化工企業(yè)生產(chǎn)計劃圖形建模優(yōu)化系統(tǒng)(GIOCIMS)

1、報告日期：12/12/2021化工企業(yè)生產(chǎn)計劃圖形建?；て髽I(yè)生產(chǎn)計劃圖形建模優(yōu)化系統(tǒng)優(yōu)化系統(tǒng)(GIOCIMS)報告人報告人: : 何小榮何小榮清華大學化工系 過程系統(tǒng)工程研究所1清 華 大 學 化 工 系 過 程 系 統(tǒng) 工 程 研 究 所 Institute of CPSE報告日期：12/12/2021n背景介紹背景介紹n如何建模？如何建模？n模型參數(shù)的維護和跟蹤？模型參數(shù)的維護和跟蹤？n不可行解的分析診斷不可行解的分析診斷nWEBGIOCIMSWEBGIOCIMS介紹介紹nGIOCIMSGIOCIMS的應(yīng)用的應(yīng)用 n總結(jié)總結(jié)2清 華 大 學 化 工 系 過 程 系 統(tǒng) 工 程 研 究 所

2、 Institute of CPSE報告日期：12/12/2021 Process Systems Engineering: Molecular to Enterprise Level(Marquardt et al, 1998)背景介紹背景介紹3清 華 大 學 化 工 系 過 程 系 統(tǒng) 工 程 研 究 所 Institute of CPSE報告日期：12/12/202110C03 Systems Engineering Approaches in Biology (12)10C02 Planning, Scheduling, and Supply Chain Optimization (2

3、5)10B02 Process Modeling and Identification (19)10B08 Process Monitoring and Fault Detection (18)10C01 Advances in Optimization (13) 10A02 Process Design (15)10A04 Design, Analysis and Operations under Uncertainty (14)10D02 Advances in Computational Methods and Numerical Analysis (15)10D04 Applied M

4、athematics in Bioengineering (13)# Papers submitted to Computers & Systems Technology Division2006 Annual Meeting San Francisco4清 華 大 學 化 工 系 過 程 系 統(tǒng) 工 程 研 究 所 Institute of CPSE報告日期：12/12/2021Planning and schedulingMotivationMajor components process operationsGreat demand from industry Goal: Ent

5、erprise-wide Optimization Basic questions How to model these problems? How to optimize across time and length scales? How to effectively handle large-scale problems? How to handle the effect of uncertainties?Keys: discrete linear/nonlinear optimization techniques stochastic programming5清 華 大 學 化 工 系

6、 過 程 系 統(tǒng) 工 程 研 究 所 Institute of CPSE報告日期：12/12/2021n生產(chǎn)計劃優(yōu)化是企業(yè)供應(yīng)鏈管理中重要的一環(huán)。供應(yīng)鏈管理的概念背景介紹背景介紹n目前，大部分煉油或者煉化企業(yè)已經(jīng)采用國外的生產(chǎn)計劃優(yōu)目前，大部分煉油或者煉化企業(yè)已經(jīng)采用國外的生產(chǎn)計劃優(yōu)化軟件進行優(yōu)化排產(chǎn)化軟件進行優(yōu)化排產(chǎn)。國內(nèi)自己的軟件占的比例還很少，。國內(nèi)自己的軟件占的比例還很少，“集集成創(chuàng)新和引進、消化、吸收、再創(chuàng)新成創(chuàng)新和引進、消化、吸收、再創(chuàng)新 ” ” 還有很大的空間。還有很大的空間。6清 華 大 學 化 工 系 過 程 系 統(tǒng) 工 程 研 究 所 Institute of CPSE報告

7、日期：12/12/2021背景介紹背景介紹n 對于國內(nèi)化工企業(yè)生產(chǎn)計劃優(yōu)化的研究和應(yīng)用還很少。對于國內(nèi)化工企業(yè)生產(chǎn)計劃優(yōu)化的研究和應(yīng)用還很少。 n化工企業(yè)優(yōu)化空間巨大，這是由于化工企業(yè)優(yōu)化空間巨大，這是由于:l物料來源多樣，物料來源多樣，l工藝路線靈活，工藝路線靈活，l產(chǎn)品等級多樣，產(chǎn)品等級多樣，l原料、產(chǎn)品的價格、需求變化頻繁，原料、產(chǎn)品的價格、需求變化頻繁，l裝置負荷有充分優(yōu)化余地。裝置負荷有充分優(yōu)化余地。7清 華 大 學 化 工 系 過 程 系 統(tǒng) 工 程 研 究 所 Institute of CPSE報告日期：12/12/2021背景介紹背景介紹中間物料走向示意圖8清 華 大 學 化

