金思维电厂解决方案
来源:计算机世界 更新时间:2012-04-15
金思维电厂解决方案

发电厂是资金、资产密集的流程型生产企业,信息化基础较好,一般具有良好的机组配套计算机软件和硬件设施(DCS、PLC等),完成对数据的采集和对运行的控制。发电厂对设备运行的安全性和可靠性要求高,因此

对企业的管理信息系统也有较高要求。

金思维公司在长期的应用实践中,已经形成了发电企业ERP系统的完整解决方案,能够实现对电厂全生命周期的管理;建立了包括系统规划、设计、开发、测试和实施的完善的软件工厂化生产模式,并在此基础上完成了该软件产品的商品化和产业化工作。

系统规划:基于网络技术和数据库技术

发电企业ERP系统的建立是一项系统工程,它不仅涉及系统分析、功能目标、数据处理和计算机软硬件技术,还与企业的管理体制密切相关,因此需要细致和复杂的工作。为确保ERP系统的稳定运行,应该首先对计算机网络和企业数据资源进行合理的规划设计。

ERP系统一般运行在企业局域网环境中,根据我国目前多数发电企业的规模和物理布局,选用总线+星型的局域网拓扑结构比较合理,即:用光纤总线联接若干地理上相对集中的企业业务单元群,然后再在局部采用星型结构。这样既有利于网线的布置,又利于网络管理和安全维护。另外,这种结构容易隔离故障。

由于发电生产的流程性特点,各业务单元的作用传播快,因此要求管理系统的操作控制动作迅速而准确和信息传输的高速率、高可靠性。同时,目前国内发电企业多数归并到五大发电集团,所以电厂的网络应该能够实现与集团的互联,一般可以通过DDN或VPN等实现。因此电厂ERP系统宜采用C/S、B/S混合结构,这样既能有效提高信息的处理速度,还可以通过B/S方式实现与外部的信息交互,实现客户端的零维护。

发电企业的数据库主要有两类:实时数据库(DCS采集的数据)和关系数据库(ERP系统的生产管理数据),要求保证数据的共享和一致性,避免数据冗余。电厂全生命周期中的数据资源主要来自电厂设计、工程建设和运行维护三个阶段。发电厂的设计文件、图纸等技术资料数据主要在规划设计阶段产生;设备采购合同、工程的质量、进度、费用等数据信息在工程建设阶段产生;而发电计划、设备实时数据、设备维护、燃料管理、运行管理等信息在运行维护阶段产生和积累,此阶段所产生的数据量占电厂整个生命周期信息量的70%以上。

前两个阶段的相关数据对第三阶段有重要的价值,而第三阶段的运行维护管理就是ERP系统的主要职能。因此合理定义数据模型和多维数据结构对ERP系统非常重要,应该提供必要的数据迁移策略和工具,保证电厂全生命周期中的数据继承,防止有价值数据的截流和流失。在此基础上,利用数据挖掘技术构建发电企业数据仓库,对庞杂的数据进行统计和规整,用以支持企业管理和经营决策。

系统架构:基于业务基础平台

现代的管理信息化系统,一般是在技术开发平台上构建,而金思维发电企业ERP系统,是在更高级的、基于业务层面的基础平台(MISpro)上构建的。业务基础平台,就是针对企业信息管理系统中具有体系性的、普遍性的问题而提供的通用解决方案,它是以业务导向和驱动的架构来理解、分析、设计、构建、集成、扩展、运行和管理其上的信息系统的,包括组织管理、流程控制、权限控制、安全认证、系统维护、资源共享和系统日志等功能层次,如下图所示。

MISpro业务基础平台在操作系统和数据库系统的基础上采用组件技术(.Net/J2EE/CORBA)实现了整个系统的稳定性、可靠性、安全性和可扩展性,通过企业建模技术在其上构建ERP系统:MIS(侧重企业内部的生产经营管理)、EAM(侧重对发电设备的管理)、SCM(侧重对燃料、备品备件等物流的管理)、CRM(企业在电力市场中与电能用户沟通的管理)、OA(办公自动化)等,从而实现对发电企业内部和外部全方位的管理。

系统基础:基于电厂标识系统

电厂ERP系统的应用离不开基础数据的准备和规划,而电厂标识系统的建立可以很好地对它们进行统一的标识和管理。通过长期的探索和实践,金思维公司已经形成了自己电厂标识系统的编制规范。

物料、备品备件以及设备是电厂管理的重要内容,因此物料编码和设备编码也就成为了电厂标识系统的主要对象。编码应该具有唯一性,还要能够提供定位或分类信息,使用户对编码对应的实物有一个较为直观的了解。

