化工行业特点-ok

化工行业特点

1 流程行业ERP特殊性分析

流程行业属于过程制造业，过程制造业的管理具有自己的特点。过程制造业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。通常，以批量或连续的方式进行生产，和离散型生产相比，流程工业有以下方面的特殊性：

1.1 产品结构比较简单，物料数量和层次较少，设计极少变更

在流程工业ERP中，采用配方的概念来描述产品结构，其含义除了进行物料计划之外，还可用作企业考核的技术指标。其次，在每个工艺过程中，伴随产出的不只是产品或中间产品，产品结构往往呈倒锥形，由协产品和副产品、回流物、需要控制的废品、在管道或容器中储存的液体、气体或粉状颗粒材料、辅料、能源等组成。描述这种产品结构的配方还应具有批量、有效期等筹方面的要求。

1.2 工艺流程采用专用设备或装置，流程和能力都相对固定，工序

间连续且能力匹配性强，在最高和最低日产量间波动

产出品可能随原料产地和工艺参数变化，需要按浓度、质量等级分类。进出料都是连续的，提前期很短，除流程首尾外，无排队、等待时间，通常不考虑在制品问题。流程企业的设备是一条固定的生产线，设备投资比较大，工艺流程固定，生产能力有一定的限制。生产线上的设备维护特别重要，不能发生故障，只要一发生故障，就全线停产，损失严重。

1.3 当供需变化时，只能靠调整工艺流程参数维持生产，不能中断

连续流程生产中，特别强调均衡生产（因为生产线一般不能停，例如生产焦炭的焦炉从投产到报废一般30年左右，中间不能停产，一停产即报废），当产品需求发生变化时，通过调节生产参数来控制产量（如通过调节焦炉结焦时间来控制推焦量）。

1.4 物料存储形态多样化

流程工业企业的原材料和产品通常是液体、气体、粉状等，存储通常采用罐、箱、柜、桶等进行存储，并且多数存储的数量可以用能转变为电信号的传感器进行计量。

1.5 自动化水平高

流程工业企业采用大规模生产方式，生产工艺技术成熟，控制生产的工艺条件的自动化设备比较成熟，例如DCS、PLC，因此，生产过程多数是自动化，生产车间的人员主要从事管理、监视和设备检修工作。

1.6 生产计划管理

流程企业根据市场的需求进行生产的观念，目前已逐步被人们接受。但对市场需求量大、稳定的产品，采用大批量生产方式来降低成本，增强企业竞争给销售提供支持。作为流程企业生产计划的依据，主要是来源于全年度的订单以及市场预测。因此，在流程工业企业的生产计划中，年度计划更具有重要性。年度生产计划和销售计划，决定了企业的物料平衡，即物料采购计划和生产计划的衔接。通常情况下，企业按月份签订供货合同以及结算货款，每日、每周生产计划的物料平衡依靠原材料库存来保证和调节，计划的作用在于协调不同的工序部门保持一致地进行生产。根据对中间产品控制的严格程序，流程计划可以分为有批号计划和无批号计划。在主生产计划与作业计划之间，不像离散行业ERP，有"工作令"（work order），而是只有指令计划下达。另外，流程企业随着生产计划的下达，同时也将下达质量检测计划和设备维修计划。

1.7 批次跟踪管理

流程工业的生产工艺过程中产生有各种协产品、副产品、废品、回流物等，而且对物资的管理需要有严格的批号管理。例如，制药业中的药品生产过程要求有十分严格的批号记录，

从原材料、供应商、中间品以及销售给用户的产品，都需要记录，当出现问题，可以通过批号反查出是谁的原料、哪个部门、何时生产的，直到查出问题所在。

1.8 车间管理相对简单

车间管理的主要任务是确认和接收上级的生产计划、统计生产完成情况和主要经济技术指标以及对车间内部的人员管理、设备管理和物料管理等。流程企业的车间管理相对简单，主要根据计划进行领料、投料和控制生产过程，保证产品的高效产出。由于流程工业的自动化程度高，产量、主要经济技术指标、设备状况以及人员的出勤状况都可以通过计算机进行自动记录。

1.9 成本核算

由于流程工业企业是大批量面向库存进行生产。因此，成本核算通常是采用分步结转法，费用的分摊范围随着企业自动化程度的提高，将越来越小，变为直接计入，与生产管理结合起来。

传统的ERP/MRP-II都是以离散型企业为原型开发出来的，它不具有流程行业上述的行业特点，所以它不适用于流程行业，流程行业需要有专门的流程工业的ERP产品。流程企业中存在的关键问题不仅是原料库存积压、占用资金，而更重要的是贵重设备能否充分利用与能耗的降低问题。因此华夏新达在开发P-ERP时，对传统ERP进行了创新。ERP概念中的R即资源，Gartner Group定义为企业的人力、资金、材料、设备、方法、信息和时间七项内容。华夏新达外延扩展了资源概念，认为其价值有正有负（如有污染的废品，其价值为负），在流程企业中，对这一新概念的资源进行全面优化管理，才能产生最佳效益。

