2、MES系统的功能
MES 3.0系统主要由7个核心业务模块(生产计划、生产统计、生产调度、物料移动、能源管理、操作管理和生产绩效与调度业务管理)和1个平台(集成平台)构成，覆盖企业整个生产流程。
2．1 集成平台
集成平台基于核心数据库，提供统一工厂模型库、业务模型库、规则库和算法库，通过统一访问控制技术实现用户访问权限认证、安全认证、单点登陆验证，实现与外部系统(RTDB、LIMS)的集成及数据支撑服务，实现整个系统静态数据和动态数据的存储与交换，以及与外部相关系统数据的存储与交换。
2．2 物料移动
物料移动模块主要包括炼油装置、化工装置、罐区、仓储和进出厂五个基础子模块。
(1)进出厂模块对原料进厂和成品出厂操作进行记录与管理；实现以班为单位采集各工厂间物料互供原始数据，提供互供数据仲裁功能；提供统计周期内所需的装卸台库存，提供按物料分类的计量盘点；完成物料移动管理所需的进出厂和部际互供移动关系数据的解析。
(2)罐区模块对储罐收付、储罐检尺、交退库、状态监测、罐存物料变更、罐存量计算、化验分析与质量信息采集、切水、复尺、清罐、扫线等各种操作实现事件级和班次级的记录与管理，利用数据集成平台提供的实时数据访问服务和化验分析数据访问服务，按需集成储罐实时检尺数据和化验分析等数据，提供储罐收付台账等数据管理业务，提供统计周期内所需要的储罐库存计量盘点数据。
(3)仓储模块对固体产成品入库、出库、移库、升降级等各种操作实现事件级的记录与管理，提供统计周期内所需要的仓库库存按物料分类的计量盘点数据，通过贯穿仓储操作业务过程的集成管理来规范和提升企业的仓储管理，在完成岗位操作管理的同时，通过解析操作业务数据，完成物料移动管理模块所需的仓储移动关系数据以及仓库库存数据的解析。
(4)炼油装置与化工装置模块对装置问侧线互供和侧线投入产出计量等各种操作实现班次级的记录与管理，利用数据集成平台提供的实时数据访问服务和质量数据访问服务，集成装置侧线仪表班结点实时数据：提供装置投入产出班台账，提供基于不同加工方案下的装置投入产出模型、装置物理侧线计量模型与计量精度，通过适当人工修正增加计算结果的合理性。
2．3 生产调度
生产调度模块主要包括移动解析和生产平衡两个功能。移动解析模块利用物理拓扑模型，通过复杂的运算将每班装置、储罐、进出厂、部际互供等操作记录转换为动态的移动拓扑模型，描述节点问移动关系、移动类型，审核操作记录的完整性，检验操作记录的合理性，为生产调度推量提供动态移动拓扑模型数据。
生产平衡功能基于物料移动模块解析后的物理节点量和物理移动关系，利用集成平台提供的统一规则库、算法库、工厂模型及模型求解器，自动完成节点拓扑模型动态生成和节点量平衡计算，达到炼化企业的调度级平衡，为生产调度提供数据支撑：提供平衡工具，实现生产平衡前节点间移动关系和节点量的检查，提高平衡效率，降低平衡周期。
2．4 生产计划
生产计划模块主要包括计划跟踪功能，是通过对实际生产结果与生产计划之间的比较，显现差异，提示报警信息，通过计划的完成情况来实现跟踪管理。
2．5 生产统计
生产统计模块主要包括物料统计平衡、三剂辅料消耗统计和ERP支撑三个功能。
统计平衡功能依据生产平衡推量后的生产数据进行归并汇总，按照逻辑节点量和逻辑移动关系与物理节点量和物理移动关系之间的对应关系，实现统计层逻辑节点拓扑模型的动态生成。并以规则库、模型库和求解器，完成模型平衡计算，达到炼化企业的车间、MES工厂、公司三级物料统计原始日平衡。三剂辅料消耗统计功能依据采集的每套生产装置三荆辅料日消耗数据，通过平衡工具完成平衡，生成三剂辅科消耗统计报表，实现对每套装置三剂辅料消耗情况的动态跟踪与监控，为生产装置绩效考核和成本跟踪、生产统计提供数据支撑。
ERP支撑功能依据物料统计平衡结果和能源统计平衡结果，通过支撑模型，实现对ERP系统生产订单收发货、日交库、主产品销售订单发货、原料采购订单收货和公用工程完工确认等业务的数据等支撑。
2．6 能源管理
能源管理以能源介质为基本对象，通过建立各种介质的能源管网和能源节点，构建企业能源拓扑模型，建立以能源管网为平衡中心的平衡体系，通过核算单元体系进行能源核算，为能耗统计和ERP完工确认提供有效数据支撵。
2．7 操作管理
操作管理模块主要包括操作指令、操作监控、操作绩效和操作日志四个功能。
(1)操作指令的标准运作流程分为三个步骤。分别是生成指令，审核指令，及激活指令，对应标准运作模式中有三类具有相应权限的用户分别完成以上三类指令操作。
(2)操作监控主要包括监控模型配置，操作监控分析、质量监控分析三部分功能。
监控模型配置主要是指对操作监控对象如工厂模型中的设备、生产装置监控模型、操作监控分析页面组态等进行模型配置。
操作监控分析主要是对关键设备设定的监控参数在一定时间段内的趋势变化进行监控，根据设定的上限、上上限、下限、下下限等参数，对监控对象进行监控分析。
质量监控分析主要包括罐区质量跟踪和班组质量跟踪。罐区质量跟踪通过罐区质量跟踪记录表，可以动态跟踪罐区的质量变化情况。班组质量跟踪通过班组考核的质量合格率报表，可以及时了解生产装置各项质量指标的合格率。结合UMS系统的电子化验单，使工艺人员方便快捷地掌握装置的质量情况，及时调整工艺方案及操作参数，保障产品质量或降低能耗。
