专利名称：监视和评估转换设施的生产的制作方法
技术领域：
本发明涉及监视和评估转换设施的生产。
背景技术：
转换设施可以是在最终货物商品的制造中通过转换处理对原材料商品进行转换的任意工厂或工业集团。通常，转换设施的输入可以称为原材料或原材料商品。并且转换设施的输出可以称为最终的货物或最终的货物商品。转换设施也可以产生一个或多个中间物。中间物是并非最终货物商品的任意部分处理的商品。任意转换设施中的三个通常阶段是原材料阶段、半成品阶段和最终货物阶段。原材料阶段包括在转换设施处的原材料的引入和存储，而最终货物阶段包括在转换设施处处理后最终货物的引入和存储。在原材料阶段和最终货物阶段中间的是半成品阶段，其中转换处理发生于原材料和任意的中间物。也是在半成品阶段，中间物被存储。转换设施包括至少一个处理子单元，用于将某种原材料商品转换成最终的货物商品。处理子单元可以包括用于传输材料的设备和/或用于执行在转换设施处执行的转换中的一个或多个处理步骤的设备。转换设施作为整体，以及在转换设施处的个体处理子单元的水平上，可以基于连续或批处理类型或二者的某种组合而运行。如果转换设施仅具有单个的处理子单元，则该转换设施内的各个处理子单元产生最终的货物。如果转换设施具有多于一个的处理子单元，则该转换设施内的各个处理子单元可以产生中间物或最终的货物。一般情况下，转换设施包括若干个存货区域，用于存储引入的原材料、以及中间物和最终货物的产品。如果最终的货物商品收集在存货中，这称为最终货物的存货。类似地， 在处理前，所收集的原材料被保持在所称的原材料存货中。另外，针对中间物产品(未完成且需要进一步处理)的存货被称为中间物存货或半成品存货。转换设施的一个例子是炼油厂。原油是典型的原材料商品，其被处理并且被炼制成作为石油产品的最终货物，例如汽油、柴油、浙青、燃料油、煤油以及某些气体产品。炼油厂是大的工业集团，贯穿的大量管道携带大的蒸馏处理子单元之间的材料流。转换设施的另一个例子是化学工厂。通过许多种方式，化学工厂使用许多与炼油厂相同的技术和设备。化学工厂通常具有作为处理子单元的大型容器或型材。这些通过携带材料流的管道或其他运输设备互连。材料流可以是气态或液态的流体。材料流也可以是固体，或液体和固体的混合体，例如料浆。化学工厂、炼油厂或任意其他类型的转换设施中的转换处理通常由称为子单元操作的步骤构成，该子单元操作发生于转换设施的各个处理子单元中。总体来说，在转换设施处的所有子单元操作是该转换设施的操作，而最终货物或中间物的输出称为转换设施或处理子单元的产品。典型的商品可以是任意类型的散装货物。当作为给料送入进转换设施时，其可以是原材料，并且在转换设施处转换成最终的货物商品。作为给料，商品可以前进通过许多处理子单元并且在被完全转换成最终货物商品之前，与其他的原材料或中间物的给料混合。 用作另一个处理子单元的给料的一个处理子单元的输出通常是中间物，除非该输出的一部分被售出而没有任何另外的转换处理。在该实例中，被出售的这部分输出是最终的货物。这种情况的一个例子发生在炼油厂中，当包含浙青的废油从蒸馏处理子单元中去除时。废油/ 浙青可以作为最终的货物出售，或其可以作为中间物使用或作为中间物与其他材料混合以制成不同的最终货物。另外，一个转换设施的最终货物商品可以是用于另一转换设施的原材料商品。例如，来自炼油厂的最终货物可以用作化学工厂的原材料给料。炼油厂和化学工厂仅代表不同类型的转换设施的子集。其他类型的转换设施用于制造最终货物，例如聚合物、药物、食物、饮料、木制产品等。此外，用于产生电能和废物回收的转换设施也是其他类型的转换设施的例子。例如，诸如煤的燃料是用于产生电能的转换设施中的原材料，而电能是相应的最终货物商品。转换设施处不断进行的生产和操作包括材料移动通过设施的不同位置。必须要考虑与这些材料关联的成本。此外，当材料传输导致材料在整个转换设施中移动通过不同的存货和处理子单元时，材料的移动也需要被跟踪。