煉化企業(yè)MES與ERP集成應用研究

　　1 煉化企業(yè)信息化應用的層次

　　目前，煉化企業(yè)信息化應用的經(jīng)營管理層、生產執(zhí)行層、過程控制層的三層結構。

　　經(jīng)營管理層：以ERP為核心，建立以財務管理為核心，以資金運作為主線，以銷售管理為龍頭，以計劃和預算管理為依據(jù)，涵蓋企業(yè)財務、資金、計劃、供應、銷售、設備檢維修和人力資源等方面的業(yè)務管理，集物流、資金流、信息流三流合一的、規(guī)范的企業(yè)經(jīng)營核算管理平臺，實現(xiàn)企業(yè)各種資源的有效管理，為企業(yè)高管層提供決策性應用和信息的綜合展示，提升企業(yè)經(jīng)營管理水平，提高企業(yè)經(jīng)濟效益，增強市場競爭力及可持續(xù)發(fā)展能力。

　　生產執(zhí)行層：以MES系統(tǒng)為核心，建立以生產物流動態(tài)管理為核心，以數(shù)據(jù)集成平臺和核心數(shù)據(jù)庫為支撐，集油品移動、罐區(qū)、倉儲和裝置操作、物料平衡、進出廠管理、公用工程等信息為―體的煉化企業(yè)生產過程管理平臺。提高企業(yè)生產管理的精細化水平，提高企業(yè)的生產能力，為企業(yè)經(jīng)營管理提供有效的生產物流數(shù)據(jù)和應用支撐。

　　過程控制層：以實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)為基礎，建立企業(yè)生產過程實時數(shù)據(jù)采集平臺，為先進控制和裝置操作優(yōu)化等生產過程控制的應用和生產過程管理提供及時、準確、有效的生產過程數(shù)據(jù)，全面提升企業(yè)生產過程的監(jiān)控水平和裝置“安穩(wěn)長滿優(yōu)”的操作水平。

　　2 MES和ERP的基本應用

　　ERP主要支撐經(jīng)營業(yè)務管理，就是從原料采購、市場營銷、財務資金入手，滿足企業(yè)經(jīng)營決策、重點解決企業(yè)人、財、物等資源的規(guī)劃，使生產經(jīng)營活動協(xié)調有序地進行。ERP系統(tǒng)作為企業(yè)經(jīng)營管理的核心系統(tǒng)，共有FI(財務會計)、CO(成本控制)、TR(資金管理)、PP(生產計劃)、MM(物料管理)、MRO(物資供應)、SD(銷售分銷)、PM(設備維護)和PS(項目管理)等功能模塊，覆蓋了企業(yè)財務與資金管理、生產計劃與產成品庫存管理、物資供應管理、產成品銷售業(yè)務管理、設備檢維修管理及工程項目管理等各經(jīng)營核算業(yè)務。ERP的實施建立了一個以財務管理為核心，以資金運作為主線，以物流管理為基礎，以銷售管理為龍頭，以計劃管理為依據(jù)，以設備檢維修管理為保障的管理信息平臺。

　　MES則側重于生產過程優(yōu)化，就是以生產作業(yè)計劃制定、加工流程方案選擇、生產資源分配為核心，對整個生產過程進行動態(tài)優(yōu)化管理，特別是解決生產過程中多變性和不確定性問題。MES系統(tǒng)通過裝置校正、油品移動、統(tǒng)計平衡和公用工程等�？�，全面、及時、準確地反映了生產物流各個環(huán)節(jié)的主要數(shù)據(jù)，以班組為單位提供了全廠生產信息，以天為單位提供全廠的物料平衡數(shù)據(jù)，每旬向ERP系統(tǒng)提供生產統(tǒng)計平衡數(shù)據(jù)進行旬確認，每月向ERP提供全廠生產統(tǒng)計平衡數(shù)據(jù)進行月結算。茂名石化的MES系統(tǒng)不僅依托國家“863”項目建立了數(shù)據(jù)集成平臺、油品移動信息系統(tǒng)、罐區(qū)操作信息系統(tǒng)、公用工程信息系統(tǒng)等生產過程基本應用平臺，而且通過集成DCS、PLC等系統(tǒng)產生的實時數(shù)據(jù)，生產調度管理系統(tǒng)、罐區(qū)和油品移動系統(tǒng)、物料平衡等系統(tǒng)產生的過程數(shù)據(jù)，建立了企業(yè)核心數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，為ERP 提供生產計劃完成信息、物料和公用工程平衡信息、生產能力、材料消耗、勞動力和生產線運行性能、油品庫存狀態(tài)、實際定單執(zhí)行等涉及生產運行等數(shù)據(jù)，實現(xiàn)了上下計劃層和控制層的信息交互。