8、工 系 過 程 系 統(tǒng) 工 程 研 究 所 Institute of CPSE報告日期：12/12/2021化工過程的特點化工過程的特點n化工過程具有復雜的氣液、氣固、液液、液固等化學反應(yīng)。物料間的數(shù)量關(guān)系描述必須滿足化學反應(yīng)平衡計量式，不象煉油企業(yè)，以產(chǎn)品或側(cè)線收率就足可以描述裝置進出物料間的數(shù)量關(guān)系，這是兩者在建模中最大的不同。 9清 華 大 學 化 工 系 過 程 系 統(tǒng) 工 程 研 究 所 Institute of CPSE報告日期：12/12/2021 根據(jù)多年來煉油生產(chǎn)計劃的實踐，結(jié)合化工生產(chǎn)根據(jù)多年來煉油生產(chǎn)計劃的實踐，結(jié)合化工生產(chǎn)的特點，化工生產(chǎn)計劃優(yōu)化軟件系統(tǒng)要解決的難點：的

9、特點，化工生產(chǎn)計劃優(yōu)化軟件系統(tǒng)要解決的難點：n如何建模？如何建模？n模型如何方便維護？模型如何方便維護？n模型參數(shù)如何跟蹤？模型參數(shù)如何跟蹤？n與其它信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)共享？與其它信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)共享？n不可行解的分析診斷？不可行解的分析診斷？10清 華 大 學 化 工 系 過 程 系 統(tǒng) 工 程 研 究 所 Institute of CPSE報告日期：12/12/2021n背景介紹背景介紹n如何建模？如何建模？n模型參數(shù)的維護和跟蹤？模型參數(shù)的維護和跟蹤？n不可行解的分析診斷不可行解的分析診斷nWEBGIOCIMSWEBGIOCIMS介紹介紹nGIOCIMSGIOCIMS的應(yīng)用的應(yīng)用 n總結(jié)總結(jié)1

10、1清 華 大 學 化 工 系 過 程 系 統(tǒng) 工 程 研 究 所 Institute of CPSE報告日期：12/12/2021加工成本加工成本-3319.38*S1-16.50*S2-16.50*S3-3473.80*S4-16.50*S5-16.50*S6-3152.68*S7-16.50*S8-1916.29*S21-1394.02*S22-160.00*S23-160.00*S24銷售收入銷售收入原料費用原料費用n如何建模？如何建模？ 有三種方法有三種方法目標函數(shù)目標函數(shù)Max obj= 761.95*S25+2850.20*S27+ 2892.01*S28+1291.45*S29;

11、n方法之一方法之一 直接書寫數(shù)學方程直接書寫數(shù)學方程12清 華 大 學 化 工 系 過 程 系 統(tǒng) 工 程 研 究 所 Institute of CPSE報告日期：12/12/2021 約束方程約束方程裝置物料平衡裝置物料平衡; ;裝置物料平衡約束裝置物料平衡約束 +0.9950+0.9950* *S23+0.9950S23+0.9950* *S24-1.0000S24-1.0000* *S25-1.0000S25-1.0000* *S26-1.0000S26-1.0000* *S27-S27-1.00001.0000* *S28-1.0000S28-1.0000* *S29-1.0000S2

12、9-1.0000* *S30 = 0.0000;S30 = 0.0000;裝置上下限約束裝置上下限約束; ;裝置上下限約束裝置上下限約束 +1.0000+1.0000* *S23+1.0000S23+1.0000* *S24 = 27.0000;S24 = 27.0000;以及一系列側(cè)線產(chǎn)品收率的上下限約束以及一系列側(cè)線產(chǎn)品收率的上下限約束干氣收率上下限干氣收率上下限; ; -0.0380-0.0380* *S23-0.0380S23-0.0380* *S24+1.0000S24+1.0000* *S25 = 0.0000;S25 = 0.0000;液態(tài)烴收率上下限液態(tài)烴收率上下限; ; -0