2 化工企业生产管理特点分析

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 系统规模大、流程复杂、控制难度大。 产品品种固定，批量大。

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 生产设备投资高，而且按照产品进行布置，设备专用。 原材料和产品通常是液体、气体、粉状等，存储通常采用罐、箱、柜、桶等进行存

储。

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 生产采用大规模生产方式，生产工艺技术成熟，生产过程多数是自动化。 年度生产计划和销售计划，决定企业的物料平衡。 运输、环保、安全等问题较为复杂，对生产计划的约束较多。

3 化工企业CIMS工程的特点

与机械制造过程相比，化工生产过程存在着十分显著的特点，化工过程CIMS与机械制造行业CIMS相比，存在很大的差异和特殊困难。必须针对化工企业的特点和特殊要求，研究和开发新的技术方法，实施化工过程CIMS工程。

3.1 化工行业生产过程的特点

依据工艺流程特点化工过程划分为三类:

1.） 连续流程型化工企业。其主要特征是物料从原料进入后连续经过反应、换热、分离、流体输送等各类化工环节，直至生成最后产品，如炼油、化肥、硝酸等企业即为典型的连续流程型化工企业。

2.） 间歇生产型化工企业。主要特征是物料加入某个复式反应器后，按一定的工艺条件，并经历一定时间(在这一时间中往往没有物料流出)在达到某要求指标后，再排出物料进行后续加工过程。如制药过程的生物反应发酵罐，高分子化工中的聚合过程，涂料生产过程等，这一类企业通常是按一定批量，有间断、周期地进行生产，故又称为批处理过程。

3.）连续与间歇相结合的化工企业。连续与间歇相结合的化工企业是连续流程过程与间歇型流程二种兼有，并互相结合，如连续流加的混合搅拌反应釜(CSTR)、煤造气炉、煤焦炉制气与联产甲醇等工艺。

化工生产过程主要基于连续生产过程，包含复杂的化学反应过程，产品加工是连续进行，不能中断的，工艺过程的加工顺序一般是固定不变的，产品生产按照相对固定的工艺加工线路，通过一系列设备和生产装置加工进行的，生产过程的刚性较强，物料流、能量流、信息流始终连续不间断地贯穿于整个生产过程，能量流在生产过程中交错使用，物料流需要循环、反复加工等生产特点使得生产装置间存在十分严重的耦合作用，且生产过程一般在高温、高压、低温、真空、易燃、易爆、有毒等苛刻的环境下运行，生产过程经常受到原料供应量、原料组份的变化、成品市场需求变化等干扰因素的影响，需要改变生产负荷，甚至需要调整生产过程的结构。生产过程具有明显的经济效益倍增特性，不合格的产品以及超量的环境排放，或者由于控制系统失灵而引起的生产装置停车，都将产生相当严重的经济后果。

化工工业以连续过程为主，通常以大批量、高强度、少品种的生产方式组织生产。满足平稳、长周期、低消耗、高质量、安全性、低环境排放等多项生产过程要求，是这类企业取得成功的关键因素。过程控制技术而非产品设计技术成为企业赢得竞争的最为主要的关键因素。然而，由于化工过程过程对象特性复杂，精确机理建模十分困难；信息处理方式复杂，数据量及计算量大以及有大量不确定等原因，圆满解决生产过程的控制与决策问题通常会遇到很大的困难。

3.2 化工行业CIMS的特点

人们有时将在以化工过程为代表的流程工业中实施的CIMS系统称为计算机集成流程生产系统(Computer Integrated Process System, CIPS)。从本质上来看，化工过程的CIMS系统与离散制造过程CIMS系统是一致的，在进行化工企业CIMS工程规划、设计、开发与实施工作过程中，可以借鉴、利用其它行业实施CIMS工程已取得的经验。

针对化工过程生产过程的特点，根据企业生产过程不同的控制管理决策任务的复杂程度、处理方式及其对信息采集处理的实时性、信息量等方面的不同要求，CIPS系统纵向可以分解五层递阶结构，包括基础控制级、优化级、调度级、管理级、经营决策等。

根据化工生产过程控制与过程总体优化、企业经营管理与决策总体集成的需求，CIPS系统一般由管理信息分系统、生产自动化分系统、过程安全保障分系统、产品质量保证分系统、集成支持系统、人与组织系统等部分及相应的下层子系统组成，根据所执行任务的性质和要求，将这些子系统合理分布在CIPS系统递阶结构的不同层次中，满足企业的集成需要。

不同的化工企业生产过程有其自身的特点及不同的控制、管理及经营决策的要求，因此CIPS工程的集成工作是针对企业的具体情况得以展开的。

经过多年的基础工作，我国化工过程的基础自动化系统已经达到较高水平，但由于缺乏用CIM系统方法论思想指导，这些系统大都停留在单元自动化水平，控制与决策工作所取得的效益常表现为局部最优的。不进行信息集成，企业很难及时准确评估生产状态，根据市场，原材料，劳动成本等因素的变化进行快速、准确的响应，赢得激烈竞争。实施CIMS工程已经成为许多化工企业必然的选择。