ERP技术在过程工业的应用研究

回顾ERP技术在国内外发展及应用概况，指出未来的ERP将是集管理、技术和信息为一体的协作商务系统。对于具有大批量连续性生产的过程工业企业，在过程系统技术与管理的综合集成的理论方法指导下，利用过程系统的结构模型，提出过程工业企业新一代ERP的结构模型框图，ERP分别与企业管理（EM）、供应链管理（SCM）以及客户关系管理（CRM）的综合集成，把企业和生产制造、营销活动以有毫户利益紧密联系到一起，迅速提高企业整体的效率和经济效益。针对ERP实施成功率低的现实，提出ERP项目实施的方法和步骤。     

面向石化企业间物流集成计划优化的模型及应用

在石油化工行业,上下游企业的联合生产是供应链优化的主要途径和重要手段。但由于石化企业的生产工艺过程复杂且设计相互独立,企业间的协同生产往往仅存在于大型石化集团统一设计、建造的炼化联合生产系统中。本文提出了适用于独立运营的石化企业集成的前提条件和建模方法,以独立生产的炼油厂和烯烃厂为研究对象,基于其生产物流计划模型,建立统一的联合生产计划优化模型。该集成优化模型为混合整数线性规划模型,以生产效益最大化作为优化求解目标,并分析了市场需求平稳、萎缩和旺盛3种不同的案例场景。实例计算表明,同独立生产相比较,石化企业的集成优化和联合生产能够降低物料存储成本和总成本,节省优化求解所需的计算资源,并促进经济效益的提升。     

过程集成研究进展

作为过程工程研究的热点,近年来过程集成技术发展很快. 本文从质量交换网络、考虑环境影响的过程集成、多联产系统、工业生态化以及化学供应链集成等方面介绍了过程集成的研究进展,并指出在我国发展和应用过程集成技术的重要性.     

面向石化企业间物流集成计划优化的模型及应用

在石油化工行业,上下游企业的联合生产是供应链优化的主要途径和重要手段。但由于石化企业的生产工艺过程复杂且设计相互独立,企业间的协同生产往往仅存在于大型石化集团统一设计、建造的炼化联合生产系统中。本文提出了适用于独立运营的石化企业集成的前提条件和建模方法,以独立生产的炼油厂和烯烃厂为研究对象,基于其生产物流计划模型,建立统一的联合生产计划优化模型。该集成优化模型为混合整数线性规划模型,以生产效益最大化作为优化求解目标,并分析了市场需求平稳、萎缩和旺盛3种不同的案例场景。实例计算表明,同独立生产相比较,石化企业的集成优化和联合生产能够降低物料存储成本和总成本,节省优化求解所需的计算资源,并促进经济效益的提升。     

全厂物流数据校正模型及算法研究

流程工业企业计算机集成制造系统(CIMS)以产、供、销全方位的信息化为基础,优化生产,创造最大效益.在以数据为核心的流程工业CIMS系统中,采用数据校正技术可消除测量数据的不一致性和不完整性,为整个系统的正常运行提供可靠的数据源.针对流程工业企业工艺流程的特点,建立了全厂物流数据校正模型,提出了基于模型的数据协调及大误差侦破方法,实例计算展示了所提出的全厂物流数据校正模型及数据校正算法的有效性.     

考虑需求不确定性的化工生产计划与调度集成

生产计划与调度是化工供应链优化中两个重要的决策问题。为了提高生产决策的效率,不仅要对计划与调度进行集成,而且要考虑不确定性的影响。对于多周期生产计划与调度问题,首先在每个生产周期内,分别建立计划与调度的确定性模型,通过产量关联对二者进行集成。然后考虑需求不确定性,使用有限数量的场景表达决策变量,建立二阶段随机规划模型。最后运用滚动时域求解策略,使计划与调度结果在迭代过程中达到一致。实例结果表明,在考虑需求不确定性时,与传统方法相比,随机规划方法可以降低总费用,结合计划与调度的分层集成策略,实现了生产操作性和经济性的综合优化。     