13、.1570-0.1570* *S23-0.1570S23-0.1570* *S24+1.0000S24+1.0000* *S26 = 0.0000;S26 = 0.0000;汽油收率上下限汽油收率上下限; ; -0.4200-0.4200* *S23-0.4200S23-0.4200* *S24+1.0000S24+1.0000* *S27 = 0.0000;S27 = 0.0000;13清 華 大 學 化 工 系 過 程 系 統(tǒng) 工 程 研 究 所 Institute of CPSE報告日期：12/12/2021 柴油收率上下限;-0.2290*S23-0.2290*S24+1.0000*S

14、28 = 0.0000; 油漿收率上下限;-0.0590*S23-0.0590*S24+1.0000*S29 = 0.0000; 燒焦收率上下限;-0.0920*S23-0.0920*S24+1.0000*S30 = 0.0000; 固定比例上下限;-0.3900*S23+0.6100*S24 = 0.0000;14清 華 大 學 化 工 系 過 程 系 統(tǒng) 工 程 研 究 所 Institute of CPSE報告日期：12/12/2021n方法之二方法之二 填寫一系列填寫一系列EXCEL表格表格15清 華 大 學 化 工 系 過 程 系 統(tǒng) 工 程 研 究 所 Institute of C

15、PSE報告日期：12/12/2021n 方法之三方法之三 完全圖形化，完全圖形化，建立流程模型建立流程模型16清 華 大 學 化 工 系 過 程 系 統(tǒng) 工 程 研 究 所 Institute of CPSE報告日期：12/12/2021模型（數(shù)學關(guān)系式）完全由系統(tǒng)自動生成 maxrollli lillllllillPPsP rv xH IC1）目標函數(shù)：企業(yè)利潤最大lP產(chǎn)品 l 的價格，元/噸;ls產(chǎn)品 l 的產(chǎn)量，噸;liP生產(chǎn)產(chǎn)品 l 消耗的原料 i 的價格，元/噸;lir生產(chǎn)產(chǎn)品 l 原料 I 的消耗量，噸;lv產(chǎn)品 l 的單位加工費，元/噸;lx產(chǎn)品 l 的產(chǎn)量，噸;C企業(yè)的固定成本

16、，元.產(chǎn)品 l 的庫存費用，元/噸;lH產(chǎn)品 l 的期末庫存，噸;lI銷售收入原料成本加工成本固定成本庫存成本17清 華 大 學 化 工 系 過 程 系 統(tǒng) 工 程 研 究 所 Institute of CPSE報告日期：12/12/20212）約束方程lililrc xlllllxc xB. 化學反應(yīng)平衡方程D. 單位加工費函數(shù)lllvfxlililcgxlllllcgxC. 反應(yīng)系數(shù)函數(shù)lic生產(chǎn)產(chǎn)品l原料i的消耗系數(shù)，噸/噸；llc生產(chǎn)產(chǎn)品l中間產(chǎn)品i的消耗系數(shù)，噸/噸；llx生產(chǎn)產(chǎn)品l中間產(chǎn)品i的消耗量，噸/噸； lf 產(chǎn)品l單位加工費與其產(chǎn)量的非線性函數(shù)； lig產(chǎn)品l原料i的消耗系

17、數(shù)與產(chǎn)品產(chǎn)量的非線性函數(shù)； llg產(chǎn)品l中間產(chǎn)品l的消耗系數(shù)與產(chǎn)品產(chǎn)量的非線性函數(shù)；A. 物料平衡方程uiujijxxuix裝置u的第i個進料量，噸；ujx裝置u的第j個出料量，噸；18清 華 大 學 化 工 系 過 程 系 統(tǒng) 工 程 研 究 所 Institute of CPSE報告日期：12/12/2021E. 庫存平衡方程F. 產(chǎn)量限制0lllll llIxsIxLUllllly Fxy FG. 原料供應(yīng)及 產(chǎn)品需求限制LUlililiRrRLUlllDsD0,1ly 0lI產(chǎn)品 l 期初庫存，噸；LlF產(chǎn)品 l 的產(chǎn)量下限，噸；UlF產(chǎn)品 l 的產(chǎn)量上限，噸；ly表示產(chǎn)品 l 是否生

