基于GIOCIMS的巴陵石化分公司生产计划优化管理

摘要

GIOCIMS(Graphic I/O Chemical Industry Modeling System)是专门用于化工生产计划优化而开发的一种友好的、交互式的和可视化的建模平台。该平台提出了一种基于克隆的建模方法，其原理就是一对一的构建相应化工生产系统的实际模型的抽象对象的可视化生产模型，用户通过同实际生产过程的可视化模型交互，利用实际生产数据进行求解，从而得到优化的产品生产计划。本文对巴陵分公司基于GIOCIMS的生产计划管理进行了研究，主要内容如下：
　　 1、巴陵分公司生产特点及开发生产计划优化管理系统的背景。巴陵分公司生产工艺以煤气化合成气为源头，衍生出二条产品链：由合成气至液氨、尿素的化肥产品链，由合成气到氢气、双氧水、环己烷、环己酮、己内酰胺、聚酰胺切片的己内酰胺产品链。两条产品链之间的配套装置互相影响，耦合性强，特别是近年煤气化装置开开停停，生产平衡和优化难度大，经营状况不很理想。公司虽然在财务、生产、销售、物资供应等领域开发或应用了多个管理系统，但这些系统性能基本都不完整，特别是生产计划优化管理系统至今没有建设，生产计划的制定工作主要依靠计算机WINDOWS、EXCEL软件工具进行简单的数据处理，无法借助自动化程度较高的工作系统来完成。从效率上看，速度慢，影响工作进度，一旦情况发生变化，无法及时调整方案，及时决策；从效果上看，由于综合考虑的影响因素不全面，不确定因素的影响无法有效控制，计划预案优化效果不显著，尚未达到效益最大化。建设和应用生产计划优化管理系统，对提高巴陵分公司生产优化管理水平和经济效益具有重要意义。
　　 2、GIOCIMS生产计划优化管理研究。GIOCIMS系统主要包括图形化建模、数据库平台、数据获取、数据管理、模型生成、模型求解、结果分析、报表生成和无可行解诊断等模块。系统通过对企业生产工艺流程的克隆，将公司在用的众多生产管理数据进行集成，通过模型求解，达到择优规划生产方案的目的。系统主要解决了化工企业生产计划优化管理的以下问题：(1)完全图形化、可视化建模优化：(2)复杂流程的图形化建模中的分解集成；(3)不可行解和不合理解诊断；(4)与MES，ERP数据集成。
　　 3、GIOCIMS生产计划优化管理应用。系统已经应用于公司月度、季度、年度生产计划的优化。通过采集公司2008年7-9月份的实际生产统计数据，对系统功能进行符合性测试，实际生产与优化结果基本相符，公司能够保持较优方案下生产。若能够完全按照优化生产管理计划实施，其得到的经济效益会更加显著。

目录

文摘

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声明

第一章巴陵分公司开发生产计划优化管理系统的背景

1.1巴陵分公司生产装置概况

1.2巴陵分公司信息系统建设概况

1.3目前国内外先进计划优化管理系统使用情况

1.4巴陵分公司生产计划优化管理系统的技术特点与创新点

1.5巴陵分公司计划优化管理项目的研究与开发过程

第二章巴陵分公司生产装置工艺与计划优化管理中存在问题

2.1煤气化装置的工艺及运行特点

2.2化肥装置的工艺及运行特点

2.3化工装置的工艺及运行特点

2.4计划优化管理中存在的问题

第三章GIOCIMS的研究开发

3.1化工企业生产计划优化管理系统的发展历程

3.2化工企业生产计划优化管理系统(GIOCIMS)

3.2.1 GIOCIMS的设计思想

3.2.2 GIOCIMS的系统结构

3.2.3 GIOCIMS系统的图形绘制工具

3.3 GIOCIMS系统的功能特点

3.3.1丰富的图形编辑功能

3.3.2多种数据获取方式

3.4复杂流程分解集成

3.5快速的模型生成求解

3.5.1 自动形成工艺流程系统的关联矩阵

3.5.2 自动产生LP问题的目标函数和约束方程

3.5.3 自动形成LP问题的技术水平矩阵

3.5.4快速的求解速度

3.6多层次优化功能

3.6.1工艺路线优化

3.6.2装置负荷优化

3.6.3库存管理优化

3.6.4装置开停工优化

3.7矛盾约束的自动诊断

3.7.1浅层次矛盾约束侦破

3.7.2深层次矛盾约束侦破

3.8不合理解的分析判断

3.9多种优化结果分析方法

3.9.1灵敏度分析

3.9.2经济效益分析

3.9.3多方案对比分析

3.10灵活的报表制作

3.11 GIOCIMS的基本操作

3.11.1运行环境

3.11.2系统菜单

3.11.3页面编辑

3.11.4参数设置

3.11.5数据输入

3.11.6装置数据

3.11.7集中输入

3.11.8报表制作

第四章GIOCIMS的应用

4.1生产计划的优化管理

4.1.1月度生产计划管理

4.1.2季度生产计划管理

4.1.3年度预算计划管理

4.1.4报表生成

4.1.5月度生产计划优化管理实际案例

4.2工艺路线优化

4.3原料采购和库存优化管理

4.4装置负荷优化

第五章结论

参考文献

致谢

作者和导师介绍