考虑需求不确定性的化工生产计划与调度集成

生产计划与调度是化工供应链优化中两个重要的决策问题。为了提高生产决策的效率,不仅要对计划与调度进行集成,而且要考虑不确定性的影响。对于多周期生产计划与调度问题,首先在每个生产周期内,分别建立计划与调度的确定性模型,通过产量关联对二者进行集成。然后考虑需求不确定性,使用有限数量的场景表达决策变量,建立二阶段随机规划模型。最后运用滚动时域求解策略,使计划与调度结果在迭代过程中达到一致。实例结果表明,在考虑需求不确定性时,与传统方法相比,随机规划方法可以降低总费用,结合计划与调度的分层集成策略,实现了生产操作性和经济性的综合优化。     

基础油供应链生产-分销计划模型及其优化

随着市场全球化的飞速发展,供应链思想已渗透到各行各业,是一种新型的企业管理思想。然而在一些 产业结构不合理、急需产业升级的领域,几乎没有相关的供应链研究,譬如石油化工领域的量化研究少之又少。 本文分析了在独立决策下基础油供应链生产、分销系统中,信息不共享,生产商、分销商以及客户只追求各自 利益最大化,忽视甚至是损害了供应链整体利益的现象。针对上述现象,构建了生产-分销集成计划模型,以实 现供应链总成本和总反应时间最小,提出了一种基于粒子群算法寻找多目标供应链网络Pareto 最优解的方法。 仿真实例的结果表明了集成模型的可行性和优越性。     

供应链信息集成下的石化企业采购管理优化研究

本文从石化企业物资供应的特点出发,分析了石化企业优化物资供应管理的必要性,并基于当前中国石化的供应链信息集成环境,从物资采购分类角度分析了各类物资采购管理的优化策略,应用战略供应轮轴模型阐述了如何从采购组织结构、管理机制、业务模式、采购胜任力、供应商关系管理、绩效评估体系、降低采购总成本等方面实现采购管理的综合优化。     

基于鲁棒模型优化的工艺设计与控制系统集成

采用一种基于鲁棒模型优化方法求解工艺设计与控制集成问题,其核心思想是采用参数不确定状态空间模型描述闭环系统的非线性行为,基于该模型以及二次李雅普诺夫函数可估计系统在外部扰动作用下过程变量变化的最大边界,同时也可测试系统的鲁棒稳定性。该方法避免了求解集成优化问题常用的动态优化方法,可将其转化成一个非线性规划问题。该方法应用于CSTR反应过程的集成优化设计中,结果表明在存在外部扰动时,不仅可以保证过程的经济性能和动态性能,也可保证系统的鲁棒稳定性。     

Advanced enterprise resource management systems for the batch industry. The TicTacToe algorithm

Since 1997 the authors have prototyped an enterprise resource management (ERM) system recommending essential improvements to the available software packages, which today claim automatic real time performance and an efficient transaction-oriented approach. The ERM system proposed is a decision-making tool for the manufacturing industry, which makes integrated financial/production trade-off planning and optimisation in the supply chain management. The application supports management cycles because during its use are available degrees of freedom to make the system work as a decision-making tool. The enterprises must be aware of its internal problems to be dynamically approachable instead of prematurely evolving to networked enterprises by links in the electronic commerce. ERM systems are capable of managing dynamically realistic and optimal delivery dates with price-time trade-off during the marketing activities. Cost objective functions integrated with system performance measures are developed, including a cost model to evaluate the due date policy economics in real time. The order management system proposed is based on the TicTacToe algorithm, which follows an exact non-combinatorial deterministic approach to time and optimise production sequences in multiproduct plants in very short time using asymmetric travelling salesman problem formulations for the scheduling task. The resulting tool is appropriate to fulfil the requirements of autonomous order entry systems in integrated real time systems.     