18、產(chǎn)的0-1變量；LlD產(chǎn)品 l 的需求量下限，噸；UlD產(chǎn)品 l 的需求量上限，噸；LliR生產(chǎn)產(chǎn)品 l 的原料i供應(yīng)量下限，噸；UliR生產(chǎn)產(chǎn)品 l 的原料i供應(yīng)量上限，噸；19清 華 大 學 化 工 系 過 程 系 統(tǒng) 工 程 研 究 所 Institute of CPSE報告日期：12/12/2021系統(tǒng)自動形成一個MINLP模型，可以通過迭代求解： 迭代算法示意圖20清 華 大 學 化 工 系 過 程 系 統(tǒng) 工 程 研 究 所 Institute of CPSE報告日期：12/12/2021n背景介紹背景介紹n如何建模？如何建模？n模型參數(shù)的維護和跟蹤？模型參數(shù)的維護和跟蹤？n不可行

19、解的分析診斷不可行解的分析診斷nWEBGIOCIMSWEBGIOCIMS介紹介紹nGIOCIMSGIOCIMS的應(yīng)用的應(yīng)用 n總結(jié)總結(jié)21清 華 大 學 化 工 系 過 程 系 統(tǒng) 工 程 研 究 所 Institute of CPSE報告日期：12/12/2021模型參數(shù)的維護模型參數(shù)的維護1）圖形界面上錄入）圖形界面上錄入點擊流線，在流線信點擊流線，在流線信息窗口中輸入或修改息窗口中輸入或修改流線信息窗口流線信息窗口22清 華 大 學 化 工 系 過 程 系 統(tǒng) 工 程 研 究 所 Institute of CPSE報告日期：12/12/20212)相同屬性的數(shù)據(jù)集中輸入相同屬性的數(shù)據(jù)集中

20、輸入23清 華 大 學 化 工 系 過 程 系 統(tǒng) 工 程 研 究 所 Institute of CPSE報告日期：12/12/20213) 從從Excel文件讀取數(shù)據(jù)：文件讀取數(shù)據(jù)：可以將GIOCIMS和企業(yè)原有的Excel生產(chǎn)計劃系統(tǒng)有效結(jié)合，既能達到優(yōu)化排產(chǎn)的目的，又不需要改變用戶原有的使用習慣。24清 華 大 學 化 工 系 過 程 系 統(tǒng) 工 程 研 究 所 Institute of CPSE報告日期：12/12/2021 4) GIOCIMS通過通過Oracle數(shù)據(jù)庫獲取數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)庫獲取數(shù)據(jù)：從而實現(xiàn)與其它系統(tǒng)如MES(Manufacturing Execution System)和

21、ERP(Enterprise Resource Planning)系統(tǒng)等集成，共享數(shù)據(jù)。25清 華 大 學 化 工 系 過 程 系 統(tǒng) 工 程 研 究 所 Institute of CPSE報告日期：12/12/2021模型參數(shù)跟蹤模型參數(shù)跟蹤物料消耗數(shù)據(jù)自動匹配物料消耗數(shù)據(jù)自動匹配 GIOCIMS建立的MINLP模型，通過迭代求解，實現(xiàn)物料消耗系數(shù)根據(jù)裝置負荷范圍自動匹配，從而實現(xiàn)了裝置開停工，裝置負荷范圍的優(yōu)化。 26清 華 大 學 化 工 系 過 程 系 統(tǒng) 工 程 研 究 所 Institute of CPSE報告日期：12/12/2021n背景介紹背景介紹n如何建模？如何建模？n模型

