化工流程企业的技术、经济和管理特征(2)

　　3．基于化工行业CIPS工程特征的几个关键问题
　　化工企业CIPS的管理目标是利用计算机技术、网络技术、信息技术、自动化技术,以及各种管理思想和方法,有效收集企业内外部信息,并对其进行加工、存储、传输及使用,提高企业管理水平,改进管理信息服务,从而适应市场激烈竞争所形成的3C(Customers,Change,Competition)力量所带来的挑战,使企业在T、Q、C、S、E等关键指标上达到优化,从而提高企业的经济效益。鉴于化工行业CIPS的特征,我们将结合近几年在LHCF—CIMS工程(国家863/CIMS应用示范工程“兰化化纤厂CIMS工程”)中的体会,对其经营运作中要解决的几个重要问题进行探讨。
　　3.1过程监控在CIPS实施中的重要地位
　　化工企业要实现“安稳均长满优”的目标,必须提高生产控制的自动化水平,这也是“控制先行”的原因。化工企业控制系统是一个递阶控制系统,下层采用DCS实现高水平常规控制,上层采用先进过程控制系统APC(AdvancedProcessControl)。然而由于化工行业生产过程大多具有非线性、大惯性和大滞后的动态特性,变量间耦合严重,因此要提高监控水平,就必须研究各种控制算法,如推理控制、预测控制和智能控制等。要实现先进过程监控,还要建立重要参数的软仪表库、过程动态模型库、过程动态建模方法库等。同时还必须要建立故障诊断方法库和故障模式库,以保证有先进的故障诊断技术的支持。另外,还必须采用网络技术,建立基于全企业的数据库管理系统,简称DBMS(DataBaseManagementSystem),及时收集各种现场数据,迅速对故障进行定位,检测和处理。为减少故障的发生,也要求加强设备管理,定期对设备进行维修检查,建立健全设备运行状态监视系统,制定合理的维修周期,以减少故障,从而降低停产时间。
　　3.2生产调度及优化排产问题
　　化工行业柔性很小的流水线与多变的个性化的市场不适应,而实现科学的生产计划与优化排产可在一定程度上实现柔性生产,为此必须从系统工程的观点出发,应用系统分析的方法,结合生产工艺流程建模,采用统计法和神经网络法建立过程稳态数学模型[5],对生产过程进行优化操作,并应用运筹学中的线性、非线性以及动态规划方法,建立基于计算机的辅助生产计划/调度系统,从而提高流程的柔性。然而,由于工艺技术复杂,生产装置机理不同,所以在目前情况下实现调度及过程优化还有一定困难,是化工CIPS管理的一大问题。
　　3.3质量管理问题
　　化工企业生产方式和工艺流程的特殊性,决定了其质量管理也有自己的特点。产品质量形成于从原材料采购到成品的整个过程,由于化工企业供应商相对固定,有符合自己特点的供应链管理系统,这就要求企业和供应商形成相互信任的关系,共同努力提高产品质量。另外,由于化工企业成品与半成品的质量参数很难直接在线检测,而间接进行化验和测量的精度和实时性又达不到要求,这给质量数据的收集带来不便,从而形成质量管理和控制的难题,是化工CIPS管理所面临的关键问题之一。
　　3.4信息集成问题
　　在信息集成方面,化工行业的信息流有自身的特点,如底层信息来自DCS系统、PLC系统等基础自动化层的数据采集,具有数据量大,种类繁多,处理困难,与信息准确、实时性强、处理快速的生产操作要求相悖。为实现企业目标,必须集成处理包括实时监测信息、优化高度信息、辅助管理决策的长期信息以及原材料及半成品的质量信息等在内的众多种类信息的集成。这种集成难度高,是化工流程企业CIPS实施过程中需要解决的又一关键问题。
　　4.结束语
　　与离散CIMS相比,化工CIPS的研究在国内外都尚处于起步阶段。尽管新理论、新技术和新方法层出不穷,但很少有针对流程企业的。不过笔者认为随着竞争的加剧及需求的个性化和多样化,流程企业可以采用部分离散工业成功应用的技术和理论,如应用LP理论,改进生产线,改变大量生产的现状,实现生产合理、高效,满足不同需求。只有不断应用新的理论和技术,才能实现CIPS的逐步发展和完善。
　　

(责任编辑：一枝笔写作事务所)