但是由于在可能涉及材料的特定移动的任意的材料传输中，考虑与材料从一个物理位置到下一个物理位置的任意特定移动直接或间接关联的成本不总是切合实际或可能的。然而，尽管需要关于任意当前月份或月中时、关于操作、生产和成本的准确和及时信息，但是转换设施操作，使得该信息仅从月末结算到下一个月末可以获得。这样，关于转换设施处的操作、生产和成本的信息在当前月或在月中期间不可获得。在关于在转换设施处的该月份的操作、生产和成本的准确信息变得可获得前，转换设施的管理必须等待直到任意当前月份结束。例如，在任意月份中的每天的电力成本通常是不可知的，而是相反通常仅在月末时可以获得。从而即使当显著的外部环境需要在转换设施处对操作和生产做出必要调整时，转换设施的管理也不能在任意当前的月份或在月中期间很好地响应并且做出调離
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发明内容
本公开在一个实施方式中提出一种配置用于使用定量变量和成本变量以及使用描述变量之间关系的一个或多个模块来生成转换设施生产数据的系统。在该系统中，模块还描述在变量被修改成包括所接收的同步框架中的变量的情况下的关系。该系统包括数据存储设备，该数据存储设备存储针对描述该转换设施的定量方面的定量变量的测量的值， 其中定量变量从与转换设施处执行的转换处理关联的多个源接收；针对描述该转换设施的成本方面的成本变量的确定的值，其中成本变量从与在转换设施处执行的转换处理关联的多个源接收；以及同步框架，其中在接收同步时间框架前，同步框架包括存储少于三十天的针对定量变量的测量的值以及针对成本变量的确定的值。系统包括处理器，其接收针对第一组值以及第二组值的请求，针对于在同步框架内的至少一个定量变量，从针对存储的定量变量的值确定该第一组值，以及针对同步框架内的至少一个成本变量，从针对存储的成本变量的值确定该第二组值。处理器使用第一组值和第二组值来计算针对同步框架处理在所述转换设施处处理的商品的成本。另一个实施方式是一种用于监视和评估转换设施的方法。该方法包括存储针对描述转换设施的定量方面的定量变量的测量的值，其中定量变量从与在该转换设施处执行的转换处理关联的多个源接收。该方法还包括存储针对描述转换设施的成本方面的成本变量的值，其中成本变量从与在转换设施处执行的转换处理关联的多个源接收。该方法还包括接收同步框架，该同步框架标识从接收该同步时间框架起小于三十天的时间段，并且从存储的针对定量变量测量的值确定针对同步框架内的至少一个定量变量的第一组值。该方法还包括从存储的针对成本变量的值确定针对该同步框架内的至少一个成本变量的第二组值，并且使用该第一组值和第二组值来计算针对该同步框架处理在该转换设施处处理的商品的成本。另一个实施方式是一种计算机可读介质，包括在至少一个处理器上可执行的指令，用于存储针对描述转换设施的定量方面的测量的定量变量，其中定量变量从与在该转换设施处执行的转换处理关联的多个源接收。该方法还包括存储针对描述该转换设施的成本方面的成本变量的值，其中成本变量从与在该转换设施处执行的转换处理关联的多个源接收。该方法还包括接收同步框架，该同步框架标识从接收该同步时间框架起小于三十天的时间段。该方法还包括从存储的针对定量变量的测量的值确定针对同步框架内的至少一个定量变量的第一组值。该方法还包括从存储的针对成本变量的值确定针对该同步框架内的至少一个成本变量的第二组值，并且使用该第一组值和第二组值来计算针对该同步框架处理在该转换设施处处理的商品的成本。