22、參數(shù)的維護和跟蹤？模型參數(shù)的維護和跟蹤？n不可行解的分析診斷不可行解的分析診斷nWEBGIOCIMSWEBGIOCIMS介紹介紹nGIOCIMSGIOCIMS的應(yīng)用的應(yīng)用 n總結(jié)總結(jié)27清 華 大 學 化 工 系 過 程 系 統(tǒng) 工 程 研 究 所 Institute of CPSE報告日期：12/12/2021無可行解的分析診斷無可行解的分析診斷 如果所生成的生產(chǎn)計劃模型無可行解，GIOCIMS自動進行無可行解診斷。GIOCIMS開發(fā)了基于知識的逐級診斷方法，能準確定位到哪套裝置或哪條流線的數(shù)據(jù)相互矛盾，按優(yōu)先級給出診斷報告，便于對流程和數(shù)據(jù)進行分析和修改。 1) 初級診斷初級診斷28清 華

23、 大 學 化 工 系 過 程 系 統(tǒng) 工 程 研 究 所 Institute of CPSE報告日期：12/12/20212) 按優(yōu)先級給出診斷報告按優(yōu)先級給出診斷報告29清 華 大 學 化 工 系 過 程 系 統(tǒng) 工 程 研 究 所 Institute of CPSE報告日期：12/12/2021n背景介紹背景介紹n如何建模？如何建模？n模型參數(shù)的維護和跟蹤？模型參數(shù)的維護和跟蹤？n不可行解的分析診斷不可行解的分析診斷nWEBGIOCIMSWEBGIOCIMS介紹介紹nGIOCIMSGIOCIMS的應(yīng)用的應(yīng)用 n總結(jié)總結(jié)30清 華 大 學 化 工 系 過 程 系 統(tǒng) 工 程 研 究 所 In

24、stitute of CPSE報告日期：12/12/2021WEBGIOCIMS作用作用n由于企業(yè)對信息化技術(shù)的重視和應(yīng)用，不少化工企業(yè)都由于企業(yè)對信息化技術(shù)的重視和應(yīng)用，不少化工企業(yè)都建立了建立了ERPERP、MESMES系統(tǒng)，系統(tǒng)，WEBGIOCIMSWEBGIOCIMS系統(tǒng)的建立可以系統(tǒng)的建立可以實現(xiàn)與實現(xiàn)與ERPERP、MESMES系統(tǒng)的數(shù)據(jù)互相共享。系統(tǒng)的數(shù)據(jù)互相共享。n隨著隨著GIOCIMSGIOCIMS的上線使用，計劃人員會對年、季和月的上線使用，計劃人員會對年、季和月的生產(chǎn)計劃進行優(yōu)化計算，采用網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫可以實現(xiàn)大量的生產(chǎn)計劃進行優(yōu)化計算，采用網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫可以實現(xiàn)大量優(yōu)化方案的集

25、中保存和共享。優(yōu)化方案的集中保存和共享。n公司領(lǐng)導和其他人員可以在本地沒有安裝公司領(lǐng)導和其他人員可以在本地沒有安裝GIOCIMSGIOCIMS的的情況下，通過網(wǎng)絡(luò)瀏覽生產(chǎn)計劃優(yōu)化方案的基本信息。情況下，通過網(wǎng)絡(luò)瀏覽生產(chǎn)計劃優(yōu)化方案的基本信息。31清 華 大 學 化 工 系 過 程 系 統(tǒng) 工 程 研 究 所 Institute of CPSE報告日期：12/12/2021WEBGIOCIMS介紹介紹WEBGIOCIMS登錄界面32清 華 大 學 化 工 系 過 程 系 統(tǒng) 工 程 研 究 所 Institute of CPSE報告日期：12/12/2021WEBGIOCIMS介紹介紹WEBGI

26、OCIMS功能導航33清 華 大 學 化 工 系 過 程 系 統(tǒng) 工 程 研 究 所 Institute of CPSE報告日期：12/12/2021WEBGIOCIMS介紹介紹方案基本信息瀏覽34清 華 大 學 化 工 系 過 程 系 統(tǒng) 工 程 研 究 所 Institute of CPSE報告日期：12/12/2021WEBGIOCIMS介紹介紹方案導出報表瀏覽方案導出報表瀏覽35清 華 大 學 化 工 系 過 程 系 統(tǒng) 工 程 研 究 所 Institute of CPSE報告日期：12/12/2021WEBGIOCIMS介紹介紹MES數(shù)據(jù)錄入數(shù)據(jù)錄入36清 華 大 學 化 工 系

