浅析石化企业MES建设中的管理理念

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浅析石化企业MES建设中的管理理念1

继ERP热潮后，近年来MES成为制造行业信息化建设的一个热点。通常MES被视为沟通计划层和控制层的桥梁，是解决企业“信息孤岛”的一个有效手段。通过 MES建设可以为企业提供一个具有柔性、敏捷性和精细化的生产环境帮助企业降低成本、按期交货、提高产品质量和服务质量。

目前，MES在国外应用较为普遍在我国也有不少成功应用的报道。MES在中国最早应用于钢铁和石化行业受到国家自然科学基金、863高技术研究计划和国家自然基金等的支持。“十五”期间国家863计划将流程工业企业MES作为重点研究课题石油化工和钢铁冶金领域的MES成为技术研究的突破口。国家科技部“ 十一五”制造业信息化工程也将MES作为重点发展的领域。

从我国MES整体应用情况来看，虽有一些成功的案例，但大多数企业仍处于观望和理解消化阶段。为此，国际上知名的MES厂商、国内逐步成长起来的MES厂商，国家相关部门、各种科研机构以及制造型企业对如何建设MES展开了广泛的研讨和交流。

本文从中石化MES建设情况出发围绕MES实现精细化生产的目标，对选用的两个MES产品进行剖析，着重分析了MES建设中体现的管理理念。分析表明，企业的管理理念指导着MES建设的方向MES的建设进一步提升了企业的管理思想与企业管理思想相一致的MES更容易建设成功。

一、MES的发展历程

MES（Manufacturing Execution System）即生产制造执行系统，由美国ARM（Advanced Manufacturing Research）组织在1990年提出.定义为“位于上层的计划管理系统与底层的工业控制之间的面向车间层的管理信息系统”，由此形成了计划层、执行层和控制层的三层企业集成模型。

许多国际组织都对MES的功能和模型进行了定义和描述，由美国国家标准局（ANSI）及仪器、系统和自动化协会（ISA）共同发起制定的ISA-95标准已得到多个国家的认可，正在发展成为国际标准并被多家知名MES厂商采用。

MES属于企业管理应用软件的范围起源于离散工业又扩展到流程工业。在离散工业和流程工业生产管理存在着极大差异。即便是流程工业，差异也不小。因此 MES并没有一个明确的产品定义，其实现的管理范围也并没有一个严格的限制。从现在的情况来看，位于控制层的PCS及位于计划层的ERP正在向MES层扩张，同样MES的功能也在向控制层和计划层渗透，三层结构的分工可能更加模糊。

有研究表明各个国家和地区对MES需求也不尽相同。在北美市场要求使用MES实现生产工厂的可视化实现比ERP更多的KPI实时跟踪以此达到企业的要扁平化管理。在欧洲市场其功能上的需求拉动对MES的要求。在日本市场，MES需支持日本的管理模式，软件以自主开发为主。中国市场与日本有点类似，以自主开发占主流但中国市场比其它地区发展得慢一些。

MES的应用本身并不会产生效益，推动MES应用需求的根本原因还是企业在推进改善企业管理一些需运用的管理理论，如精益制造、TPS、6西格玛和TQM 等。据美国MESA组织、美国ARC公司等调查统计，基于ERP/MES/PCS三层结构的MES应用，可显著提高质量、生产效率和产量，缩短生产周期和交货期，减少在制品减少文书工作。

二、中石化MES建设概况

中石化是我国主要的原油加工生产的企业之一，在全国各地先后建成炼油及化工的分公司计30多家，其中大部分分公司建厂时间较早，设备和仪表比较落后，企业管理呈金字塔结构。近两年来新建在海南和青岛的两家新公司设备先进，仪表完备向国际先进石化厂看齐，实现扁平化管理。

对于典型流程工业的中石化，在控制层的DCS建设已经非常成熟因此中石化的规划发展计划提出在建设ERP的同时要加大MES系统的建设。中石化ERP从 2001年开始规划到2004年已全面推广，目前已经全部建成。2004年，在中石化信息化会议上提出了加大MES系统应用建设的力度，由此中石化整合国内技术力量优势，与浙江中控、中科院一起承担国家流程工业MES建设的863课题，研发并应用了中石化MES产品SMES1.0。SMES1.0选中了3 家分公司作为试点，于2005年验收。2006年起SMES2.0在6家分公司进行推广，2007年初已全部单轨运行。

对于近年新建成的海南炼化公司，其建设目标就是达到国际一流，以国际石化企业现行的先进标准，通过制度创新和管理创新建立起“层次少、职责清、效率高”的管理体制和运行机制。海南炼化公司选用了美国霍尼韦尔的MES产品。

三、中石化SMES的管理理念

中石化建于20世纪的各地方分公司虽然自动化水平略有不同，但普遍存在设备陈旧，计量仪表落后且存在缺失的情况。与大部分国企一样企业管理呈金字塔结构，由总经理负责全厂工作，副总经理主管生产，下设计划处和调度处等管理部门指导生产，由生产车间组织生产班组进行生产。

在实施SMES之前，企业已经建成erp系统，并已实施由中石化总部推广的资源优化系统，如资源配置和排产系统（PIMS）、炼油企业生产调度优化系统（Orion）和化工企业生产计划调度（MIMI）等。

面对上述现状，建设SMES的主要目的就是成为沟通控制层PCS与计划层ERP的桥梁，实现生产层面信息的集成与共享，实现物流、资金流和信息流的三流合一。在此基础上，实现整个工厂物流的可视化，通过跟踪物流发现生产中的问题并解决问题，提升企业精细化管理水平。

图1描述了SMES的整体功能框架。图中描述了SMES涉及的主要业务模块，其中体现物流管理的主要有：罐区管理、仓储管理、进出厂管理、装置校正（生产装置管理）、能耗管理和辅料管理。调度平衡模块基于生产物流的信息集成形成整个工厂物流可视化。统计平衡模块基于生产物流信息进行综合分析，对生产动态进行评估，同时支撑ERP。调度平衡模块和统计平衡模块同时还与生产排产计划优化系统及调度优化系统集成，为资源优化系统提供数据支撑。

图1 SMES的整体功能框架