(3)操作绩效主要包括班组考核需要的操作平稳率、班组物料统计、班组能耗统计、质量合格率、班组成本考核五方面，通过班组之间的评比竞赛，促进班组操作水平的提高。按照经济影响进行计算的动态技经指标管理，为平稳率考核提供更为科学的统计数据。
(4)操作日志功能主要是对生产班组及车间形成的操作台帐、交接班日志、操作事件记录进行电子化，形成生产电子日志，以便于生产管理部门及时、准确汇总并了解生产动态信息。
2．8 生产绩效与调度业务管理
采用可视化及报表手段，建立绩效管理平台，基于物料平衡数据、能源平衡数据和操作信息，对生产绩效及操作绩效进行管理。主要功能包括信息模型维护、生产关键绩效指标(KPI)建立与计算、综合展示与综合查询以及报表的组态、生成、打印及浏览。
三、MES系统在石化企业中的应用
3．1 应用
石化企业实施MES后，对企业的生产、经营起到了信息集成、精细化生产管理的作用。
(1)实现企业信息化集成
ERP系统不能使用底层采集上来的实时数据，不能及时掌握生产第一线的原始数据信息，这使企业管理和生产相互脱节，降低了ERP系统的使用效果。MES系统纵向贯穿生产装置、罐区和生产业务管理部门，横向贯穿生产计划、生产调度、生产统计等业务部门。MES系统的实施，是在ERP系统与生产自动化系统之间架起一座信息沟通的桥梁，有效的解决了数据采集问题，使生产指挥人员能够及时地了解生产现状。同时，ERP的计划数据可以根据实际生产情况进行分解，底层生产控制系统可以及时下载与生产工艺相关的各种参数数据，帮助企业实施完整的闭环生产，协助企业建立一体化和实时化的IERP／MES，SFC信息体系，从而进一步实现全企业信息系统的集成。
(2)提高企业生产管理的精细化水平
MES系统的实施使企业在第一时间获得生产过程中的产品质量控制、质量跟踪、工艺执行情况、设备运行情况、生产消耗统计、人力资源、及当前生产直接相关的原材料、备品备件、成品的即时库存等情况。使企业上层对经营计划、物料需求计划、采购、生产、库存、销售、财务管理及对市场的分析预测、辅助决策等做到了动态监控，实现了资金流、物流、信息流和控制流四流合一，消除了制约企业加速发展的瓶颈，提高了企业的精细化管理水平。
(3)降低生产成本
生产成本是工厂非常关心的一项重要指标，降低成本，就能有效提高工厂的竞争能力。对于车间层面来讲，很难建立一套系统用于成本核算和定量分析的系统。MES系统可以实现分机台、分班组的生产成本核算和定量地评价，从而使成本的控制贯穿到生产的每个环节中，实现对生产成本的有效控制。
(4)提高企业的快速反应能力
市场是不断变化的，导致生产需求的不断变化，如果不能实现对生产各种情况及时掌握，就不能实现企业对市场的快速反应。而MES系统的实施，使企业能够对生产物资、设备状况、人员情况等各种生产资源及时掌握，实现对新市场需求的生产可行性及效益进行测算，从而大幅度提高企业生产的快速反应能力。
3．2 应用中应注意的问题
(1)MES系统是企韭信息化建设中的一个重要组成部分，而企业的信息化建设是一个系统工程，在实施MES系统之前，必须针对企业生产经营中各项业务的需求，做好企业信息化建设的规划，定制建设适合自己企业的MES系统。
(2)从PCS／MES／ERP层企业集成模型来看，计划层系统需要与MES系统紧密衔接起来，才能发挥其巨大作用。脱离了MES的计划层系统，就脱离了底层数据的支撑，其产生的结果也是不可靠的。MES作为联接顶层计划系统与底层控制系统之间的纽带，要做好MES与ERP及底层控制系统接口的无缝结合。要保证MES系统与计划层系统采用的是统一、规范的数据格式和存取方式，不仅要让MES为计划层系统提供数据来源，还要让计划层的计划来控制MES系统。满足各类系统的灵活调用，使企业各项资源可以在统一的业务平台上运行。消除企业信息系统中的信息孤岛、建立全面企业信息化、实现最大化信息共享。(3)要逐步完善装置、罐区、进出厂点、互供点等计量仪表的实时数据自动采集。对于无法满足MES系统建设和应用需要的网络、实时数据库、LIMS、计量仪表等要进行同步改造，使MES系统的效用得到充分的发挥。
4 结束语
通过MES系统的建设与应用，为石化企业建设了一套以生产物流管理为核心，以数据集成平台和核心数据库为支撑，集实时数据采集、物料移动信息管理、生产调度管理、生产统计管理、能源管理、综合展示为一体的石化企业生产管理业务集成平台。并整合Microsoft公司BizTalk总线技术和NET技术，及Oracle数据库技术实现石化企业信息集成平台。覆盖生产装置、罐区、仓储、进出厂、生产平衡、统计平衡、计量等生产管理业务，实现整个工厂数据的一致性和充分共享，向下实现与实时数据库和MES等系统集成，向上实现为ERP系统和总部生产营运指挥系统提供及时、准确和完整的生产物料数据和能耗数据，实现“且平衡、旬确认、月结算”的目标，实现生产信息的可视化展示与监控。为生产经营提供科学的决策依据，规范企业生产业务管理流程，优化资源利用，降低物耗和能耗，提高企业生产管理的精细化水平，增强企业盈利能力和核心竞争力。