另一个实施方式是一种系统，配置用于使用定量变量或成本变量以及使用描述所述变量之间关系的一个或多个模块来生成转换设施生产数据，其中该模块还描述在变量被修改为包括接收到的同步框架中的变量的情况下的关系，该系统包括数据存储设备，该数据存储设备存储与针对描述转换设施的定量方面的定量变量的测量的值或者针对描述转换设施的成本方面的成本变量的确定的值相关的信息以及从与在转换设施处执行的转换处理关联的多个源接收的信息，以及同步框架，该同步框架标识从接收该同步时间框架起小于三十天的时间段，并且该系统接收针对第一组值的请求，该第一组值针对所述同步框架内的定量变量或成本变量中的至少一个从存储的针对定量变量或成本变量的值而确定， 并且处理器使用由同步框架所包括的该组值来计算致动器信号的值，以便发送到致动器， 从而控制在转换设施处处理的商品的处理，或进一步包括致动器控制器和/或致动器。另一个实施方式是一种用于监视和评估转换设施的方法，该方法包括存储针对描述转换设施的定量方面的定量变量的测量的值或针对描述该转换设施的成本方面的成本变量的确定的值，并且上述值从与在转换设施处执行的转换处理关联的多个源接收；接收同步框架，其中该同步框架包括接收同步时间框架前小于三十天存储的针对定量变量而测量的值或者针对成本变量而确定的值；从针对定量变量而存储的值，或从针对成本变量而存储的值来确定针对该同步框架内的定量变量或成本变量的至少一个的一组值；以及使用由该同步框架所包括的一组值来计算致动器信号的值，以便向致动器发送，从而控制在转换设施处处理的商品的处理。其他实施方式是一种方法，其中致动器配置用于通过处理子单元来控制非反应材料传输或反应材料传输，并且定量变量包括输入质量、输出质量以及累积质量。
在下面的描述中参考下面的附图来详细描述实施方式。图1示出了根据一个实施方式的系统；图2示出了根据一个实施方式的数据流图；图3示出了根据一个实施方式的演示在转换设施处的木制商品转换的过程流程图；图4A示了出根据一个实施方式的演示在转换设施处的油商品转换的过程流程图；图4B示出了根据一个实施方式的通过演示在转换设施处的物理材料的实际移动和油商品转换中的金融信息的实际存储位置的组织结构；图5示出了根据一个实施方式的在转换设施内的处理子单元处的质量平衡的例子；图6示出了根据一个实施方式的计算在转换设施处制造的货物的成本的例子；图7示出了根据一个实施方式的用于生成和存储关于在转换设施处制造的货物成本的数据的方法；图8示出了根据一个实施方式的用于生成和存储关于在转换设施处的材料传输和质量平衡的数据的方法；图9示出了根据一个实施方式的用于监视和评估转换设施的方法；以及图10示出了根据一个实施方式的配置用于提供用于图1中所示出的系统的硬件平台的计算机系统。
具体实施例方式为了简化和描述性目的，将主要通过参考例子来描述实施方式的原理。在下面的描述中，提出了多种特定的细节，以便提供对实施方式的透彻理解。然而，对于本领域技术人员来说明显的是实施方式可以在不对这些特定细节进行限定下实践。在许多实例中，公在的方法和结构没有被详细地措施，以免不必要地混淆实施方式。进一步，下面描述了不同的实施方式。实施方式可以以不同的组合来使用或一起执行。1.系统图1示出了根据一个实施方式的转换设施生产(CFP)系统100。CFP系统100包括数据存储108、成本计算模块101、致动器控制模块102、数据管理模块103和报告模块104。 CFP系统100接收直接数据105、间接数据106和同步框架107，它们以各种方式处理(如下将详细描述)以产生CFP数据109。数据存储108包括数据存储设备，其存储以允许易于获取期望的数据的方式组织起来的数据。例如，数据存储108可以包括关系型数据库，或其是用于获取数据的在线分析处理(OLAP)系统的一部分，或包括提供类似功能性的另一类型的平台。输入CFP系统100的数据可以划分成两种通用的类型，直接数据105和间接数据 106。该划分类似于在用于制造中的成本会计的一般公认会计原则(GAAP)中找到的直接和间接数据之间的相应划分。在GAAP方法中，材料、人力、成本和开销通常被划分成直接或间接的类别，取决于信息如何与正在加工的单元关联。