现代化工企业生产计划图形建模优化系统

物料
定单
采购
需求
生产计划
需求
信息 市场及销售
原料 供应
运输
原料 贮存
车间
中间产品 贮存1
车间 N
产品 贮存
运输
客户
供应链管理的概念
目前，大部分炼油或者炼化企业已经采用国外的生产计划优
化软件进行优化排产。国内自己的软件占的比例还很少，“集
成创新和引进、消化、吸收、再创新 ” 还有很大的空间。
清 华 大 学 化 工 系 过 程 系 统 工 程 研 究 所 Institute of CPSE
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报告日期： 2021/2/28
# Papers submitted to Computers & Systems Technology Division
2006 Annual Meeting San Francisco
10C02 Planning, Scheduling, and Supply Chain Optimization (25) 10B02 Process Modeling and Identification (19)
10B08 Process Monitoring and Fault Detection (18)
报Hale Waihona Puke Baidu日期： 2021/2/28
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报告日期： 2021/2/28
背景介绍 Process Systems Engineering: Molecular to Enterprise Level
(Marquardt et al, 1998)
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报告日期： 2021/2/28
根据多年来炼油生产计划的实践，结合化工生产 的特点，化工生产计划优化软件系统要解决的难点：
如何建模？ 模型如何方便维护？ 模型参数如何跟踪？ 不可行解的分析诊断？ 与其它信息系统的数据共享？
报告日期： 2021/2/28
化工企业生产计划图形建模 优化系统(GIOCIMS)
报告人: 何小荣
清华大学化工系 过程系统工程研究所
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背景介绍 如何建模？ 模型参数的维护和跟踪？ 不可行解的分析诊断 WEBGIOCIMS介绍 GIOCIMS的应用 总结
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报告日期： 2021/2/28
Planning and scheduling
Motivation
Major components process operations
Great demand from industry
Goal: Enterprise-wide Optimization
Basic questions
10D02 Advances in Computational Methods and Numerical Analysis (15) 10A02 Process Design (15)
10A04 Design, Analysis and Operations under Uncertainty (14) 10C01 Advances in Optimization (13)
10D04 Applied Mathematics in Bioengineering (13) 10C03 Systems Engineering Approaches in Biology (12)
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背景介绍
报告日期： 2021/2/28
工
工
艺
艺
路 线 1
外购
深加工
库
路 线
1
工 艺
自产
存
销售
工 艺
路
路
线
线
2
2
中间物料走向示意图
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报告日期： 2021/2/28
化工过程的特点
化工过程具有复杂的气液、气固、液液、液 固等化学反应。物料间的数量关系描述必须满 足化学反应平衡计量式，不象炼油企业，以产 品或侧线收率就足可以描述装置进出物料间的 数量关系，这是两者在建模中最大的不同。
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背景介绍 如何建模？ 模型参数的维护和跟踪？ 不可行解的分析诊断 WEBGIOCIMS介绍 GIOCIMS的应用 总结
报告日期： 2021/2/28
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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?
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如何建模？
——有三种方法
报告日期： 2021/2/28
方法之一 直接书写数学方程
• 目标函数 Max obj= 761.95*S25+2850.20*S27+
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背景介绍
报告日期： 2021/2/28
对于国内化工企业生产计划优化的研究和应用还很少。 化工企业优化空间巨大，这是由于:
工艺路线灵活， 物料来源多样， 产品等级多样， 原料、产品的价格、需求变化频繁， 装置负荷有充分优化余地。
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Keys: discrete linear/nonlinear optimization techniques
stochastic programming
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背景介绍
报告日期： 2021/2/28
生产计划优化是企业供应链管理中重要的一环。