化工流程企业运营计划管理一体化优化研究

发布时间：2020-06-23 08:00

【摘要】： 石油和化学工业是典型的流程企业,也是国家重要的基础工业,是我国国民经济的重要组成部分。入世后,石化企业的经营环境更为复杂,竞争日趋激烈,转变与趋势相符的现代运营管理思路,建立现代运营管理理念,引进现代运营管理决策机制,提高核心竞争力已经成为企业最迫切的要求和机遇所在。而管理信息化、决策智能化成为新时代石化企业提高运营管理竞争力的重要途径。流程企业运营管理的发展和计划管理是密不可分的,从MRP、MRPⅡ、JIT等到ERP,均是从企业的计划作为出发点进行改造的,由此可见,计划管理在企业运营管理中的地位。石化流程企业的计划是有层次性的,整个计划体系存在内在的平衡机制和递阶控制机制,如何基于计划体系的这种内在的平衡机制和递阶控制机制进行计划的一体化优化管理,并能进行决策支持,是企业计划管理部门急需解决的问题。从国内外目前的研究现状不难发现,多年来的研究重点是针对石油化工企业计划的优化工作,其原因是石油化工企业一般均以石油炼制作为“前导”,整个石油化工生产流程具有“模块式”特点,从而其生产系统的结构清晰规范,因此便于分析研究。然而对于石化工业中另一重要的组成“化学工业”而言,由于化学工业产品众多,生产流程多样化,不具备石油化工这种比较规范的“模块式”特点。因此,针对化学工业(简称化工企业)这方面的研究往往是针对具体个案。尽管人们已经意识到生产计划与企业的销售计划、采购计划、库存等是紧密联系的,也因此研究了针对具体个案的生产计划优化,然而从理论到实践均缺乏对运营管理计划一体化优化的研究。深究其原因,主要是化工流程企业生产过程多样化的特殊性导致缺乏相应的模型体系支持优化。因此,本论文将重点针对化工流程企业,对企业运营计划一体化优化技术体系进行了研究,深入研究了具有递阶控制性的一体化优化模型系列并给出了模型的求解,对支持流程企业一体化优化管理的智能决策支持系统进行了分析和设计,并给出了系统原型。第一章对国内外石化流程企业的运营管理现状和发展、化工流程企业运营管理计划及运营管理计划研究存在的问题进行了概述,简要介绍了论文选题的行业背景、理论背景和实践背景。第二章系统地回顾了边际理论与最优化理论、投入产出技术与预测技术、数据仓库、决策支持系统以及专家系统等相关理论知识和技术的发展与现状,以及这些理论与技术在化工流程企业中的应用情况。由于流程企业非常强调物料平衡和热量平衡,因此投入产出模型是研究建立流程企业运营计划优化模型系列的基础,而销售市场预测结果是进行计划优化的基准,因此,论文在第三章对流程企业投入产出分析及销售市场预测进行了颇为深入的研究。第四章是本论文的核心。针对流程企业研究了其运营计划管理一体化优化模型的体系结构,从产品销售市场预测、销售结构和销售计划优化、生产计划优化、采购计划优化最终到一体化计划优化评价,通过评价结果,可以反过来指导计划优化,形成了一个递阶控制的模型体系。围绕模型体系,深入研究并建立了具有创新性、实用的模型系列和模型求解方法和各种计划的生成方法。本章的研究结果,为研究支持运营计划管理一体化优化的DSS打下了坚实的基础。研究运营计划管理一体优化的目的是提高企业适应市场变化的能力、企业的竞争力,从而提高企业的效益,当然,这和管理者的决策分不开的,因此,也可以说研究的目的是为管理者的决策服务。如何有效地把研究的成果用于决策呢?论文第五章针对这个问题进行了支持流程企业运营计划管理一体化优化的DSS的研究。首先进行了运营计划管理一体化优化DSS总体架构的研究,围绕总体架构分别研究了决策支持数据仓库的建立、DSS运行系统功能模型、“人机对话总控界面”的设计等。在DSS的运行过程中,还涉及模型方法库和知识库的调用,如何适应决策流程选择的动态性,有效调用“决策支持数据库”、“模型方法库”和“知识库”中相关的“DS表”、“模型(方法)”和“知识”就十分重要。因此,论文在本章的最后一部分对“模型库、知识库管理系统”的构建进行了研究。第三章～第五章的研究是针对流程企业运营计划一体化优化管理的“共性”进行的。研究的成果是否真正有理论价值和应用价值,还需经过实践的检验。因此,论文的第六章结合一具体的化工流程企业,并针对该公司的特点,将这些研究成果有效地应用到该DSS系统的总体设计中。通过个性化研究,简化和改进了“模型库、知识库管理系统”,提高DSS的运行效率。应用研究的内容能否真正对DSS的总体设计提供理论和技术的支持,本章的最后通过研制系统核心的软件原型并通过软件原型的运行,对这一支持的有效性进行了检验。论文第七章对整个博士论文的研究作了一个总结,分析了论文研究的不足和以后的继续研究方向,从供应链管理的视角对后续研究作了一个展望。
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：F426.7;F426.22
【图文】：

模型图,模型,计算机技术

由于针对石化流程企业的运营管理研究起步较晚，其研究和信息技术的发展及计算机集成制造系统(CIMS)的应用是紧密联系在一起的。20世纪80年代后期，随着计算机技术和网络技术的迅速发展，流程工业控中出现了多学科间的相互渗透与交叉;同时，信号处理技术、计算机技术、通技术及计算机网络与自动控制技术的结合使过程控制开始突破自动化孤岛模，出现了集控制、优化、调度、管理和经营于一体的综合自动化新模式。20纪90年代，随着计算机技术的日新月异，计算机集成生产系统的研究已成为自动化领域的一个前沿课题。1995年美国、日本、西欧等国己有100多家炼油、工企业在实施CIMS计划，推动了流程工业综合自动化系统在实际生产中的应。在世界化工流程企业的CIMS发展过程中，其理论和技术经过多年的研究发，特别是经过实际应用的考验，已逐步形成合理的体系结构，其结构框架经历从如下图1.1所示的五层Purdue模型演变为ERP从ES用CS三层结构，其中ES为制造执行系统，PCS为过程控制系统。从中可以看出国外石化企业管理运的发展。

生产系统,集团,副产品

图1.3G集团所属氟化厂生产系统简图3中将电、蒸汽、水合并在一个框内是为简化系统的描述3中氯气、氢气和HCL等等非氟化的投入，图中列出它们是为了描述工艺上的图图①②注“回流环节”从图1.3不难发现，氟化厂在其生产过程中，除了有外购原料投入外，还有股份公司所属电化厂生产的中间产品:氯气、液碱和硫酸厂的各种硫酸以及合成氨厂的半水煤气、甲醇等等，作为公司内部的所谓“互供原料”的投入。同时，在四氯化碳生产过程还伴有副产品HCL的产出，该副产品又作为“互供原料”回流投入电化厂的生产系统。因此，对股份公司的整个生产系统而言，就含有局部的非递阶回流环节。对作为独立核算的氟化厂而言，该副产品又将以内部价格作为产出的核算价，从而氟化厂本身的生产系统就成为一个伴有副产品产出的递阶生产系统。这就直观地说明化工流程企业的物流过程呈“网状”结构，如果采用对离散型制造企业十分成熟的M即系统来进行生产计划管理，则按MRP系统的要求需针

【参考文献】