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整体而言,国内大多数化工企业的基础管理水平还较低,企业信息化还停留在建立计算机信息系统和实现计算机网络化的表面形式上,处于发达国家二十世纪七八十年代的水平。由此,国内一些化工企业相继采用了先进的企业管理、营销信息系统和ERP系统,来增强企业竞争力。其中ERP是目前各类企业追逐的对象,仿佛应用了ERP软件就是实现了企业信息化,就能帮助企业走出困境,迈向辉煌。而实际上很多企业因实施ERP不当,企业信息化变成了老管理方式的“翻版”,最终反而拖累了自己。
传统的局限
不可否认,ERP是截止到目前最成熟的企业信息化管理的组成部分。但是从近几年ERP实施的情况看,传统ERP也存在一些局限性:首先,尽管ERP技术是对企业全面资源计划管理的综合体现,在世界上许多企业都有非常成功的应用。但ERP的内涵和外延尚存在争议,至少目前不能涵盖企业信息化所涉及的所有管理领域,不包括工厂基础自动化控制部分,不能解决企业的信息化战略问题、应用方案集成问题以及业务运营模式等问题;第二,ERP方案不灵活,流程和功能相对固化,难以满足客户的个性化需求,不能有效地支持客户个别定制工作,如增加新的流程、组织流程再造等。第三,并不是所有企业的信息化都需要上ERP。ERP是从MPRII发展起来的,其优势领域在制造业,在化工流程行业虽然有人提出了ERP解决方案,但要么不成熟,要么生搬硬套。第四,现在很多企业采取多种生产类型、经营方式和产业为一体的跨区域模式,而ERP系统却无法满足企业的多元化经营需求。
流程化工企业需要什么样的ERP系统
化工行业需要的ERP究竟具备怎样的作用和特点呢?
流程生产的定义及其特殊性
流程生产主要通过对原材料进行混合、分离、粉碎、加热等物理或化学方法,使原材料增值为成品或半成品,通常以批量或连续的方式进行生产。流程式制造业是连续流程,一般只生产固定的品种,或靠变更生产装置的参数来调整产品规格,一旦投产,在生产装置大修之前不再中断,基本上无中间在制品。如石油冶炼、化工及生产焦炭煤气等。
ERP流程生产模型中的关键特征因素包括以下方面:
1. 多工序的复杂配方生产 在流程ERP中,采用配方的概念来描述产品结构,在每个工艺过程中,伴随产出的有产品或中间产品,还有协产品和副产品、回流物、添加剂、在管道或容器中储存的液体、气体或粉状颗粒材料、辅料等。
2. 工艺流程固定,生产线不能中断 企业的设备是一条固定的生产线,工艺流程固定,进出料都是连续的,强调均衡生产,因为生产线一般不停,例如生产焦炭的焦炉从投产到报废一般为25~30年,中间不能停产,一停产有可能报废。
3. 物料存储管理 化工行业的原材料和产品通常是液体、气体或粉状等,一般具有有毒、危险等特性,化工企业对原物料及产成品的管理相当严格。物料及产成品的任何闪失、任何差错都会严重影响企业的运作及生产的正常秩序。因此,采购、销售、仓库储存、运输收发货等业务需要科学地分类和管理。
4. 固定资产管理 由于化工企业的固定资产种类多,编号管理相当复杂,特别在折旧方面,以前时常存在固定资产使用期满后仍计折旧等问题,不能如实、动态地反映固定资产的状况,要查找各固定资产的相关信息很不方便。
5. 管控一体化 在流程工业中,管理信息系统必须与现场控制、计量及监测系统有接口(包括与DCS的接口),即实现管控一体化,形成一个闭环的生产计划与调度系统。
6. 生产计划管理 流程企业虽然也有根据市场需求进行生产的观念,但大多是“以产促销”。因此,在流程工业企业的生产计划中,需要将全年度的订单以及预测作为流程企业生产计划的依据。
7. 批号跟踪的功能 流程工业的生产工艺过程会产生各种协产品、副产品、废品、回流物等,而且在物资方面需要严格的批号管理。
8. 检修大修计划管理 流程工业存在周期性全局停工检修程序。检修质量及内容决定了生产装置的运行状态。
9. 成本核算 计算生产过程产出的副产品、联产品以及可循环使用的物料价值,计算生产过程产出的废料的处理成本。
配方的特殊性
流程工业的配方生产不同于离散行业的物料单生产,其每次生产时都会因各批原料属性的不同而产生不同的投料量,而且产出的最终产品质量也会随着工艺条件(如温度,压力等)的变化而变化。变动性是化工工业最大的特点,要想实现通过变化的原料批次和工艺流程来生产品质一致的产品,批次配方至关重要。配方是化工流程制造业的核心,所以化工行业ERP生产车间配方模块应当具备矩阵型结构,来支持复杂的流程生产。