27、過 程 系 統(tǒng) 工 程 研 究 所 Institute of CPSE報告日期：12/12/2021WEBGIOCIMS介紹介紹ERP數(shù)據(jù)錄入數(shù)據(jù)錄入37清 華 大 學 化 工 系 過 程 系 統(tǒng) 工 程 研 究 所 Institute of CPSE報告日期：12/12/2021WEBGIOCIMS介紹介紹從從Excel導入數(shù)據(jù)導入數(shù)據(jù)38清 華 大 學 化 工 系 過 程 系 統(tǒng) 工 程 研 究 所 Institute of CPSE報告日期：12/12/2021WEBGIOCIMS介紹介紹用戶信息用戶信息39清 華 大 學 化 工 系 過 程 系 統(tǒng) 工 程 研 究 所 Institut

28、e of CPSE報告日期：12/12/2021WEBGIOCIMS介紹介紹日志管理日志管理40清 華 大 學 化 工 系 過 程 系 統(tǒng) 工 程 研 究 所 Institute of CPSE報告日期：12/12/2021n背景介紹背景介紹n如何建模？如何建模？n模型參數(shù)的維護和跟蹤？模型參數(shù)的維護和跟蹤？n不可行解的分析診斷不可行解的分析診斷nWEBGIOCIMSWEBGIOCIMS介紹介紹nGIOCIMSGIOCIMS的應(yīng)用的應(yīng)用 n總結(jié)總結(jié)41清 華 大 學 化 工 系 過 程 系 統(tǒng) 工 程 研 究 所 Institute of CPSE報告日期：12/12/2021GIOCIMS的

29、應(yīng)用的應(yīng)用n中石化巴陵分公司主要生產(chǎn)己內(nèi)酰胺、錦綸中石化巴陵分公司主要生產(chǎn)己內(nèi)酰胺、錦綸6切片、尿素切片、尿素等化工、化纖和化肥產(chǎn)品；包括合成氨、己內(nèi)酰胺、聚合等化工、化纖和化肥產(chǎn)品；包括合成氨、己內(nèi)酰胺、聚合等主要生產(chǎn)裝置。等主要生產(chǎn)裝置。n利用利用GIOCIMS系統(tǒng)建立了巴陵分公司生產(chǎn)計劃優(yōu)化的基系統(tǒng)建立了巴陵分公司生產(chǎn)計劃優(yōu)化的基礎(chǔ)模型，并對礎(chǔ)模型，并對3、4和和7月份生產(chǎn)計劃進行模擬。月份生產(chǎn)計劃進行模擬。n GIOCIMS除了正常的優(yōu)化排產(chǎn)以外，還實現(xiàn)了對中間產(chǎn)除了正常的優(yōu)化排產(chǎn)以外，還實現(xiàn)了對中間產(chǎn)品外購或自產(chǎn)、中間產(chǎn)品外銷或深加工、工藝路線選擇和品外購或自產(chǎn)、中間產(chǎn)品外銷或深加工

30、、工藝路線選擇和裝置負荷等多目標的優(yōu)化。裝置負荷等多目標的優(yōu)化。42清 華 大 學 化 工 系 過 程 系 統(tǒng) 工 程 研 究 所 Institute of CPSE報告日期：12/12/2021GIOCIMS的應(yīng)用的應(yīng)用 采用采用GIOCIMS對某月度計劃計算得到的模擬結(jié)果，如各產(chǎn)品和中間對某月度計劃計算得到的模擬結(jié)果，如各產(chǎn)品和中間產(chǎn)品產(chǎn)量、各產(chǎn)品和中間產(chǎn)品單位制造成本和總利潤等，與原計劃財務(wù)產(chǎn)品產(chǎn)量、各產(chǎn)品和中間產(chǎn)品單位制造成本和總利潤等，與原計劃財務(wù)預(yù)算結(jié)果完全一致的基礎(chǔ)上；預(yù)算結(jié)果完全一致的基礎(chǔ)上；n通過靈敏度分析等方法調(diào)整參數(shù)，對該月度生產(chǎn)計劃進一步優(yōu)化，結(jié)通過靈敏度分析等方法調(diào)整

