炼化装置进行MES系统全面实施，实现了流程工业综合信息化系统三层框架结构中的中间层的搭建；达到了炼化装置节能减排、降低能耗、高效运行的目的，取得了良好的经济效益。

MES生产执行系统是企业生产经营管理的“重中之重”，是提高企业生产效率的关键因素。中国石油化工股份有限公司九江分公司（简称“九江石化公司”）成功应用SMES V3.0系统（中国石化生产执行系统），不断提升深化应用水平，为生产管理精细化提供有力支撑，实现了炼化装置高效运行。九江石化公司在中国石化系统25家使用SMES V3.0系统的企业中处于领先水平，2012年9月份、10月份综合排名蝉联第1名。

成功的MES应用案例

MES（Manufacturing Execution System）生产执行系统，是指运用及时、准确的生产过程信息，指导、启动、响应并记录工厂活动，实现物流与数据流，从生产原料进厂到产品出厂的整个生产过程进行物流管理和跟踪，通过物料统计管理与分析，将企业生产过程与物料管理统计平衡过程有机集成，有效地提升企业生产的精细化管理水平。自从20世纪90年代初，美国制造执行系统协会（MESA）提出“制造过程的间隙”的理论，经过30年的发展，MES系统已经在石油化工、钢铁、电子、造船、煤化工、食品、造纸等行业广泛应用。

从目前石油化工行业等流程工业MES系统的应用现状分析，MES在企业ERP/MES/PCS信息系统管理框架结构中，起到了承上启下的关键作用，MES为ERP（企业资源计划系统）、PCS（过程控制系统）提供数据双向通道，并保证了生产数据、调度事件等信息的一致性及准确性。MES系统面向生产执行过程，建立实时数据库和关系数据库，可以有效弥补PCS层及ERP层之间的数据间隙。由下至上，通过对底层PCS层数据的搜集、存储及校正，建立过程控制数据层次上的数字化工厂，结合生产调度层次上的调度事件信息数据等，为上层ERP计划管理层提供准确统一的生产数据；由上至下，通过对实时生产数据的总结，上层ERP层可以根据未来订单及现阶段生产状况调整生产计划，下发MES层进行计划的分解及产生调度指令，有效指导企业生产活动。同时，MES系统也是资源配置与状态、操作/调度、派遣生产单元、数据收集/获取、人力资源管理、质量管理、过程管理、维护管理、产品跟踪生产单元等功能模型的集合。功能模型之间由数据流相互联系，覆盖企业生产层面上的绝大多数用户需求。

石油化工行业属于典型的流程工业，具有高温高压、易燃易爆、生产过程连续化、工艺流程复杂、操作条件苛刻、生产批量大、物料流向选择多、产品组合多、自动化程度高、工艺参数关联度高、炼化一体化、大型化趋势明显等特点。随着国际原油价格波动、科技进步和国内外企业竞争加剧，炼化企业对于提升生产增效空间、加强精细化管理水平有着越来越迫切的用户需求，世界领先的炼化公司将信息化作为技术进步和提升管理的主要手段。近几年MES系统在国内外炼化企业的开发和应用发展尤为迅速。
2004年4月，中国石化启动SMES系统建设，以自主开发为主，采用集中开发-试点实施-集中开发的迭代开发实施策略。

图1  中国石化股份公司九江分公司30万t 年合成氨、52万t  年尿素生产装置

SMES（SinopecMES）中国石化生产执行系统，突破制约综合自动化的重大关键技术，形成适合石油、化工行业的石化生产执行系统关键技术及应用系统。为石油化工行业提供了一套面向生产过程实时和智能管理MES解决方案。SMES系统全面监控企业生产平衡、统计平衡、能源管理、应用支撑四大业务模块运行情况。SMES系统已经在茂名石化、荆门石化、安庆石化、九江石化、天津石化、洛阳石化等中国石化系统25家炼化企业得到了成功应用，并显示出MES巨大的经济管理效应。

SMES V3.0系统在炼化企业的应用

九江石化经过32年的跨越式发展，通过实施“做大炼油、做好化肥、发展化工”发展战略，使九江石化从单一的石油炼制企业逐步发展成为集炼油、化肥和化工一体化的大型石油化工联合企业。该公司原油综合加工能力达到650万t/a，主要有常减压、催化裂化、延迟焦化、连续重整、加氢精制、聚丙烯等生产装置，成为中国石化在中部地区、长江沿江的重要炼油化工企业之一。

多年来，九江石化公司加强企业信息化建设，建设“智慧工厂”。在国内同行业率先实施生产经营电子信息化工程，建立了数据通信网络和先进的生产综合管理系统。2011年6月，九江石化公司SMES V3.0系统升级项目通过中国石化总部立项，采用石化盈科公司的SMES V3.0石化企业生产执行系统解决方案，在炼化装置进行MES系统全面实施，实现了流程工业综合信息化系统三层框架结构中的中间层的搭建。

2012年1月1日该系统实现单轨运行，3月正式上线运行，5月纳入中国石化总部考核。九江石化高度重视SMES V3.0系统的升级建设，成立了项目领导组、管理组、实施组，公司主要领导亲自负责，系统规划，明确分工，健全制度，强化培训，全力推进，为系统上线运行奠定了坚实的基础。

九江石化公司加强SMES V3.0系统的日常运行管理监控，形成通报机制，着力考核落实。该公司生产经营部监控各生产车间、作业部、运行部提交的数据，对没有及时提交或组偏差较大的数据，立即通知其提交或复核，并在公司局域网上对不合格项进行通报，提高了录入数据的质量。该公司制定相应的经济责任考核管理制度，按照数据上传、数据准确率与管理监控落实力3个层面进行考核，每周定期公布，每月对综合排名前6名进行奖励。截至2013年1月，共发布《SMES V3.0系统运行情况通报》178期，并在月度考核中兑现。

