福建炼油化工有限公司（以下简称“福炼”）是中国石化集团公司与福建省的合资企业，是我国大型石油化工企业，主要生产汽油、柴油、煤油、LPG等石化产品。前身福建炼油厂，创建于1990年元月，1995年6月通过国家竣工验收，1995年底改制为福建炼油化工有限公司。1997年4月经扩建改造原油加工能力达到400万吨/年。2004年实现销售收入100.49亿元，利税总额10.38亿元。公司主要生产过程控制全部采用集散控制系统（DCS），建成使用国内第一套基于石油化工企业的计算机集成制造系统（CIMS），1999年获得了国家科学技术部授予的“国家高科技研究发展计划CIMS应用工程示范企业”称号。

一、项目背景

随着我国加入WTO，福炼面临着日益激烈的国内、国际市场竞争。在这种形势下，福炼确定运用信息技术改造和提升传统产业，保持企业的可持续发展。

早在福建炼油厂试生产阶段的1992年，清华大学专家应邀到该厂研究加热炉控制问题，发现工厂的控制设备均采用先进的DCS（集散控制系统）3000，有大量的生产实时数据采集上来，可以利用计算机、网络、数据库技术将这些数据充分集成起来，让这些数据在过程监控、信息管理、计划调度以及辅助决策方面充分发挥作用。从此，清华大学与福炼开始合作建设流程工业的CIMS工程。

二、总体规划与工程实施情况

FR-CIMS总体规划于1993年3月正式启动，指导思想是“全面规划、切实可行、分期实施、逐步受益”，同年8月通过了厂方验收。1994年1月，福炼和清华大学签订了FR-CIMS总体设计合同，项目组按总体规划的框架完成了福炼FR-CIMS总体设计，通过了863/CIMS和石化专家的评审并列入国家863计划，至此FR-CIMS工程成为863/CIMS在流程工业的第一家示范工程 。

福炼CIMS的主要子系统包括：基于生产实时数据库的开发应用子系统、营销信息集成系统、物资管理系统、以及用于决策的分析系统。只有将各子系统集成起来，才能为企业生产与经营管理提供支持与决策。本文对生产实时数据库的开发应用子系统、营销信息集成系统、物资管理系统作简要介绍：

（一）基于生产实时数据库的开发应用系统

实时数据库系统是连续性生产企业在实施信息化建设过程中不可缺少的信息平台；福炼选择的实时数据库产品是AspenTech公司的Infoplus-X，它包括：实时数据库核心软件、与DCS系统的接口软件、前端开发工具、SQL plus-Infoplus-X的层次产品，支持与关系数据库系统接口和各种应用的标准的SQL语言。

实时数据库同关系数据库有着不同的特性，主要表现在数据的实时性；因此，它的应用范围与关系数据库也就不一样，主要集中在与生产有关的应用，如生产过程数据和散点数据的集成，生产过程的实时监控，生产车间管理，先进控制与优化，生产平稳率统计、物流数据校正、多元监控等。

1．生产过程数据和散点数据的集成

生产数据的集成是实时数据库其它应用的基础。根据福炼的具体情况，通过Infoplus-X与DCS地通讯接口已集成了5000多个数据点，包括常减压、催化、重整、聚丙烯等九套生产装置主要生产参数，通过各种专用接口集成了油品、港库区的主要油品参数和供电总变的主要运行参数。在按照工艺参数的重要程度将过程数据点分为三类，并且对每一类采取了不同的处理方式。

2．生产监控系统

实时数据库Infoplus-X提供了方便的前端开发工具DD ONLINE，福炼根据需求精简了装置的工艺流程图，并按统一的规范对公司所有装置的工艺流程图进行了组态。这样，公司领导和生产管理部门人员能够在自己的办公室实时了解生产情况。

3．生产车间管理系统

生产车间管理系统利用实时数据库和关系数据库中的数据，特别是实时数据库从DCS系统集成的生产实时数据，实现生产、设备、成本、质量和综合等管理；使生产管理，包括：台账管理、月报管理等车间管理人员的主要工作规范化、计算机化；同时，依据财务部门下达的生产成本控制指标，将指标分解到班组、个人，并通过物耗、能耗、收率等数据及时地严格考核。参见图1：生产车间管理系统的简要数据结构图

从上图可以看出，生产车间管理系统是基于实时数据库和关系数据库两个系统的应用，生产数据是通过@Glance 和EXCEL接口从实时数据库中取得的，其它与生产车间管理系统相关的数据（如：财务、质量、数据协调的数据等）是从相应的关系数据库中取得。

