石化企业的仪表自动化程度较高，技术进步的速度很快，信息化工作起步也较早。近几年的应用概括起来主要包括：信息网络和数据库等IT基础设施建设、生产装置先进控制和生产过程优化、计算机辅助设计（CAD）、生产流程模拟、办公自动化（OA）、管理信息系统（MIS）、计算机集成制造系统（CIMS）、企业资源管理（ERP）等。
一、石化企业MES核心构件
石化企业MES总体架构如图，其核心构件如下。
（一）数据校正
数据是了解、指挥、决策一个企业生产和管理的最重要依据。由于仪表精确度和其他诸多因素所造成的误差，会直接影响现场操作人员对生产过程参数的了解和调整，也使物料平衡很难符合生产实际。数据的校正和调理已经成为企业信息化深入发展的瓶颈，急待得到实践上的解决。
1．数据校正功能：单台表校正、装置侧线表校正、全厂装置平衡校正、单台罐校正、单罐区校正、全厂罐区平衡校正、进出装置和进出厂的罐量与表量校正、计量表运行状态动态监测。
2．推量平衡算法：所谓“推量”指的是以储罐尺量为准，反过来推算出侧线表量。全厂物料的推量计算，通过多次循环扫描，采用逐步循环迭代的算法，来求解多元一次方程组，使用罐量来推算装置侧线的表量，并采用先总量平衡后分量平衡的求解策略。
3．快照模型：对表量和罐量的采集，由于诸多因素的影响，很难做到在同一时间完成。而使用不在同一时间采集上来的数据所做出的物料平衡，远不能真实反映企业生产活动的客观状况。为解决这一制约生产管理过程中的瓶颈，系统引入了“快照模型”的设计思想来实现“同一时间点”上的数据校正，因为这样才是符合实际和有意义的。
4．自学习数据校正系统：建立数据校正数据库、建立数据校正模型库、人机交互半自动数据校正。
（二）油品移动
物流管理是MES的中心环节，对石化企业来说，它的“物流”总体上即为“油品移动”。油品移动构件实施的目的，在于把瞬息万变的物流数据提供给生产的管理者和操作人员，以期及时和准确下达生产指令，优化生产操作，在更高的层次上确保企业在激烈的市场竞争中领先。
1．油品移动管理目标：对从原油进厂到产品出厂的端到端物流有准确全面的了解；对加工装置和辅助生产部门的生产状况有及时客观的掌握；准确反映油品（成品和半成品）动态库存；参与企业的物料平衡和能耗平衡；及时发现油品移动的过程中的误操作，有效防止跑冒滴漏事故发生。
2．油品移动可视化跟踪：油品移动构件提供“油品移动可视化跟踪”功能，根据现场的实际操作工况，自动组态，自动生成油品移动流程图，可以方便地“按储罐”、“按装置侧线”、“按连接分组”进行灵活的查询。
3．油品移动调度指令集：它对提高管理水平和优化生产起到了十分重要的作用。同时，由于规范化的调度指令涵盖了油品移动的全部操作，因此对现场各种不符合指令集包含的操作认定为“不合法”，从而能够避免各类事故的发生，确保了企业生产的安稳长满优。
（三）物料平衡
物料平衡构件从根本上改变了石化企业传统采用统计分摊、编制报表、进行月平衡的管理模式，实现了企业的日物料平衡。物料平衡目标是：准确进行全厂生产工艺过程的物料、公用工程范围的能源、罐区油品收拨存综合、为装置收率核算、为生产统计、为成本核算、为绩效考核、为资源计划管理（ERP）提供准确数据。
1．物料平衡模型：点、块、面平衡模型；纵向平衡与横向平衡模型；基于工艺原理、物质守恒原理、能量守恒原理。
2．实现二级的企业日物料平衡：第一级是单元（或局部）级平衡，第二级是整体企业级平衡。
（四）组分平衡