　　3 MES和ERP的集成應用

　　經(jīng)營層ERP為生產層MES提供有關工廠維護，物料管理，質量管理，銷售與分銷管理，以及財務管理和人事管理的相關信息，并協(xié)調企業(yè)內外資源轉化為近期生產計劃，生產層MES則通過將ERP系統(tǒng)下達的計劃轉換成生產任務下達到生產環(huán)節(jié)，并生產過程中的執(zhí)行結果反饋給經(jīng)營管理部門，MES通過計劃、生產與控制之間承上啟下的“信息樞紐”，消除了企業(yè)計劃與生產控制間信息“斷層”，使企業(yè)真正“實時反應”起來。它們相互關聯(lián)、互為補充，實現(xiàn)企業(yè)的連續(xù)信息流。ERP與MES間數(shù)據(jù)的連接與共享，實現(xiàn)了生產全過程的一體化，統(tǒng)一計劃與物流調度，對現(xiàn)場的生產、質量的控制與管理的目的。這種將生產行為與管理行為集成的信息化層次架構，將促使管理以職能為中心向以過程為中心的轉變，更易于集成和實現(xiàn)，進而解決信息系統(tǒng)在經(jīng)營層和生產層之間脫節(jié)的現(xiàn)狀。

　　ERP與MES之間的集成接口主要包括：

　　(1)生產計劃信息。ERP根據(jù)企業(yè)生產組織、生產管理、經(jīng)營決策等方面的優(yōu)化，給出企業(yè)的產品策略和生產計劃，并將生產計劃信息傳遞給生產執(zhí)行系統(tǒng)MES。包括產品種類、產品質量與產量以及原油原輔料采購，主要用于指導生產排產，優(yōu)化生產方案。

　　(2)生產成本信息。生產執(zhí)行層MES將相關生產計劃優(yōu)化數(shù)據(jù)，平衡后的生產數(shù)據(jù)，傳遞給經(jīng)營管理層ERP的生產計劃模塊(PP)，包括裝置投入產出、三劑及水電風汽消耗數(shù)據(jù)，主要用于核算生產成本，進行生產績效分析，也為調整生產經(jīng)營計劃提供依據(jù)。

　　(3)物料庫存信息。生產執(zhí)行層MES將相關物料存量數(shù)據(jù)傳遞給ERP的物料模塊(MM)，包括原(料)油、半成品和成品庫存及交庫數(shù)據(jù)，以便銷售系統(tǒng)及時采取相應的銷售方式，實現(xiàn)利潤最大化。

　　(4)物料移動與計量信息。生產執(zhí)行層MES將相關物料移動數(shù)據(jù)傳遞給ERP的銷售模塊(SD)，主要包括成品進出廠的種類、數(shù)量、時間、運輸方式和對應訂單的數(shù)據(jù)，以便銷售系統(tǒng)及時進行發(fā)貨過帳，加快貨物流轉和資金結算速度。

　　MES和ERP的集成應用就是從集中精力從優(yōu)化生產過程、強化經(jīng)營管理入手，強調通過精細排產、優(yōu)化操作、先進控制等手段使過程實現(xiàn)優(yōu)化生產，通過強化資源配置、降低經(jīng)營成本等方法以獲得最大的經(jīng)濟效益，實現(xiàn)了將經(jīng)營目標轉化成生產過程中的操作目標，并通過反饋執(zhí)行結果，不斷調整與優(yōu)化，形成一個周期性的從生產經(jīng)營到生產過程和過程控制的高效能閉環(huán)系統(tǒng)。