图2  中国石化股份公司九江分公司30 万t年合成氨装置气化炉装置现场

SMES V3.0系统基础数据集成

SMES V3.0系统上线运行后，采集原始记录，实现数据共享。该系统全面监控企业生产平衡、统计平衡、能源管理、应用支撑四大业务模块运行情况。九江石化公司实现了生产装置投入产出、产品库存与收付动态、物料进出厂和能源平衡等基础数据自动集成。通过与DCS、LIMS和计量管理等系统链接，实现了物料从原料进厂、装置加工、产品储运到成品出厂全过程管理；对每个物料移动实现了全天候跟踪；集成了原料进厂、生产装置的投入产出、罐区（仓储）库存与收付动态、产品出厂等全方位的基础数据。

SMES V3.0系统的能源模块实现了能耗数据24?h跟踪，监控公用工程系统运行，为企业节能降耗提供日数据支撑。根据装置和全厂能源介质消耗情况，及时采取节能降耗措施。

业务流程整合及物料平衡

九江石化公司加强对SMES V3.0系统客户端的统计分析，监控计量仪表，提高基础数据准确性。通过设计工厂模型和业务流程整合，实施“装置校正-物料平衡-调度平衡-统计平衡”策略。提取物料和能源计量仪表原始读数，每月底统计当月物料和能源实际发生量，对物料进行投入产出平衡，对能源进行购、产、耗、销综合平衡，计算物料和能源原始平衡率。同时，他们对每个物料和能源节点量与最终平衡值进行对比，分析判断每块计量仪表的偏差情况，从而掌握整个计量仪表使用情况。系统上线后，公司通过物料、瓦斯、蒸汽、电及新鲜水等5大平衡率的监控，使物料平衡率得到大幅提升，有效降低了原油加工损失率。

从2012年5月份开始，九江石化公司生产经营部、信息中心对调度日报进行改版，增加了轻质油收率、综合商品率、加工损失、炼油综合能耗、高价值产品收率、柴汽比等技术经济指标，对主要指标做到日监控，确保了月度指标的完成。为及时掌握各运行装置的生产动态，他们还在原调度日报的基础上增加了物料收率、能耗等技术经济指标，各生产车间、作业部、运行部可根据当天流程、能耗数据，及时查找原因，调整操作，真正实现数据导航。

应用效果

九江石化通过采用石化盈科的SMES V3.0石化企业生产执行系统解决方案，在炼化装置进行MES系统全面实施，能够满足大型炼化装置长周期、安全、稳定、连续生产的需要，实现了炼化装置节能减排、降低能耗、高效运行的目的，并且取得了良好的经济效益。

2012年，九江石化累计炼油能耗同比下降4.29个单位，比年度指标低4.10个单位，其中蒸汽、烧焦、循环水、用电等工业消耗均比去年同期都有所下降。

建议和对策

虽然，目前MES系统已广泛应用于各行业。九江石化公司等一批国内领先的大型石油化工企业已成功应用，且取得了良好的经济效益。但是，国内MES系统应用的深度还不够，市场潜力仍然巨大。

随着信息技术的发展和进步、企业综合自动化理念的深入，MES也要不断地吸收新技术、改进系统的架构和性能，为满足业务发展、应用操作和运行维护，笔者认为MES系统的推广和应用还应做好以下几个方面的工作。

集成性；MES体现了先进的制造生产执行管理理念，要根据各行业特点和客户需要，强化内部各功能模块的集成及其与外部系统的集成，优化与上层ERP（资源计划系统）、底层PCS（过程控制系统）集成，最终形成完善的网络化协同制造，达到企业节能降耗、提高经济效益的目的。

实时性；MES通过高效数据连接与其他类型的数据源系统进行通信，实时地将这些数据组织和存储到MES系统中，客户端通过浏览器可以获取到实时的数据信息。

标准化；国家已经制定了MES相关技术标准，有标准的对象模型属性、模型和术语等，石化盈科、浙江中控等软件厂商要加大新技术、新产品的研发力度，使之系列化、标准化、高技术化，实现MES系统和多种数据库及信息系统连接、兼容和通信，为各行业提供更好的产品和完善的成套技术系统。

操作性；用户简单地使用网页浏览器就可以获取视图、图形、趋势图、报警显示、电子邮件提醒等丰富的信息，并支持PDA、手机以及无线通信设备直接获取现场生产信息。

可视化；系统可以实现装置投入产出、产品库存等信息和数据的获取、查询和展示。用户可以随时掌握实时数据和计量数据，便于生产分析和快速反应。

结语

信息化工作是科技成果转化为生产力的桥梁，是组织现代化、集约化生产的重要条件。

企业信息化建设不仅是一项繁杂的系统工程，也是一项长期、持续的工作。必须从企业长远发展的战略高度出发，结合炼化企业的生产特点，以保证企业经济效益最大化和安全生产为管理目标。随着新技术的迅猛发展、企业信息化理念的深入，MES系统必将在国内炼化企业得到迅速推广和发展。

“十二五”期间，九江石化公司以“信息化”为支撑，建设“智慧工厂”，推动科技进步、产业升级，不断提升中国石化炼化企业的综合实力、国际竞争力和可持续发展能力，增强保障地区成品油市场供应的能力，提供更加清洁、环保的高品质油品，满足国家油品质量升级的需求。目前，九江石化800万t/a油品质量升级改造工程已开工建设，该项目总投资100亿元，计划于2015年全部建成投产。