4．先进控制和过程优化

石油化工企业生产过程要求具有现代化、安全、高效和稳定的特点，但在较复杂的生产过程中，光依靠传统的控制技术已不能适应现代化大生产的需要。为更好地搞好生产，尽可能减少操作人员的人工干预，发挥生产装置的最大潜能，利用先进控制技术（APC），通过消除瓶颈，可以保持装置稳定运行，增加产量，提高生产装置平稳性，降低单体、催化剂及公用工程消耗，提升产品质量。因此，在信息化建设的过程中，福炼一直非常重视APC技术在装置的应用。

常减压装置是炼油企业的“龙头”装置，福炼基于实时数据库开发实现在线过程优化和先进控制系统；重整催化装置，选用了HONEYWELL公司的先进控制软件，实现了非线性液位控制系统、工艺计算（产品质量预估）、多变量预估控制系统；除此之外，福炼在气分、聚丙烯等装置也推广了APC技术的应用。通过使用先进和优化控制技术，提高了装置生产的平稳性和轻质油收率，同时在一定的程度上提升了产品的质量。

5．物流数据校正软件及平稳率统计、多元监控系统

物流数据校正软件是利用实时数据库获取的相关现场数据，对仪表故障、设备泄漏等显著误差进行检测，并以物料平衡为约束的数据，作为生产单元性能评估、泄漏检测、优化与控制、流程模拟提供准确的工艺数据；为生产计划、调度提供准确的统计数据。

操作参数统计平稳率是利用实时数据库中的数据对各装置的生产情况进行周、月或任意时间段的统计以及对不合格的数据点进行必要的处理，有利于提高生产操作和管理水平、加强操作人员的责任心和减轻工艺管理人员的工作量。

多元监控系统是基于多元统计过程控制的理论和方法对相关工艺过程的仪表位号集进行统计分析，对生产情况进行实时监控，发生异常及时报警。目前，已经在常减压、催化装置实现了多元监控系统。

基于实时数据库系统开发的基础和高级应用系统是非常实用的，它完成了信息的高度集成、提高了生产管理水平、优化了生产、减轻了工艺操作人员和技术人员的工作强度，产生了显著的社会和经济效益。同时福炼正在利用实时数据库系统开发新的应用，如能量平衡管理系统。

（二）营销信息集成系统

营销信息集成系统以营销管理系统数据库为核心，包括开票系统、实时装车系统、营销管理系统。参见图2：营销信息集成的框架结构图

开票系统是根据客户的合同数量和资金情况按客户的要求开出装车所用的票据。

实时装车系统是客户凭所开票据到装车地点装油，然后把客户所装的油品情况传输到数据库中，实现数据共享。为了适应汽车运输数据记录多和数据更新实时的要求，减少数据丢失，系统采用了触发器技术，只要对汽车运输记录有增加、删除、修改操作，都将对陆运销售收入总额表和合同累计提货量进行数据更新。同时新建合同和资金输入也将引起上述两表的更新，保证了数据的一致性和准确性。

营销管理系统包含计划管理、合同管理、调运管理、计量管理、综合管理、领导查询、市场分析、财务管理、系统维护等模块。主要功能是根据客户的实际情况输入客户信息，计量单，油品价格，客户资金，同时签订合同，对销售情况进行综合管理等功能。

营销管理系统是根据福炼的实际设计开发的，系统以数据库为核心，把原来地域分散（销售处、陆运汽车装车站、火车站、海运码头等）、功能分散、相互孤立、数据不能共享的系统以及计算机应用有机地结合在一起，形成了一个数据采集、计划管理、合同管理、产品调运、数据统计、市场分析的一个完整的系统，实现了从计划、合同、装车控制以及客户的资信状况等销售主过程的实时监控，杜绝销售漏洞，为客户服务创造了良好的平台，从而改善了服务质量，提高了营销部门的工作质量和效率，提高了科学化、规范化的管理水平。

（三）物资管理系统

“物资管理系统”主要完成公司内部物资供应系统的信息化。物资供应管理信息系统由11个模块组成，分别是：初始化模块、单据管理模块、帐务管理模块、特殊帐务模块、查询模块、稽核与汇总管理模块、储备定额管理模块，物资供应计划与合同管理模块、各部门计划与库存管理、处长办公管理模块、系统维护模块等。其主要功能是：实现物资定额管理以降低库存、压缩资金的占用；及时掌握库存资金动态，提高物资供应管理水平；快速、全面的掌握物资信息，保证物资供应。本系统应用程序为Windows操作系统，网络结构为客户／服务器体系，后台采用Sybase数据库环境下，通过Power Builder开发工具、面向对象的编程技术进行设计的。