生产装置侧线的输出为组分。无论从企业的整体来说，还是针对某一装置或某一储罐，组分的进和出是等量的，这就是所谓的组分平衡。包括：原油组分平衡、侧线组分平衡、通过组分跟踪和组分平衡。根据组分平衡的结果，审核原有已经做过校正的数据准确与否，进行更深层次的调理和校正，大大提高了基础数据的可靠度。组分平衡模型的建立根据工艺原理、物质守恒原理、油品移动数据支持。
（五）装置平衡
装置平衡，即装置输入的加工量和装置输出的产品产量（成品和半成品）等值（包括加工损失），客观地反映出装置的生产实际状态，是企业调度人员和指挥安排生产和生产操作人员调整流程参数的主要依据。
（六）罐区平衡
罐区平衡是企业物料平衡的重要组成部分，它从物流的角度反映生产装置运行状态，为调度安排生产提供储运系统支持，同时能够充分利用有限储罐、满足因提高加工量对库存空间的需求。包括：单罐、罐区、全厂罐区平衡。罐区平衡目标是：确认移动罐量与装置的原料、产品收付量一致；确认半成品罐调合、倒油记录一致；确认产品出厂量和库存量对应；确认产品的交库量和库存量；确认各产品的盈亏量。
（七）气体平衡
由于气体计量仪表安装率不高，投用的仪表精确度也都较低，给气体平衡带来一定困难。包括：对已上表校正、对暂缺表估量（经验+工艺机理）、在装置平衡中修正、在企业整体平衡中调理。
（八）能耗平衡
动力消耗是石化企业最大的一块可变成本，越来越受到生产管理者的重视，是石化企业挖潜增效、有着获得巨大效益潜力的所在。能耗平衡构件通过对能耗数据的现场采集和有效校正，进一步对水、电、汽、油、瓦斯、燃料油、压缩风等能耗数据进行平衡推算，实现企业的能耗日平衡，使生产管理者能够及时了解能耗动态，分析问题出在哪里、瓶颈在什么地方，以及改进的措施，从而保证生产平稳运行，减少不必要的经济损失。
（九）调度指令集
为加深调度和基层操作岗位的沟通，规范操作流程，该构件对企业的生产操作步骤进行整理、归纳、优化，制定一系列程序化的调度指令集。调度指令集不仅仅是几项主要指标，而是一整套完善的标准化计划。它通过网络直接下达到装置岗位，操作员获得清楚和详细的操作计划，被授权的操作人员对操作内容进行确认，按所下达的指令执行相应的操作。
二、MES支撑环境
应根据规划，为满足MES需要，完善企业网络和数据中心的建设。
（一）网络安全
为保证生产数据服务器的安全稳定运行，单独设置生产数据服务器。核心层与汇聚层启动三层交换。在二级单位实施路由过滤，防止垃圾信息流通。为确保部门间信息的安全，以部门为单位实施VLAN的划分，实现部门隔离，保证重要数据安全。基本统一边界防护系统、病毒防护系统、入侵监测系统等。
（二）实时数据库和关系数据库
实时数据库用于过程数据的自动采集、存储和监视。石化企业采用的主流实时数据库有：PI、InfoPlus和Unifor-mance。关系数据库是企业管理信息集成的核心：具有良好的开放性，能运行于多种硬件平台和多种操作系统上；实现数据趋同化和统一化，面向Web信息管理；充分考虑数据库操作的安全性和运行的可靠性；充分考虑与应用系统的接口；石化企业采用的主流关系型数据库有Oracle、Sybase。
关系数据库与实时数据库的集成，一般采用ODBC。ODBC是微软提出的SQL存取组执行的层面接口标准。无论前台使用哪一种应用软件，也无论后台使用哪一种数据库，用户只要安装不同的ODBC驱动程序，就可以自如地存取不同的数据库产品。
（三）数据平台
在分布式异构环境下给上层应用提供一个单一数据映象SDI（Single Data Image），使各个应用子系统对底层的数据操作必须以透明的方式进行，从而将所有的数据看成是一个完全无缝的集成系统。在开放式体系结构下，结合成熟的专业数据整合工具，采用构件、工作流、XML和建模技术，实现整个石化企业的生产过程数据和业务数据的集成，为ERP、生产管理和经营决策提供有效的数据支持。