用于CFP系统100的直接数据105和间接数据106可以基于连续或周期性的基础从所有的源收集，并且由CFP系统100以规则的间隔处理。这些间隔的长度可以被设置成小于一个月，例如每周一次、每天一次、每小时一次或甚至更短的时间段。相应地，根据一个实施方式，CFP系统100的一个显著能力是生成CFP数据109，该CFP数据109采取基于与监视和评估转换设施处的操作和生产相关的当前月份或月中数据的报告的形式(消息、通知、质量平衡改变)和计算的形式(处理的成本、所制造的货物的成本)。通过提供当前月份报告和关于操作和生产的反馈，在转换设施处的活动和生产可以更好地与作为整体的公司的操作协调和整合。当前的月份报告不仅支持实际活动与公司目标的当前月份比较，其也支持响应于外部改变而在转换设施处做出当前月份调整和改变。这些外部改变可以是原材料或最终货物商品价格的急剧波动。另一个是由于不可预见的环境影响到与由CFP系统100所监视和评估的特定转换设施隔开的另一装置外转换设施，而对公司内的整体生产能力的突然改变。通常，直接数据105和间接数据106 二者可以涉及与材料、人力、成本和开销关联的值相关的数据。但基于针对直接数据105的特定源是与正在处理的商品直接关联的源， 直接数据105可以与间接数据106可区分。一个例子是炼油厂，其中测量的成本或一批原材料原油的量是直接成本和测量，其与从该批原材料的原油产生的任意最终的货物关联。与之相对，与在整个炼油厂执行通常维护关联的人力成本通常不能与在炼油厂处的一个时间段期间产生的任意特定最终货物直接关联。通过间接分摊过程，通常维护的人力成本可以在炼油厂处一个时间段期间产生的所有最终货物之间进行分摊。因此，与执行通常维护关联的人力成本可以是用于最终货物商品的间接数据106的源。直接数据105和间接数据106 二者包括与在转换设施处的商品的转换处理关联的成本方面或定性方面相关的值。这些方面被测量或确定的定时可以按照彼此独立的、规则或不规则的间隔来进行，或可以在相同的时间周期上一致地测量或确定。这些测量或确定的值可以作为直接数据105或间接数据106在CFP系统100处接收并且可以存储在数据存储108中作为与在转换设施处的商品的转换处理关联的成本方面和/或定性方面关联的数据组。转换设施的定性方面可以包括与在转换设施处的操作或生产关联的任意类型的可测量数量，其并非可测量的成本。定性方面包括如存货、质量平衡、温度或能量的测量等。 例子包括来自于转换设施外部源的材料或能量的初始引入；来自与转换设施关联的存货的材料或能量的中间物引入；来自转换设施处的能量转移的能量平衡中的改变的测量；以及与转换设施直接关联的存货的存货测量。转换设施的成本方面可以包括与在转换设备处的操作或生产关联的任意类型的可测量成本。例子可以是与转换设施的操作直接或间接关联的任意花费，例如一批原材料的成本，或与在特定的处理子单元上的维护关联的开销成本。与定量方面关联的定量变量是与针对定量方面的测量的值关联的符号标识符并且其关联值可以被改变。例如在时间点处的存货测量。定量变量也可以是基于与定量方面关联的一组存储的值的计算。例如在一段时间(例如，同步框架)上的存货测量中的改变。 与成本方面关联的成本变量是与确定的值关联的符号标识符，并且其关联值可以被改变。 例如，在时间点处确定的存货中的原材料的成本。成本变量也可以是基于与成本方面关联的一组存储的值的计算。例如与在一段时间(例如同步框架)上的原材料的存货测量中的改变关联的成本。同步框架107是一个时间段，其可以用于建立在与不同的成本方面和/或定性方面关联的一组数据之间进行比较的基础，该不同的成本方面和/或定性方面与在转换设施处的商品的转换处理关联。同步框架内的时间段的长度(即，由同步框架所包括的时间段) 不是限定性的并且可以具有多于一个月、小于一个月、小于一周、小于一天或小于一个小时的长度。