　　MES和ERP的集成應用主要體現(xiàn)在以下6個方面：

　　(1)企業(yè)基礎規(guī)范的管理

　　ERP體現(xiàn)了現(xiàn)代化的企業(yè)管理理念，主要宗旨是將企業(yè)的各方面資源進行科學地計劃、管理和控制，用先進的管理理念，通過合理、優(yōu)化和規(guī)范的業(yè)務流程把相關聯(lián)的業(yè)務緊密連接在一起。

　　實施ERP的過程實際上是對企業(yè)的業(yè)務流程、管理程序、經(jīng)營效率、資源分布和利用等進行全面梳理和優(yōu)化提升的過程。ERP和MES的實施，業(yè)務流程和管理程序將會得到規(guī)范和優(yōu)化，基礎數(shù)據(jù)得到全面的收集和整理，數(shù)據(jù)的完整性和真實性將有大幅度的提升;企業(yè)的內部資源通過集成化管理和統(tǒng)籌調配得到充分的利用，減少了重購重儲造成的資金占用，促進降本增效;信息的傳遞效率大幅度提升，信息不對稱的現(xiàn)象得到改變。通過ERP建設和應用，可以提高管理人員的綜合素質，提升企業(yè)的管理水平，增強企業(yè)的核心競爭力，為企業(yè)變革提供動力，為規(guī)范管理創(chuàng)建條件，為堵塞漏洞提供手段，為信息共享提供平臺，為輔助決策提供依據(jù)。

　　ERP和MES系統(tǒng)為財務、生產、銷售、采購、庫存、物資供應、設備維修、在建工程項目管理等各類信息提供了統(tǒng)一的管理決策信息平臺，為進一步優(yōu)化流程、提高效率、降本增效、促進生產精細化管理、幫助強化預算控制、增強企業(yè)核心競爭力提供了信息支持，為優(yōu)化決策提供了信息依據(jù)。

　　(2)計劃與生產的分析與控制

　　在公司的生產經(jīng)營活動中，生產計劃起著至關重要作用，生產計劃指導實際的生產，而實際的生產結果又效驗計劃的準確性。目前，公司生產計劃有PIMS，調度排產有ROION，生產管理有MES，銷售和財務核算有ERP，如何用好這些系統(tǒng)，協(xié)助業(yè)務部門利用這些系統(tǒng)，加強對生產數(shù)據(jù)的分析，與生產計劃的比對，實時根據(jù)生產完成情況，對物料成本和利潤等進行預測，及時進行調整，使得每月生產計劃和成本利潤指標在控制范圍內。

　　從ERP、PIMS、ORION到MES，計劃越來越詳細與具體、精度和準確性越來越高，這些應用系統(tǒng)的配合使用，可以解決中長期計劃與短期生產作業(yè)計劃的分離、計劃與控制脫節(jié)的矛盾，在ERP系統(tǒng)產生的長期計劃的指導下，PIMS完成月總加工量計劃的優(yōu)化，ORION細化生產現(xiàn)場操作計劃，MES根據(jù)底層控制系統(tǒng)采集的與生產有關的實時數(shù)據(jù)，進行短期生產作業(yè)的計劃調度、監(jiān)控、資源配置和生產過程的優(yōu)化等工作，MES作為計劃、生產與控制之間承上啟下的“實時信息樞紐”，通過消除企業(yè)計劃與生產控制間信息“斷層”，使企業(yè)真正“實時反應”起來。ERP、MES等應用系統(tǒng)相互關聯(lián)、互為補充，實現(xiàn)企業(yè)的連續(xù)信息流，通過“事前計劃、事中控制、事后核算”的實時集成功能，實現(xiàn)經(jīng)營生產計劃與控制的有機結合，提高生產計劃的準確性。