1．数据平台的分层架构：数据转换层、数据集成层、数据接口层。
2．石化企业核心数据模型：石化企业核心数据模型是整个平台的核心，是石化企业内所有MES应用需要共享和交换的数据的集合。企业数据平台的核心数据参考模型必须从企业的核心业务流程入手，站在整个企业的高度准确地描述企业关键增值业务数据及企业关键辅助业务数据。企业的高度要求识别和强调不同局部应用间的共同性，揭示并消除冗余信息，检测并解决各种冲突，统一考虑是否满足整个企业的应用需求。它包括：MES数据平台内部的数据组织、企业数据总线上所有MES应用的数据交换规范、企业数据模型。
三、MES实施路线
（一）实施方法论
许多企业信息化的失败并不是技术落后、资金缺乏，而是企业中人、组织和企业文化的改变没有与管理变革相适应。因此，实施方法论在企业变革中十分关键。
要求：根据企业管理变革框架，确定信息系统的总目标、分目标及项目范围；根据企业管理变革框架和业务参考模型，反复与用户沟通，循环迭代，确定企业业务需求；通过工作流建模和仿真技术，得出企业数据模型；已有企业信息系统为基础，结合人、组织和企业文化的转变过程，通过重复以上步骤不断对系统进行完善，最后完成信息应用系统；企业管理模式的改革。
（二）实时数据库是基本条件
定位于控制层和决策层中间和以物流为中心的MES，其宗旨就在于采集数据、校正数据、处理数据，并最终通过已经平衡的数据去控制生产活动，为企业获取最大的经济效益。可想而知，如果没有现场完整的实时数据，MES便成为无水之源、无米之炊。
（三）以集成思想组织系统建设
MES是以先进成熟的技术为依托，通过对生产实时数据的采集、分析、处理和应用，建立符合企业实际情况的信息应用系统。在这个前提下，MES的建设，应以集成为主，选择先进成熟的软硬件产品，通过二次开发，在企业得到快捷有效的应用。系统应用的开发是为集成服务的，接口模块的开发则为系统的信息集成提供有力的保证。在这种开发思想的指导下，将多平台、多应用、多接口的各种信息有机地集成到系统中。
（四）采用先进的设计方法
采用企业数据模型作为企业信息集成的基础框架。完善的数据采集体系，数据具有权威性，每一信息个体有且仅有惟一的输入。基于浏览器的Intranet技术和C/S&B/S的方式进行设计，尽量采用B/S结构。引入平台思想，使系统适应设计、开发、运行等不同阶段的信息服务需求，便于组织前端服务和应用服务。多应用、多接口、多平台和多信息集成，采用最新Microsoft .net技术。
（五）重视建立双向交流的渠道
双向交流渠道的建立健全是项目成功的关键因素。MES系统要能顺利实施，并为企业创造效益，还需要企业在多个方面的积极配合。
（六）一把手原则
“一把手原则”毫无疑问地应该是信息化建设成功的根本保证，同时也被实践所证明。企业的一把手应把信息化建设放在企业发展应有的位置；企业的信息工作主管要把计算机应用的规划和实施提到议事日程上来；企业的中层领导则更须直接领导和参与项目的具体开发和应用。
（七）项目牵头
从“三分技术七分管理”的道理可以看出：业务部门应该是项目的牵头单位，而信息部门则对项目的开发、实施和技术支持负责。需要强调的是企业应该对信息化工作的科技含量和辛苦付出给予充分的承认和肯定。
（八）操作人员直接参与
这种参与，不是一般意义上的按照使用说明书一步一步地去做具体的操作，而是应该从项目需求分析开始到系统最终投用的全过程，这是因为他们对自己的岗位最有发言权。提高操作人员的主动性、积极性和主人翁地位，是MES取得实效和成功的关键因素之一。