如上所指出，CFP系统100包括成本计算模块101。成本计算模块101的一个操作是执行处理商品操作的成本。在该操作中，成本计算模块101接收(1)同步框架107，(2) 由同步框架107包括的针对描述处理商品的定量方面的至少一个定量变量的第一组值，以及(3)由同步框架107包括的描述处理商品的成本方面的第二组值。接着，成本计算模块 101使用同步框架107和两组存储的值来计算处理商品的成本，以产生与计算的处理商品的成本相关的CFP数据109。成本计算模块101还可以执行涉及不同的同步框架中的多组数据的更高级操作。例如，制造货物的成本计算可以包括作为直接数据105和间接数据106 二者收集并且存储在数据存储108中的多组值。在成本计算模块101中执行的制造货物操作的成本在下面将更为详细地描述。CFP系统100还具有用于开发CFP数据109的致动器控制模块102，该CFP数据 109充当去往转换设施中的致动器的信号。致动器控制模块102可以涉及与转换设施处的操作和生产相关的若干类型的功能。致动器控制模块102通常包括关于条件的存储的值， 该条件与在转换设施处的致动器关联的特定方面相关。致动器控制模块102还可以包括存储的时间段，该时间段对应于针对与在转换设施处的致动器关联的任意特定方面的潜在同步框架。致动器控制模块102的一个功能是针对与在转换设施处的任意特定方面相关的多组值来连续地监视直接数据105，该特定的方面可以是定量方面或成本方面。如果同步框架107内的针对定量变量或成本变量的一个或多个值满足或超出与转换设施处的特定方面相关的存储的值或条件，则致动器控制模块可以发送信号作为CFP系统100外部的CFP 数据109，这将最终影响与转换设施处的特定方面相关的致动器，下面将详细描述。因此，致动器控制模块102可以控制转换设施中的致动器，以便基于使用定量变量或成本变量执行的计算来操纵在转换设施中执行的处理。致动器可以由CFP系统100直接或间接控制。例如，CFP系统100可以生成将要向致动器或控制该致动器的控制器发送的指令。CFP系统100还具有数据管理模块103，其可以与数据存储108对接，用以存储和获取数据，或向数据存档(未示出)发送存储在数据存储108中的数据。报告模块104生成作为CFP数据109的报告、通知、分析等。这两个模块将在下面更为详细地描述。图2示出了根据一个实施方式的包括转换设施生产(CFP)系统100的数据流。用于CFP系统100的数据源可以包括直接数据105和间接数据106，如图1中所示。根据所示出的实施方式，直接数据105来自于包含传感器201的转换设施200，该传感器201可以代表收集直接数据105的多个传感器，该直接数据105与转换设施处处理商品的定量方面或成本方面相关。根据一个实施方式，间接数据106从与转换设施200关联的会计部门205 到达CFP系统100。直接数据105从与在转换设施200处的使用的材料和商品的处理直接关联的源收集。传感器201可以用于测量宽范围的定量方面，例如管道中的材料流、蒸馏室中的累积、 用作间接材料以加热蒸馏室的燃料等。尽管通过传感器201可以在转换设施200处收集许多这样的数据，但CFP系统也可以接受不通过传感器201收集、以及来自不位于转换设施200处的源(未示出)的直接数据105。提供与在转换设施200处产生的原材料商品、或者中间物，或者最终的货物商品直接关联的直接材料、直接人力或某些其他定量测量或成本测量相关的数据的任何源可以是直接数据105的源。为了比较的目的，开销成本通常不是直接成本，而通常是间接成本。直接数据105包括成本数据以及定量测量数据。这可以包括在转换设施200处的初始引入处与原材料商品关联的购买价格(即，成本数据)或重量或量(即，定量数据)。 