在MES实施前,炼化企业都或多或少的建设了一些相关的信息系统。采用合理规范的方式对这些现有系统进行评估、确认等工作,从而形成科学的处置方法,可以尽早促使各应用部门统一思想,推动后续MES实施工作的顺利开展。
在实施MES之前,炼化企业都分期或多步建设了CIMS(计算机集成制造系统)的相关子系统。这些系统基本是按企业各部门和各岗位的需求量身定制的,在使用方面不仅便捷,而且针对性很强,深受业务用户的欢迎。但这些基本上是按业务领域纵向建立的系统,都各有一个数据库,业务和信息集成度相对较差,不利于企业生产经营业务的总体决策和分析。
中国石油炼化企业MES作为运行在地区公司层面的信息系统,涉及企业的主要业务有:计划与调度、工厂优化、储运管理、生产统计、物料管理、质量管理、生产监控、安全/操作管理、实时过程数据管理等,和现有信息系统存在很多重叠或交叉,因此在实施MES过程中,就面临着如何处置这些现有系统的问题。
由于业务管理部门已经熟悉这些现有系统,通常不愿意被取代,而且有些系统刚刚开始应用,推翻重建必定会增加这些业务用户的工作量,并可能会给业务工作带来振荡和不适应。此外,企业某些现有信息系统的业务领域是MES无法覆盖的,它们的应用甚至能够为MES提供更便利的数据,或能够使MES的结果信息发挥更大的效用。鉴于以上情况,在MES实施过程的现状分析阶段,需要对现有系统进行处置研究,确定保留或替代方案,并开展相应的工作。这样不仅可以贯彻中国石油“六统一”的信息化建设原则,而且还可以减少重复投资,保护业务部门最终用户使用信息系统的积极性。
表1 分值定义
现有系统的处置策略
在MES实施过程的现状分析阶段,需要对于企业与MES模板功能重叠或重复的现有系统功能进行详细的访谈,然后进行系统保留或替代方案的分析和评估。
可直接被替代的现有系统
企业现有系统如果满足下述任何一项条件,经有关部门确认,该类现有系统可直接被MES替代。
系统已建设五年以上,并且经信息中心确认该系统的技术已不能满足信息化发展和企业整体规划的需要;
经业务部门确认该系统已不能很好应用或不能满足业务发展的需要;
信息部门确认已没有运维支持和扩展开发该系统的能力。
建议直接保留的系统
主要是企业计量管理相关的软件,通常是按国家计量法规和计量标准开发的软件产品,尽管功能单一,但不需要很多的维护,安装使用方便,通用性强,项目组一般都会建议保留。
有可能需要保留的现有系统
存在下述情况的企业现有系统,通常企业信息部门或相关业务部门不愿意被MES替代。
在MES实施前,现有系统刚开发建设完成,满足业务发展的需要;
现有系统应用效果较好,业务部门非常满意,信息部门能够帮助给予很好的运维支持。
对这些有可能需要保留的系统,需要在制定评估标准基础上对现有系统进行保留或替代方案的评估;如果现有系统得到保留,则需进行系统集成方案的设计和确认。
表2 通用评估标准
现有系统的评估
对企业现有系统的评估,需要参照国际行业最佳实践,并根据中国炼化企业的实际,制定评估标准。评估标准由通用标准和特定标准组成。通用标准用于评估MES范围内全部系统,特定标准是根据该系统所特有的功能需求来进行评估。MES实施过程中的现有系统评估范围是关于技术方面的,而非经济方面。
通用评估标准
该标准是跨系统和针对供应商的通用评估标准,适用于评估与MES重叠或重复的全部系统。
特定评估标准
特定标准主要根据系统的类型进行分类,定义的主要依据是业界同类软件产品应该具有的业务处理功能,以及当前较为先进合理的信息技术。表3以实验室信息管理系统(LIMS)为例,介绍特定评估标准。
系统评估打分
在制定打分标准的时候,除了参照通用标准和特定标准外,在打分人群的选择和比重的确定方面,既要考虑业务管理部门和信息部门的意见,更要重视关键用户的观点。因此,必须经过充分的现状访谈才能客观地对现有系统打分。
根据现有系统的打分情况,和国际行业对标(咨询公司提供)进行比较,通过分析和评估,确定现有系统的去留。例如:在大连石化MES实施的现状分析阶段,对现有的生产调度系统和实验室信息管理系统进行了评估打分,它们的实际汇总得分高于行业对标汇总得分,因此项目组建议保留现有的两个系统,不再另行建设。