化工企业所需信息化架构
企业信息化的关键在于解决企业自身存在的问题,而不是看使用的技术是否先进,花的钱是否足够多。对比国外先进化工企业信息化的进程,一个成功的化工企业信息化建设应该实施“三层两库” 的典型流程技术架构,“三层”指生产自动控制(PLC、DCS)、生产执行系统(MES)和建立在前两者之上的ERP;“两库”是指用于实时监控的实时关系数据库和用于数据加工分析的关系数据库。
化工企业一般按照这种“三层两库”的形式进行信息化建设,大部分企业已经将ERP建设列入近期信息化战略规划。首先是底层部分生产工序实现自动化控制。目前大多化工企业在提高生产自动化过程中都投入很多资金,基本实现了DCS系统自动采集,并收集实时数据上传,为MES、ERP等系统在计算动态成本、考核班组消耗、成本核算、成本归集等方面提供可靠的数据保证。但是随着企业自动化系统增多,不同的DCS系统由于通讯协议差异,出现新的信息孤岛,解决这个问题的关键在于借助实时数据库,在保证原DCS系统安全的前提下,利用原自动控制系统OPC、DDE、OLE、TCP/IP、NETBIOS、IPX/SPX等多种网络和数据通讯协议,解决不同厂家DCS系统互连。可以说,实现这种层面的集成相对来讲比较容易。
其次是中间层面制造执行系统(MES)的集成。MES处于承上启下的位置,是车间生产和企业管理之间的桥梁。其向上通过关系数据库将生产调度、生产统计、成本控制、物料平衡和能源管理等生产信息加以采集、传递和加工处理,并及时呈报ERP系统。向下通过实时数据库收集现场控制设备的实时数据,自动生成作业指令及PDI数据,将生产合同的要求自动转化成各个设备的操作指令和各种基础自动化设备的控制参数,并下达给相应的DCS系统。通过MES的闭环指导生产,实现化工生产过程的优化运行,实现优化排产、智能调度、实时成本控制,旬成本分析。这个层面的工作难点在于,在复杂的化工生产中,需要利用流程模拟和先进控制系统来帮助控制产品的质量,生产建模、在大量数据中挖掘关键数据、优化生产控制等功能的实现都需要集成商非常熟悉企业生产流程。就煤焦化工来说,可选择的主要课题有:开发优化配煤系统,焦炭质量预报,焦炭生产过程优化,AS循环系统调优,萘初、苯、甲苯、二甲苯精馏优化控制,精萘生产优化控制,锅炉运行效率寻优控制等。
企业信息化的最高层面是ERP与OA、EB、MES、EAM、HR等信息系统的集成,实现以最小的代价最大程度地利用企业的人、财、物资源为企业服务,降低产品成本,提高企业竞争力。然而,在这个层面存在许多不同类型、不同结构的数据库。企业的每个应用系统都自成一体,都有各自的一套结构化的数据。为了解决这个问题,数据集成必须以数据为导向,提供一个唯一的虚拟数据库,这就要求ERP的开发平台业务流程灵活,并与其他应用系统有良好的接口。毕竟,固化的ERP平台无法满足企业的快速变化,这也是ERP实施失败的重要原因之一。
为实现企业信息集成,在考虑同一架构的前提下,企业可以从DCS层做起,通过实时数据库集成异形DCS系统互联,实施MES系统,最后实施ERP;也可以先实施ERP系统,再在下层DCS系统基础上实施MES系统,最后“三层”整合,只不过后者ERP系统的生产基础数据通过手工录入而已。
ERP技术与企业信息化的关系
ERP作为企业全面资源计划管理系统的杰出代表,是反映现阶段先进管理思想的一种管理软件,是企业信息化的首选目标,但它并不等于企业信息化,它只是现阶段企业信息化的重要组成部分,是构成企业信息化的基础和核心,无论如何,ERP都不可能取代信息化。企业信息化方案还应具有很大的扩展性,延伸到企业间的电子商务、CRM、SCM、数据仓库和数据挖掘,实现网上查询、网上采购、网上订货等功能,使企业转制成“以客户为中心”的新体制,以满足不断变化的市场需要。
ERP是一套管理软件,最终目标在于管理,所以化工企业信息化建设必须遵循这个规律,选择了合适的ERP软件只能说在技术角度具有良好的稳定性和成熟性,并不代表ERP能实施成功,没有“改革、改组、改制”等一系列加强企业管理的措施,很容易出现技术选型与管理本末倒置。技术再好的ERP软件,没有管理作为灵魂,信息化建设最终会象在游泳池游泳一样,开始时模块较少,实施过不去也没有问题,就象在浅水区游不动了,可以站起来,最多呛两口水。随着实施的深入,处理复杂关联流程时,模块较多,关联复杂,流程混乱重叠,造成脚下无根,即使淹不死也难逃脱系统搁浅、废弃的尴尬局面。所以企业只有引进封装了先进管理思想和方法的ERP软件,并将该软件系统植入旧的企业系统中,才能起到拉动企业进步的作用,企业的管理才能提高到一个新水平。