直接数据105的另一个源可以是与在开始存货中保持的原材料商品关联的数据，该开始的存货将在某个稍后时间在转换设施200处被转换。其他的直接数据源包括与在转换设施200处的半成品关联的存货(即，部分处理的商品材料的中间物)或作为在转换设施200处生产的最终货物商品的完全处理的材料 (即，完全转换商品)。直接数据105也可以与材料的传输以及在各个处理子单元内的质量平衡相关，并且可以通过与转换设施200内的处理子单元关联的传感器201来收集。在下面提供在各个处理子单元中操作的传感器和致动器的更为详细的解释。质量平衡和材料传输是通过处理子单元以便在设施处进行转换处理的固体和流体的流的定量测量。与这些材料传输相关的直接数据105通常源自于转换设施200内的源。与在各个处理子单元处的材料传输和质量平衡相关的数据可用于管理转换设施200处的操作，特别是当操作判定必须在短期内做出或响应于需要对转换设施200处的规划操作的修改的某些情况中的突变时。转换设施200内的操作和生产也可以通过转换设施200内的一个或多个致动器 202来管理。致动器202可以是机械致动器，例如材料流控制设备或针对例如密封或打开材料存储单元。在整个转换设施中，致动器可以用于各种其他目的。致动器可以与传感器关联并且可以基于由相关联的传感器所测量的值来控制。例如，致动器可以是阀门而相关联的传感器可以是流传感器。下面提供关于在各个处理子单元中的传感器和致动器的这些操作的更为详细的解释。通过由CFP系统100内的致动器控制模块201所生成的CFP数据109a来发起或修改致动器202的活动。如上所述，致动器控制模块102生成CFP数据109a，其从CFP系统100作为信号可以直接被发送到转换设施200中的致动器202，作为致动器命令(示出为 CFP数据109a)，或替代地，其可以向致动器控制器203发送。基于接收到的CFP数据109a， 致动器控制器203生成向转换设施200内的致动器202发送的致动器命令204。致动器命令204是用于致动器202实现对与处理转换设施200中的商品关联的某个定量方面的改变的指令。从CFP系统100到转换设施200中的致动器202的路径特别有利于实现对于预定条件的自动化预规划操作判定。这些自动化的操作判定可以提升与在转换设施200处的生产关联的操作的效率和盈利性。如图2中所示，去往CFP系统100的间接数据106的典型源是会计部门205。会计部门205分配间接成本的分摊，间接成本例如开销，其可以分配给与在转换设施200处处理商品关联的方面。作为回报，会计部门从CFP系统100中的报告模块104接收CFP数据109b。CFP数据109b在会计部门205处使用，以改进关于如何对在转换设施200处产生的最终货物商品间分摊间接成本。按照周期性的间隔收集直接数据105和间接数据106以形成数据集后，数据管理模块103可以用于在选择的时间框架(S卩，同步框架)内将不同的数据集进行比较，或将它们与也通过CFP系统100开发的相同同步框架中测量的其他数据进行比较，或与来自于公司网络内的其他源的数据进行比较，例如来自用户接口 206的用户输入数据207，来自企业资源规划(ERP)系统208的ERP数据209，或来自BI系统210的业务智能(Bi)数据211进行比较。用户应用206可以包括允许用户与CFP系统100进行交互的仪表板。用户可以查看从报告模块104和数据管理模块103 二者发送的、报告或消息、视图数据以及分析结果形式的CFP数据109c。用户也可以经由针对用户应用206的用户接口向CFP系统100提供用户输入207。用户接口 206可以通过web接口或通过某个其他图形用户接口来提供。ERP系统208可以是用于管理包括有形资产、财务资源、材料、人力资源的内部和外部公司资源的任意系统。ERP系统208可以使用CFP数据109e来获得在转换设施200处保持的存货的当前月计算。