电厂的物料编码已经有相应的行业标准,但各个电厂并没有统一的模式,一般由各电厂根据自己的经验编制,基本原则是便于ERP系统的识别和企业管理。与物料编码相比,设备编码要复杂一些。在电厂的资产管理(EAM)中,电厂的各专业(土建、机械、电气和热工等)通过ERP系统实现交流需要一种通用的语言,以便于集团应用和国际交流。KKS编码是目前国际上应用比较成功的一种设备编码方案,已被广泛用于发电企业的的设备管理中。

KKS编码包括对设备功能位置、安装位置和地理位置的描述,如下图所示。

 

从KKS编码体系的组成和逻辑结构可以看出,它适合作为基础编码供计算机处理,具有标识统一合理,结构层次分明,非基于语言和可扩充的特点,有足够的容量和细节标识所有设备,为"设备树"和"电厂地理信息系统(GIS)"的建立提供了有力支撑;另外,KKS编码可以与其它编码混合使用,比如文档编码、备品备件编码等,这对于电厂管理功能的集成具有重要价值。

系统功能:基于电厂业务过程的集成

针对国内发电企业市场转型期的管理特点,电厂ERP系统采用面向集成的总体设计思想实现面向业务过程的功能集成,使系统蕴含适合中国发电企业生产经营特点的先进管理方法和模式,包括组织体系扁平化方法、采购管理方法、物流管理方法、全面预算管理方法和质量管理方法等,并支持企业的业务流程重组(BPR)。

电厂ERP系统充分利用了工作流技术、组件技术和企业动态建模技术(DEM)灵活构建和实现系统的功能集成。动态企业建模是根据企业工程理论和企业参考模型来构造ERP等企业管理系统的,其主要工作就是利用企业建模工具来构建、扩展和修改企业的模型资源,可以极大地提高ERP软件开发的效率和质量,降低开发维护的难度和整体成本,并能够在业务持续完善的过程中实现快速调整。电厂ERP系统的功能集成是围绕发电运行和设备维护两个主题展开的,系统的功能层次如图所示。

 

设备数据层:通过DCS等电厂控制系统采集设备运行参数和机组工况,相关的实时数据在ERP系统中进行复现和相关技术分析。

作业运行层:按照日调电计划,进行机组负荷分配,组织生产,安全经济地发电。主要功能有:发电计划接收、机组经济负荷分配、设备台帐、工况实时监测、两票三制、运行日志和生产报表等。

管理事务层:对燃料、备品备件进行管理,按照正确的维护策略对设备进行管理,调配人力、物力资源,保障生产系统的正常运行。功能包括:燃料管理、采购管理、合同管理、库存管理、供应商管理、上网报价管理、财务管理、计划管理、检修管理、安监管理、质量管理和统计报表等。

经营决策层:参与指导或决定前三层中按业务流程需要进行重要决策的事务(如燃料计划、机组的大、中、小修及技改计划和年度预算等),并根据来自前三层的各种物流、资金流、控制流等信息的汇总,在辅助决策工具(报表工具、OLAP工具、成本分析工具)的支持下,制定发电企业的中、长期发展规划,实现企业利润的最大化。本层是企业领导的"管理驾驶舱"。

此外,对于发电企业已经使用的一些局部应用系统,如财务软件、主辅机状态检修系统(如锅炉部件寿命管理系统)等,ERP应该提供与它们的接口,实现功能集成,以避免信息孤岛的形成,造成数据的不一致和产生大量冗余信息。可以采用中间文件(如XML)、直接数据库访问和开放数据接口等方式实现基于规范和标准的集成。

系统实施:基于组件库和模型库的快速实施

由于电厂需求具有多样性和个性化,ERP系统的实施往往周期长,成本高,效果欠佳,难以保证良好的企业应用。因此,探讨系统的快速实施理论和方法是一个重要的研究课题,"基于组件库和模型库的快速实施方法"就是金思维在大量实践和经验积累中率先提出和付诸应用的,它融合了最新的软件技术和实施管理技术。

该方法利用组件技术和动态企业建模技术构建功能组件库和业务模型库,根据真实发电企业的业务特征,利用工具集中的模型转换工具、报表工具和评测工具等,从组件库和模型库提取功能组件和业务模型,在业务基础平台上快速搭建或重组企业ERP系统的业务流程,实现ERP系统与用户的应用互动。这也是一个将先进的企业管理方法和模式从功能组件和业务模型中导入ERP系统的过程。

在实际应用中,本实施方法有效缩短了实施周期,降低了实施成本,效果良好。

目前,中国电力体制改革正在逐步深化,厂网分开和竞价上网将从外围对发电企业的生产经营带来一定的竞争压力,电厂ERP系统的建成将有力推动企业内部管理的完善,辅助企业贯标和支持经营决策,是发电企业强大的信息化管理工具。随着ERP系统在知识管理、成本分析和经济运行分析等高端应用方面的积累和完善,将能够为电厂的生产经营管理提供更多的帮助。