传统的局限
不可否认,ERP是截止到目前最成熟的企业信息化管理的组成部分。但是从近几年ERP实施的情况看,传统ERP也存在一些局限性:首先,尽管ERP技术是对企业全面资源计划管理的综合体现,在世界上许多企业都有非常成功的应用。但ERP的内涵和外延尚存在争议,至少目前不能涵盖企业信息化所涉及的所有管理领域,不包括工厂基础自动化控制部分,不能解决企业的信息化战略问题、应用方案集成问题以及业务运营模式等问题;第二,ERP方案不灵活,流程和功能相对固化,难以满足客户的个性化需求,不能有效地支持客户个别定制工作,如增加新的流程、组织流程再造等。第三,并不是所有企业的信息化都需要上ERP。ERP是从MPRII发展起来的,其优势领域在制造业,在化工流程行业虽然有人提出了ERP解决方案,但要么不成熟,要么生搬硬套。第四,现在很多企业采取多种生产类型、经营方式和产业为一体的跨区域模式,而ERP系统却无法满足企业的多元化经营需求。
流程化工企业需要什么样的ERP系统
化工行业需要的ERP究竟具备怎样的作用和特点呢?
流程生产的定义及其特殊性
流程生产主要通过对原材料进行混合、分离、粉碎、加热等物理或化学方法,使原材料增值为成品或半成品,通常以批量或连续的方式进行生产。流程式制造业是连续流程,一般只生产固定的品种,或靠变更生产装置的参数来调整产品规格,一旦投产,在生产装置大修之前不再中断,基本上无中间在制品。如石油冶炼、化工及生产焦炭煤气等。
ERP流程生产模型中的关键特征因素包括以下方面:
1. 多工序的复杂配方生产 在流程ERP中,采用配方的概念来描述产品结构,在每个工艺过程中,伴随产出的有产品或中间产品,还有协产品和副产品、回流物、添加剂、在管道或容器中储存的液体、气体或粉状颗粒材料、辅料等。
2. 工艺流程固定,生产线不能中断 企业的设备是一条固定的生产线,工艺流程固定,进出料都是连续的,强调均衡生产,因为生产线一般不停,例如生产焦炭的焦炉从投产到报废一般为25~30年,中间不能停产,一停产有可能报废。
3. 物料存储管理 化工行业的原材料和产品通常是液体、气体或粉状等,一般具有有毒、危险等特性,化工企业对原物料及产成品的管理相当严格。物料及产成品的任何闪失、任何差错都会严重影响企业的运作及生产的正常秩序。因此,采购、销售、仓库储存、运输收发货等业务需要科学地分类和管理。
4. 固定资产管理 由于化工企业的固定资产种类多,编号管理相当复杂,特别在折旧方面,以前时常存在固定资产使用期满后仍计折旧等问题,不能如实、动态地反映固定资产的状况,要查找各固定资产的相关信息很不方便。
5. 管控一体化 在流程工业中,管理信息系统必须与现场控制、计量及监测系统有接口(包括与DCS的接口),即实现管控一体化,形成一个闭环的生产计划与调度系统。
6. 生产计划管理 流程企业虽然也有根据市场需求进行生产的观念,但大多是“以产促销”。因此,在流程工业企业的生产计划中,需要将全年度的订单以及预测作为流程企业生产计划的依据。
7. 批号跟踪的功能 流程工业的生产工艺过程会产生各种协产品、副产品、废品、回流物等,而且在物资方面需要严格的批号管理。
8. 检修大修计划管理 流程工业存在周期性全局停工检修程序。检修质量及内容决定了生产装置的运行状态。
9. 成本核算 计算生产过程产出的副产品、联产品以及可循环使用的物料价值,计算生产过程产出的废料的处理成本。
配方的特殊性
流程工业的配方生产不同于离散行业的物料单生产,其每次生产时都会因各批原料属性的不同而产生不同的投料量,而且产出的最终产品质量也会随着工艺条件(如温度,压力等)的变化而变化。变动性是化工工业最大的特点,要想实现通过变化的原料批次和工艺流程来生产品质一致的产品,批次配方至关重要。配方是化工流程制造业的核心,所以化工行业ERP生产车间配方模块应当具备矩阵型结构,来支持复杂的流程生产。
化工企业所需信息化架构