ERP系统208也可以发送ERP数据209形式的、针对信息的请求，或当在转换设施200处保持的该原材料商品的转换设施200的外部的公司内缺少该原材料时，发送用于从该转换设施200运送原材料的请求。BI系统210可以是用于分析业务数据的任何通用系统，该业务数据例如产品和/ 或部门的销售收入，或者通过历史分析、当前的和业务操作的预测观察所获得的关联成本和收入。常规BI系统的共同功能是报告、在线分析处理、分析、数据挖掘、业务性能管理、标杆管理、数据挖掘和预测性分析。BI系统210可以使用CFP数据109f来获得与在转换设施 200处的生产和操作关联的成本的更新的当前月计算。BI系统210也可以发送针对关于当前月成本的信息的、BI数据211形式的请求，或发送带有由转换设施200处的管理基于发送到BI系统210的当前月CFP数据109f来实现的指令的请求。2.在转换设施处的转换处理的例子图3示出了作为商品转换设施例子的木制商品转换设施。参考图3，原材料301、 半成品302和最终货物303被描述为典型商品转换的三个主要阶段。如上所指出，这三个阶段对应于针对转换设施的成本会计中的三个主要阶段。在图3中示出的木制商品转换设施中，从树上砍伐的原木是引入原材料301。与成本和量相关的数据在引入处被收集或从设施处的开始存货收集。通过半成品阶段302，原材料原木301基于批处理被处理，其中原木至少被砍伐一次，但可以经历若干次砍伐步骤以及木材加工步骤。直接数据和间接数据被收集，而通过半成品阶段302，木材原木经历转换，并且关于部分处理的木材的任何临时或中间存储的数据可以反映出位于半成品302中的存货的成本和量。在半成品302中的最后砍伐或加工步骤完成后，关于砍伐的木料的成本和量的数据被收集，其代表用于递送或运送的最终货物303的存货。图4A示出了作为商品转换设施的另一例子的炼油厂。其类似于木材转换设施，因为炼油厂作为整体可以被划分为三个主要阶段原材料401、半成品402和最终的货物403。 为了最大化效率，炼油厂连续的运行，并且优选地，不断地运行，而仅对于处理变动或对于按计划的维修才进行停工。传输单元Al到A6和存储单元CTl到CT3都出现在原材料阶段401中。原油到炼油厂的引入可以来自于各种源，例如所示的通过管道Al或卡车递送A2。原材料原油在开始的存货中保持，例如那些在CT1、CT2和CT3中所示出的。离开原材料阶段401，来自CT1、 CT2和CT3的原油将通过供料线Bi、B2和B3送到主初始蒸馏处理单元Dl。在CT1、CT2和 CT3处发生的材料传输分别由MTl、MT2和MT3来表示。蒸馏室D 1连同蒸馏单元D2、D3和D4、中间存储单元IT1-IT3，传输单元B1-B19 以及燃料形成处理子单元Fl和F2位于半成品阶段402内。蒸馏室Dl是处理子单元，其对于非反应分离处理来说可能是简单的室，或可以在Dl处添加一些添加物以引起反应过程。从处理子单元Dl的所有出线携带中间物。线路B5携带未完成的燃料作为中间物到达燃料形成处理子单元Fl并且随后，经由线路B9到达最终货物产品箱Pl作为最终的货物存货。B6、B7和B8都从初始蒸馏处理子单元Dl出来到达二级蒸馏处理子单元D2、D3和 D4的线路。另外从Dl的出线B4携带浙青或废油作为来自Dl中的蒸馏或反应的剩余物。剩余物保持在中间箱ITl中作为半成品存货。在ITl中保持的浙青或废油接着经由线路B14 传输到IT4，这里其将与来自原材料存货CT3的原油混合。IT4是中间物箱，其也是半成品存货。二次蒸馏处理子单元D2、D3和D4每个可以是反应处理子单元或非反应处理子单元。D2、D3和D3所有都具有引向F2的至少一个出线、用于保持和处理中间未完成燃料的箱或中间物保持箱IT2或IT3。这些保持箱是半成品存货，但也可以被认为是非反应处理单元。该差别是用于确定半成品阶段402中的质量平衡。