　　ERP建立了一個以財務管理為核心，以資金運作為主線，以物流管理為基礎，以銷售管理為龍頭，以計劃管理為依據(jù)，以設備檢維修管理為保障的管理信息平臺，初步實現(xiàn)物流、資金流和信息流的“三流合一”，全面支撐企業(yè)經(jīng)營管理核心業(yè)務，計劃和控制能力明顯加強，計劃管理水平大幅度提高，尤其是為跨部門的計劃整合提供了更強大的計劃分析工具，及時、細化、全面和集成的信息提高了企業(yè)依據(jù)事實的制訂計劃的科學水平。

　　MES通過數(shù)據(jù)集成平臺、裝置校正、油品移動、統(tǒng)計平衡和公用工程等模快，特別是“2+1” 核心數(shù)據(jù)平衡流程，全面、及時、準確地反映了生產物流各個環(huán)節(jié)的主要數(shù)據(jù)，以班組為單位提供了全廠生產信息，ADVISOR據(jù)此可以迅速出具物料投入產出、公用工程和三劑等旬、月平衡報表，并向ERP系統(tǒng)成本核算提供了某一產品、某一生產過程，某一生產裝置乃至全廠的可靠的數(shù)據(jù)依據(jù)，通過計劃與實際對比，可以準確地掌握各種原料和產品的流動、消耗和存儲狀態(tài)，提供優(yōu)化的原料配置、合理地安排儲運能力，為生產計劃的滾動制訂提供了依據(jù)。一個由計劃、執(zhí)行、評價和反饋等環(huán)節(jié)組成的閉環(huán)生產計劃執(zhí)行系統(tǒng)成效更為顯著。

　　(3)生產過程的精細化管理

　　MES未實施前，許多生產數(shù)據(jù)，包括物流、能耗等數(shù)據(jù)，是通過人工報量實現(xiàn)的，數(shù)據(jù)頻度低，范圍窄，時間滯后，特別一些裝置為考核目標，人為進行自我平衡后再報，嚴重影響了數(shù)據(jù)的真實性，通過MES系統(tǒng)的應用，大部分數(shù)據(jù)實現(xiàn)自動采集，并利用誤差偵破和超差報警技術進行全廠聯(lián)調，實現(xiàn)了各裝置的數(shù)據(jù)校正和全廠物料平衡，數(shù)據(jù)的獲取更加及時、準確和完整。MES系統(tǒng)的實施使得生產數(shù)據(jù)的覆蓋范圍更廣、數(shù)據(jù)頻度更高、數(shù)據(jù)粒度更細、數(shù)據(jù)準確性更高，從而為提升企業(yè)的精細化管理水平奠定了基礎。MES為分公司各生產管理部門提供了一個統(tǒng)一的業(yè)務處理平臺，涉及計劃統(tǒng)計、生產調度、生產裝置、油品儲運、計量等多個業(yè)務部門的關鍵崗位，貫通了從生產裝置、罐區(qū)到調度、再到統(tǒng)計的生產過程數(shù)據(jù)管理的全流程。

　　通過物流的全面可視化跟蹤和管理及時掌握生產運行情況。MES以物流的移動為紐帶，對原油進廠、到裝置加工、油品調合、再到成品出廠，實現(xiàn)了物流全過程、全方位和全天候的可視化跟蹤，跟蹤生產作業(yè)計劃的執(zhí)行情況，保障企業(yè)安全平穩(wěn)生產。

　　通過組分跟蹤優(yōu)化油品調合。MES系統(tǒng)實現(xiàn)了原油分品種及組分跟蹤，為油品調合優(yōu)化提供了數(shù)據(jù)支持。

　　通過數(shù)據(jù)校正，使得數(shù)據(jù)的獲取更加及時、準確和完整，為生產管理業(yè)務部門提供了多方位的高效信息支撐和技術手段，為生產改進提供依據(jù)。通過MES系統(tǒng)的成功應用，消除了原有的信息孤島，原始數(shù)據(jù)來源只有一個采集點，實現(xiàn)數(shù)據(jù)源的采集唯一性，避免了的一個數(shù)據(jù)源來自不同采集途徑的不一致性，例如原來調度跟統(tǒng)計數(shù)據(jù)由于時間與數(shù)據(jù)途徑不一致，存在著一定差異，通過MES系統(tǒng)的應用，實現(xiàn)了調度與統(tǒng)計數(shù)據(jù)的一致性，提升了企業(yè)精細化管理水平