对需要替代的现有系统,在现状分析阶段也要制定系统退出计划,一般将在MES上线及稳定运行3个月后,停止现有系统的运行使用。
表3 实验室信息管理系统标准
集成方案的确认
对于需要保留的现有系统,在MES实施的系统设计阶段,还需要进一步确认这些系统是和MES并行使用还是进行集成或部分集成。
对于系统集成方案的讨论,项目组要召开由专业部门和信息部门领导以及关键用户参加的会议。在每次会议上,实施咨询顾问将对每一种可能的方案进行详细讲解,给出优点、缺点以及前提条件的咨询建议,经过多方的激烈讨论和有效沟通,最终才能决定采用哪个方案。通过这种共同讨论,共同决策的方式,有利于企业实施人员更透彻的了解系统方案,最大限度的缓解系统集成可能造成的风险。
例如在大连石化MES实施过程中,已有国家第一计量站的单机版油品计量软件在各罐区使用,该软件基于手工录入的数据可以较方便的进行储罐油品计量业务处理。对于该系统和MES系统的集成关系,根据企业业务部门的意见,项目组归纳分析了两种不同的方案:
不集成现有系统:装置和罐的油品计量处理功能都应在MES中统一进行处理。MES项目组计划在系统中引进国际通用的VCF计算公式和算法。
集成现有系统:MES提供数据维护的界面,采用MES调用现有油品计量软件的罐量运算结果的方案。
为讨论该系统的集成方案,大连石化项目组召开了由实施咨询专家、顾问,大连石化信息中心、计量中心、生产处召开的讨论会,通过激烈的讨论,最终采用了集成现有系统的方案。
系统集成的实现
根据中国石油MES试点项目和第一期推广项目的实施情况,MES与现有系统的集成常用的实现方式如表4所示。
基于软件商提供的LDI产品
LDI是霍尼韦尔提供的与第三方实验室管理信息系统的接口程序,它接受来自第三方实验室管理信息系统、实验室结果、电子表格、数据文件或其它数据源的质量测试结果数据,并将这些数据集成到Uniformance中以支持应用的需求如操作管理、生产管理、计划与调度优化的应用等。
例如,由于LDI只接受外部系统以文件(ASCII字符)和数据库表的形式作为数据源的输入,因此大连石化LIMS的Oracle关系数据库中定义一个周期性激活的进程,将采样分析和化验结果的Oracle表中的数据传输到实时数据库服务器的指定目录中作为LDI的输入文件。激活的周期取决于应用对试验结果数据的最小周期要求或实验室分析结果的最小周期。传输的数据域取决于在MES的TPI组态的内容。
API
大连石化MES集成油品计量软件采用的就是API方式。由油品计量软件的开发商,提供API接口程序。MES提供数据维护的界面,在油品罐储量计算时自动调用API程序,用户在系统操作界面上感觉不到是调用了另一个系统的运算功能,实现了系统的无缝集成,降低了最终用户使用系统的复杂度。
表4 MES与油品计量系统集成方案分析表
MES标准的接口文件
企业的产品出厂计量信息是MES所需要的信息,由于产品出厂计量系统通常是专业化的计量软件,在MES实施时都会保留这类系统。
在集成的实现上,采用了标准的EXCEL文件作为接口形式。由MES项目组提出接口文件的格式要求和标准化编码转换要求。而EXCEL接口表文件则由出厂计量系统的开发商进行二次开发,按MES项目组的要求形成每日的接口表文件,并存储在指定的文件服务器目录中,而MES接口功能执行时则按指定的路径从接口文件中提取数据到MES的数据库。这种接口方式可直接应用于MES推广企业解决MES和各类出厂计量系统集成的问题,实现了MES接口的标准化。
结语
在企业MES实施初期,对企业现有系统进行充分的调研和评估,将现有系统的处置归并在MES的实施内容中,并对保留的系统进行合理的集成。这不仅有利于搭建企业统一的生产运行数据平台,而且还有利于保护企业已有的投资,更有利于MES实施单位和关键用户加强沟通、统一思想,从而促进MES实施工作的顺利开展和系统的良好应用。
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