31、參數(shù)，對該月度生產(chǎn)計劃進一步優(yōu)化，結(jié)果如下：果如下：比較項目比較項目不含稅價不含稅價( (元元/ /噸噸)原計劃原計劃/ /噸噸新計劃新計劃 / /噸噸金額變化金額變化/ /萬元萬元原料油外購量原料油外購量4273.52118.60 1782.00 -143.85 液氨外購量液氨外購量2051.281935.69 1485.69 -92.31 原料煤外購量原料煤外購量440.1722580.24 22886.75 13.49 石灰石外購量石灰石外購量128.21727.16 737.03 0.13 甲醇采購量甲醇采購量2222.2295.15 96.14 0.22 合計合計-222.32 43

32、清 華 大 學 化 工 系 過 程 系 統(tǒng) 工 程 研 究 所 Institute of CPSE報告日期：12/12/2021GIOCIMS的應(yīng)用的應(yīng)用比較項目比較項目加工費加工費/(/(元元/ /噸噸)原計劃原計劃 / /噸噸新計劃新計劃 / /噸噸金額變化金額變化/ /萬元萬元粗合成氣產(chǎn)量粗合成氣產(chǎn)量349.55 35969.57 36457.81 17.07 合成氫氣產(chǎn)量合成氫氣產(chǎn)量1456.24 3287.75 3332.38 6.50 液氨產(chǎn)量液氨產(chǎn)量14.06 17100.00 17550.00 0.63 制氫氫氣產(chǎn)量制氫氫氣產(chǎn)量7698.32 963.00 810.00 -11

33、7.78 合計合計-93.59 n新計劃比原計劃優(yōu)化了新計劃比原計劃優(yōu)化了液氨液氨的自產(chǎn)量和外購量分配，同時優(yōu)化了的自產(chǎn)量和外購量分配，同時優(yōu)化了合成氫合成氫和制氫和制氫兩套裝置的負荷水平兩套裝置的負荷水平 ；n新計劃中原料成本比原計劃降低新計劃中原料成本比原計劃降低222.32萬元，裝置加工費降低萬元，裝置加工費降低93.59萬萬元，總利潤增加元，總利潤增加315.91萬元，優(yōu)化效益顯著。萬元，優(yōu)化效益顯著。新計劃和原計劃中間產(chǎn)品產(chǎn)量比較 44清 華 大 學 化 工 系 過 程 系 統(tǒng) 工 程 研 究 所 Institute of CPSE報告日期：12/12/2021n背景介紹背景介紹n如

34、何建模？如何建模？n模型參數(shù)的維護和跟蹤？模型參數(shù)的維護和跟蹤？n不可行解的分析診斷不可行解的分析診斷nWEBGIOCIMSWEBGIOCIMS介紹介紹nGIOCIMSGIOCIMS的應(yīng)用的應(yīng)用 n總結(jié)總結(jié)45清 華 大 學 化 工 系 過 程 系 統(tǒng) 工 程 研 究 所 Institute of CPSE報告日期：12/12/2021總結(jié)總結(jié)nGIOCIMS最大特點是圖形化建模，使用者只面對實際工業(yè)流程，面最大特點是圖形化建模，使用者只面對實際工業(yè)流程，面對市場；其它工作交由后臺的數(shù)學模型專家、運籌學家、計算機學家對市場；其它工作交由后臺的數(shù)學模型專家、運籌學家、計算機學家來完成。來完成。n GIOCIMSGIOCIMS網(wǎng)絡(luò)版網(wǎng)絡(luò)版實現(xiàn)了與其它信息系統(tǒng)的有機銜接，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。實現(xiàn)了與其它信息系統(tǒng)的有機銜接，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。nGIOCIMSGIOCIMS除了正常的生產(chǎn)計劃優(yōu)化外，還可以實現(xiàn)化工企業(yè)中間除了正常的生產(chǎn)計劃優(yōu)化外，還可以實現(xiàn)化工企業(yè)中間產(chǎn)品外購或自產(chǎn)，中間產(chǎn)品外銷或深加工，工藝路線選擇和裝置負產(chǎn)品外購或自產(chǎn)，中間產(chǎn)品外銷或深加工，工藝路線選擇和裝置