　　通過誤差偵破、超差報警及時發(fā)現(xiàn)問題，并糾正發(fā)生的操作失誤，減少損失。通過MES系統(tǒng)的應用，許多生產數(shù)據(jù)，包括物流、能耗等大部分數(shù)據(jù)實現(xiàn)自動采集，全面、及時的數(shù)據(jù)，可以及時發(fā)現(xiàn)操作錯誤(如物流倒流現(xiàn)象)，進行糾正，保障企業(yè)的安全和平穩(wěn)生產，將以前的事后評估，變?yōu)槭轮性u估，及時發(fā)現(xiàn)問題，及時解決，提升了企業(yè)管理水平。

　　通過公用工程的有效管理，實現(xiàn)節(jié)能降耗。MES系統(tǒng)公用工程模塊通過對全廠能源消耗數(shù)據(jù)的及時采集和管理，做到能耗數(shù)據(jù)“日跟蹤、旬平衡、月結算”，從而極大提高了公司對于生產過程中能源消耗的準確計量與全廠能源消耗平衡計算分析的要求，大大的降低了公用工程統(tǒng)計平衡的時間，為企業(yè)節(jié)能降耗提供了數(shù)據(jù)支持。

　　MES的實施將極大促進企業(yè)生產過程的精細化管理，在MES的實施過程中，通過建立裝置的模型、油品移動的模型，提高了對生產過程管理的能力，使業(yè)務人員和管理者盡可能地了解生產過程的真實狀況。

　　通過MES與ERP的接口，實現(xiàn)了生產與經(jīng)營過程的集成。MES以實時數(shù)據(jù)為依據(jù)、經(jīng)過平衡處理后物料數(shù)據(jù)和公用工程數(shù)據(jù)為PP提供了投入產出信息，并為CO成本的精確計算提供了可能，更加正確及時地反映整個生產情況。

　　(4)裝置安全經(jīng)濟運行的保障

　　公司提出了“強化管理、降本增效，裝置要安全經(jīng)濟運行”的要求，這對裝置的運行提出更高的要求，裝置不單要確保安全穩(wěn)定運行，而且要優(yōu)化操作，降低能耗。目前，各生產裝置的公用工程管理還是比較粗放的，ERP/MES上線運行，也暴露出了這方面的問題，主要表現(xiàn)為計量點少、準確性不夠、實時性差，公用工程消耗分攤的依據(jù)不足。

　　裝置經(jīng)濟運行一是依靠技術進步，嚴格控制和優(yōu)化工藝指標，二是科學考核裝置水、汽、風、電等消耗，MES公用工程模塊可以實時、全面地提供全廠各計量點的真實數(shù)據(jù)，并為ERP成本核算提供了可靠的數(shù)據(jù)源，為進一步達到節(jié)能降耗、降本增效的目的，促進裝置安全經(jīng)濟運行就要繼續(xù)加大公用工程模塊的應用力度，努力提高裝置水、電、風、汽消耗數(shù)據(jù)的實時性、準確性和真實性，同時，在ERP/MES系統(tǒng)的基礎上，利用ERP/MES全面、及時的運行和消耗信息，借助計算機高速運算的優(yōu)勢，開發(fā)和完善裝置成本考核系統(tǒng)，通過科學、細化、量化的考核指標和考核要求，實現(xiàn)在線分析，及時調整、優(yōu)化操作參數(shù)等方法，推行經(jīng)濟運行模式，逐步提高公司精細化管理水平，達到高產低耗的目標。