企业信息化的关键在于解决企业自身存在的问题,而不是看使用的技术是否先进,花的钱是否足够多。对比国外先进化工企业信息化的进程,一个成功的化工企业信息化建设应该实施“三层两库” 的典型流程技术架构,“三层”指生产自动控制(PLC、DCS)、生产执行系统(MES)和建立在前两者之上的ERP;“两库”是指用于实时监控的实时关系数据库和用于数据加工分析的关系数据库。
化工企业一般按照这种“三层两库”的形式进行信息化建设,大部分企业已经将ERP建设列入近期信息化战略规划。首先是底层部分生产工序实现自动化控制。目前大多化工企业在提高生产自动化过程中都投入很多资金,基本实现了DCS系统自动采集,并收集实时数据上传,为MES、ERP等系统在计算动态成本、考核班组消耗、成本核算、成本归集等方面提供可靠的数据保证。但是随着企业自动化系统增多,不同的DCS系统由于通讯协议差异,出现新的信息孤岛,解决这个问题的关键在于借助实时数据库,在保证原DCS系统安全的前提下,利用原自动控制系统OPC、DDE、OLE、TCP/IP、NETBIOS、IPX/SPX等多种网络和数据通讯协议,解决不同厂家DCS系统互连。可以说,实现这种层面的集成相对来讲比较容易。
其次是中间层面制造执行系统(MES)的集成。MES处于承上启下的位置,是车间生产和企业管理之间的桥梁。其向上通过关系数据库将生产调度、生产统计、成本控制、物料平衡和能源管理等生产信息加以采集、传递和加工处理,并及时呈报ERP系统。向下通过实时数据库收集现场控制设备的实时数据,自动生成作业指令及PDI数据,将生产合同的要求自动转化成各个设备的操作指令和各种基础自动化设备的控制参数,并下达给相应的DCS系统。通过MES的闭环指导生产,实现化工生产过程的优化运行,实现优化排产、智能调度、实时成本控制,旬成本分析。这个层面的工作难点在于,在复杂的化工生产中,需要利用流程模拟和先进控制系统来帮助控制产品的质量,生产建模、在大量数据中挖掘关键数据、优化生产控制等功能的实现都需要集成商非常熟悉企业生产流程。就煤焦化工来说,可选择的主要课题有:开发优化配煤系统,焦炭质量预报,焦炭生产过程优化,AS循环系统调优,萘初、苯、甲苯、二甲苯精馏优化控制,精萘生产优化控制,锅炉运行效率寻优控制等。
企业信息化的最高层面是ERP与OA、EB、MES、EAM、HR等信息系统的集成,实现以最小的代价最大程度地利用企业的人、财、物资源为企业服务,降低产品成本,提高企业竞争力。然而,在这个层面存在许多不同类型、不同结构的数据库。企业的每个应用系统都自成一体,都有各自的一套结构化的数据。为了解决这个问题,数据集成必须以数据为导向,提供一个唯一的虚拟数据库,这就要求ERP的开发平台业务流程灵活,并与其他应用系统有良好的接口。毕竟,固化的ERP平台无法满足企业的快速变化,这也是ERP实施失败的重要原因之一。
为实现企业信息集成,在考虑同一架构的前提下,企业可以从DCS层做起,通过实时数据库集成异形DCS系统互联,实施MES系统,最后实施ERP;也可以先实施ERP系统,再在下层DCS系统基础上实施MES系统,最后“三层”整合,只不过后者ERP系统的生产基础数据通过手工录入而已。
ERP技术与企业信息化的关系
ERP作为企业全面资源计划管理系统的杰出代表,是反映现阶段先进管理思想的一种管理软件,是企业信息化的首选目标,但它并不等于企业信息化,它只是现阶段企业信息化的重要组成部分,是构成企业信息化的基础和核心,无论如何,ERP都不可能取代信息化。企业信息化方案还应具有很大的扩展性,延伸到企业间的电子商务、CRM、SCM、数据仓库和数据挖掘,实现网上查询、网上采购、网上订货等功能,使企业转制成“以客户为中心”的新体制,以满足不断变化的市场需要。
ERP是一套管理软件,最终目标在于管理,所以化工企业信息化建设必须遵循这个规律,选择了合适的ERP软件只能说在技术角度具有良好的稳定性和成熟性,并不代表ERP能实施成功,没有“改革、改组、改制”等一系列加强企业管理的措施,很容易出现技术选型与管理本末倒置。技术再好的ERP软件,没有管理作为灵魂,信息化建设最终会象在游泳池游泳一样,开始时模块较少,实施过不去也没有问题,就象在浅水区游不动了,可以站起来,最多呛两口水。随着实施的深入,处理复杂关联流程时,模块较多,关联复杂,流程混乱重叠,造成脚下无根,即使淹不死也难逃脱系统搁浅、废弃的尴尬局面。所以企业只有引进封装了先进管理思想和方法的ERP软件,并将该软件系统植入旧的企业系统中,才能起到拉动企业进步的作用,企业的管理才能提高到一个新水平。