该系统采用结构化生命周期法和原型法相结合的设计方法，按照通用的软件开发方法分类，基本上属于带有渐增性特点的瀑布性开发方法，即以瀑布型为主允许回过头来修改软件需求定义，使软件逐步增长和完善。

1997年该系统投入使用，收效显著。其间根据使用需求的变化对系统进行了完善和修改，如对系统中“出入库单据计算机开票子系统模块”和“计划合同管理子系统模块”进行了完善；将原有的编码进行转换，以符合中石化集团公司的统一规范；将原系统中物资的计划价转为按实际价运行；建立三层结构的WEB查询界面；设立与项目管理系统、设备管理系统、财务管理系统等其它系统的接口，实现信息共享，为将来的ERP做好准备。

三、信息化建设经验总结

（一）“一把手”重视并亲自推动

企业领导必须相信科学、依靠科学。福炼还在企业建设的设计阶段就做了CIMS的规划；在企业部分生产装置投产后还派出以副总工程师为首的生产自动化建设的核心成员到各高校寻求合作；更难得的是福炼总经理认为“企业发展要依靠信息技术”，提出“南靠浙大、北靠清华”的口号，并身体力行，多次到清华、浙大商谈合作，正因为企业高层领导有这样的认识才使得FR-CIMS工程建设得到现代先进管理理念指导，沿着正确方向前进；也正是由于领导的重视、支持，才使建设FR-CIMS过程中得到人力、物力和资金的保证；并且在总经理提出“不会使用计算机就下岗”的强硬手段下，使各子系统得到推广应用。

企业推广信息化，新旧体制交换，会涉及到很多人的即得利益。为了保证和维护自身的利益，各个部门必然明里暗里或在潜意识里阻止信息化的推进。众多的阻力联合到一起，对信息化的实施会造成很大的障碍，很多企业在信息化过程中都在这类事情上费了不少周折。如果没有总经理亲自推动CIMS，福炼实施CIMS也许要花更多的资金和人力，而且既使这样，信息化也未必能进行下去。

（二）加强校企合作，推进信息化建设

在863/CIMS主题专家组的支持下，福建炼化公司的CIMS建设以清华大学为技术依托单位，清华主管科研的副校长曾向福炼公司领导表示“将以清华多学科的综合实力来保证FR-CIMS的建设”，派出了跨系、跨学科的老中青结合的教师队伍组成项目组，他们从福炼的利益出发，着眼于生产、管理的实际需要，与厂方技术人员密切结合，进行规划、设计、开发、培训和应用，将最新的管理理念、最先进、有效的新技术应用于福炼。这支专家队伍带领数十名博士、硕士研究生相继在福炼奋战十年，这是福炼CIMS工程“在总体技术水平达到国际先进水平，在开发应用的广度和深度上居同行业领先水平”的重要保证。

（三）在信息化建设中建立自己的人才队伍和组织机构

为适应信息化的发展，福炼适时地成立了“信息中心”，组织了专门的人才队伍参加福炼CIMS的建设，这样既锻炼和培养了技术队伍，又保证了FR-CIMS的日常运行、维护。

一些企业在实施信息化过程中，都是IT厂商的技术人员在跟进，在指导工人，并在日常的调试和运行中进行操作，但是一旦项目实施完成，测试结束，IT厂商的技术人员撤离之后，企业自己的技术队伍没有建立起来，无法保证系统的日常运行和维护，造成了人为的不良后果。福炼有了这支队伍才使FR-CIMS躲过了一般科技成果不能长期应用提高的命运，保证了整个系统的安全运行和各子系统的正常运行和长期应用。

四、工程特点与效益分析

福炼的CIMS工程总结起来有几大特点，一是国内自主开发，从项目设计到实施完全依靠、应用自主开发的软件和技术；二是前后时间跨度长，企业用了十年时间，完成了CIMS一期二期的规划、实施，并开始进行三期工程的规划。十年中，企业已经尝到了信息化的甜头：一二期工程共投入2900万元，一期年净增经济效益2600多万元人民币，二期年净增经济效益3600多万元。

福炼CIMS工程的成功，为推动行业信息化的发展创造出了一条可借鉴的独特道路。福炼以其特立独行的信息化方式和取得的巨大效益彰显了CIMS在企业信息化过程中的魅力。FR-CIMS工程的三期将会取得更大的效益！

（本文由清华大学和福建炼油化工有限公司 FR-CIMS联合设计组供稿,由清华大学自动化系 徐用懋教授、福建炼油化工有限公司信息中心 唐洪性副主任 校核）