石化企业多分辨率物流模型的建模方法

基于石化企业综合自动化的需求,提出了多分辨率层次化物流模型建模框架和形式化描述方法,对物流模型的空间映射和时间推演作了统一数学描述,给出了多分辨率物流模型一致化检验的判据。然后以生产执行系统MES物流模型为例,具体介绍了石化多分辨率物流模型的建模方法、时空推演算法和模型验证策略,实际应用表明了多分辨率物流建模方法的有效性。     

新一代面向协同应用的计划优化系统

随着石化企业精细化管理需求的不断提升,传统的面向单个用户应用的单机版计划优化软件逐渐不能满足需要。本文介绍了利用以互联网技术为核心的新的信息技术研究开发的新一代以流程为导向,面向协同应用的网络化、图形化计划优化系统。该系统通过基础模型管理、模型在线共享和发送、数据字典管理等功能,实现了协同应用;通过图形建模、窗体数据录入、多样化结果展示以及贯穿建模全过程的错误诊断功能,使系统直观可视、简单易用;通过"一次输入、多次运算"功能,使用户可便捷的开展灵敏度分析;通过权限管理,保证系统安全。实例应用表明,通过本系统建立的企业模型正确可信,可很好的支持企业计划优化业务。     

Decision support for integrated refinery supply chains: Part 2. Design and operation

Supply chain management has continually attracted much attention as companies are constantly looking into areas where they can cut costs and improve profit margin while maintaining customer satisfaction. Optimizing design and operation of the supply chain is vital for this purpose. Simulation models that capture the dynamics and uncertainties of the supply chain can be used to effectively conduct design and operation optimization studies. In Part 1 of this two-part paper, we proposed an integrated refinery supply chain dynamic simulator called Integrated Refinery In-Silico (IRIS). Here, we demonstrate the application of IRIS to provide decision support for optimal refinery supply chain design and operation based on a simulation–optimization framework. Three case studies are presented: identifying the optimal strategy to deal with supply disruptions, optimization of design decisions regarding additional capacity investments, and optimization of policies’ parameters. These decisions are optimized for two objectives: profit margin and customer satisfaction. The framework consists of a linkage between IRIS and a non-dominated sorting genetic algorithm, implemented in a parallel computing environment for computational efficiency. Results indicate that the proposed framework works well for supporting policy and investment decisions in the integrated refinery supply chain.     

利用过程工业优化技术提升中国石化供应链管理水平

介绍了中国石化股份公司利用过程工业优化技术提升供应优化管理的现状，结合目前世界上过程工业优化技术和供应链管理的发展趋势，提出改进中国石化供应链优化管理应注意的问题。     

基于K/3供应链系统下制造业成本管理的思考

本文基于网络经济时代的新一代信息系统,K/3供应链系统下的制造业成本管理优势分析,并指出在实施K/3供应链系统中还需要企业优化的问题,希望能改善企业业务流程以提高企业核心竞争力提供一些参考。     

Three-scale integrated optimization model of furnace simulation,cyclic scheduling,and supply chain of ethylene plants

In order to explore the potential of profit margin improvement, a novel three-scale integrated optimization model of furnace simulation, cyclic scheduling, and supply chain of ethylene plants is proposed and evaluated. A decoupling strategy is proposed for the solution of the three-scale model, which uses our previously proposed reactor scale model for operation optimization and then transfers the obtained results as a parameter table in the joint MILP optimization of plant-supply chain scale for cyclic scheduling. This optimization framework simplifies the fundamental mixed-integer nonlinear programming (MINLP) into several sub-models, and improves the interpretability and extendibility. In the evaluation of an industrial case, a profit increase at a percentage of 3.25% is attained in optimization compared to the practical operations. Further sensitivity analysis is carried out for strategy evolving study when price policy, supply chain, and production requirement parameters are varied. These results could provide useful suggestions for petrochemical enterprises on thermal cracking production.     

A model predictive control strategy for supply chain optimization

This paper describes a model predictive control strategy to find the optimal decision variables to maximize profit in supply chains with multiproduct, multiechelon distribution networks with multiproduct batch plants. The key features of this paper are: (1) a discrete time MILP dynamic model that considers the flow of material and information within the system; (2) a general dynamic optimization framework that simultaneously considers all the elements of the supply chain and their interactions; and (3), a rolling horizon approach to update the decision variables whenever changes affecting the supply chain arise. The paper compares the behavior of a supply chain under centralized and decentralized management approaches, and shows that the former yields better results, with profit increases of up to 15% as shown in an example problem.