　　(5)經(jīng)營管理的預測和分析

　　企業(yè)都有紛繁的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)來自企業(yè)業(yè)務系統(tǒng)的訂單、 庫存、交易賬目、客戶和供應商等，對信息進行增值分析，將對提高企業(yè)經(jīng)營管理的預測和分析能力提供高效支持。茂名石化ERP系統(tǒng)已含蓋了企業(yè)生產經(jīng)營業(yè)務的各個方面，其中涉及經(jīng)營管理的物資采購和產品銷售兩個主要的業(yè)務已全部在線上運行，在這方面，ERP系統(tǒng)提供了強大的分析和預測功能，比如在物資需求、庫存和采購計劃等環(huán)節(jié)提供了實時分析平衡的功能，可提高采購的準確性;在產品銷售方面可實時地統(tǒng)計分析產品生產、庫存和銷售情況，迅速有效地了解和分析所經(jīng)銷商品的銷售額、毛利率、銷售成本、庫存及客戶、市場的狀況，對于把握經(jīng)營商機、做好經(jīng)營預測和決策、確保市場占有率有極大的幫助。由于ERP上線時間不長，這方面的功能有待挖掘，下一步要協(xié)助有關業(yè)務部門，認真分析業(yè)務需求，逐步挖掘系統(tǒng)功能，作好相應的二次開發(fā)工作，使ERP系統(tǒng)得到進一步應用，提高經(jīng)營管理的預測和分析能力。

　　(6)全面預算的強化管理

　　全面預算管理可對企業(yè)所有經(jīng)營活動制定詳細的工作計劃，包括銷售、成本及各種費用，這些預算可以根據(jù)歷史數(shù)據(jù)的趨勢預測獲得，也可以直接錄入或通過相互間的關系直接計算。預算值可以通過上下傳遞，最終確定一個執(zhí)行預算金額。最終的預算值對企業(yè)所有業(yè)務起到控制作用，通過實際值與預算值的比較可以及時發(fā)現(xiàn)企業(yè)運行過程中問題。ERP和MES的集成支持從預算編制、預算跟蹤控制、預算分析調整、業(yè)績考核等預算管理的全過程。

　　ERP支持企業(yè)全面預算執(zhí)行。ERP實施后，實現(xiàn)了物質統(tǒng)一采購、產品統(tǒng)一銷售、資金統(tǒng)一調配，源頭數(shù)據(jù)單點錄入，壓扁了信息傳遞層次。通過ERP系統(tǒng)內以資金統(tǒng)一籌劃、集中管理為核心的資金管理功能模塊，解決了在采購、庫存、分銷、成本核算等環(huán)節(jié)的財務資金信息時效性差、信息不及時、不對稱和監(jiān)督乏力、滯后的突出問題。通過ERP細分成本中心和MES生產過程信息的集成，動態(tài)實現(xiàn)對于單臺設備的相關成本歸集與評價，把成本控制的壓力細化到、傳遞到基層，利用系統(tǒng)提供的成本費用的分配、分攤功能和各種內部訂單，可以準確反映各責任成本主體的責任成本，滿足了企業(yè)內部多層次經(jīng)營責任制考核的需求。在生產過程中，物料消耗和產品入庫可以同步過帳到總帳科目，可以監(jiān)控所有與訂單相關的成本，在系統(tǒng)中查看目標/計劃/實際的成本信息，從而對整個生產活動進行控制。

　　4 結論

　　ERP與MES的集成應用，實現(xiàn)了生產系統(tǒng)和業(yè)務系統(tǒng)的有機結合，將進一步推動企業(yè)建成以ERP/MES為核心的信息化框架，達到主要經(jīng)營管理業(yè)務統(tǒng)一到ERP系統(tǒng)平臺上進行，生產過程業(yè)務統(tǒng)一到MES系統(tǒng)平臺上進行，實現(xiàn)公司上、下層物流、資金流、信息流三流合一，提高公司的決策水平，促使公司生產、經(jīng)營、管理業(yè)務的全面優(yōu)化。(作者何力健，何千里單位系中國石化茂名分公司信息中心)

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