在D1、D2、D3、D4、F1、F2、IT3、IT2、 ITl和IT4处发生的材料传输可以分别由M4到MT13来表示。最终货物阶段403是针对传输元件Cl到C6以及最终货物产品箱PTl到PT3的位置。最终货物产品箱PT3保持浙青、其他中间物和来自最终货物存货PT2的最终货物燃料的一些部分的混合产品，因为PT3接收来自中间箱IT2、IT3和IT4以及来自最终货物产品箱PT2的供料线路。在该情况下，在PT2中保持并且通过线路C3送出的材料是PT3中的最终货物混合产品的中间产品。同时，在PT2中保持但通过线路C2传输出的材料是最终的货物。在PT1、PT2和ΡΤ3处发生的材料传输分别由ΜΤ14、ΜΤ15和ΜΤ16来表示。通过炼油厂的材料的传输可以以替代的方式来表示，该替代方式使用虚拟位置通过由存储位置405的组织结构，如图4Β中所示。组织结构包括针对公司410的通常虚拟位置，以及在图4Β中所标识的公司内的站点的通常虚拟位置，针对炼油站点420、途中站点440、其他站点450、交易站点460和浮动储备470的虚拟位置。炼油站点420包括以下位置的辅助虚拟位置针对原油431的最小位置(SL0C-1)、针对中间物432的最小位置 (SL0C-2)、针对产品433的最小位置(SL0C-3)、针对丸状硫磺4Μ的最小位置(SL)、SLCC线路固定位置425、针对共享排钩线426中的改变的最小位置(SL)，针对负载线路427中的改变的最小位置(SL)、针对共享4 中改变的最小位置(SL)以及针对原油线路4 中的改变的最小位置(SL)。这些都是与炼油站点420关联的虚拟位置，该炼油站点420也具有针对与材料关联的财务数据的关联虚拟位置。这存储在财务存储位置(FL0C)430中。途中站点440具有作为估计的虚拟位置的辅助位置，该估计的虚拟位置包括针对以下的虚拟位置途中(INTR)船只441、途中(INTR)管道442、途中(INTR)卡车443、途中
14(INTR)轨道444和途中临时位置(TLOC) 445。其他的站点450具有作为估计的虚拟位置的辅助位置，包括针对品牌油(油I到油IX)分别的虚拟位置451到459。交易站点460具有作为估计的虚拟位置的辅助位置，包括针对品牌油(油I到油VII)分别的虚拟位置461 到467。浮动储备470具有作为估计的虚拟位置的辅助位置，包括针对品牌油(油I到油 VIII)分别的虚拟位置471到478。3.由CFP系统100执行的数据处理的例子CFP系统100执行针对与在转换设施101处的产品成本计算和存货估计相关的数据的监视、评估和同步。关于产品成本计算和存货估计的这些数据的输入使得CFP系统100 能够执行所制造的货物的当前月成本的计算和报告。此外，CFP系统100还可以执行针对在转换设施101处的质量平衡的监视、评估和同步。质量平衡数据输入可以改进关于当前月信息的准确性的报告，例如通过将质量平衡数据并入到在制造货物成本的计算中使用的半成品存货估计的制造货物成本计算。通过 CFP系统100提供的质量平衡数据可以由公司的ERP系统208或BI系统210用于其他目的。根据其他实施方式，CFP系统100可以用于成本计算操作以向ERP系统104提供数据更新，从而ERP系统可以提供生产成本的更为准确的估计。这些成本计算操作可以包括但不限于同步来自炼油厂的生产并且赊销从内部订单到存货的生产成本；计算开始批次与生产批次的权重平均，同步去往或者来自原废油、填料以及最终产品的材料间传输，查看在ERP系统104中发布的最终货物(re)成本，查看实际库存数、查看变化箱值的正确性，查看用于废油的re成本的正确性、执行分批的材料的安置以及基于安置调整货物销售的成本^OGQ、将生产批次与销售批次进行合并、可能提前两个月执行针对销售批次的设定单元成本计算，以及将多个批次的批次值合并进一个批次中以获得加权的平均。CFP系统100也可以用于计算和跟踪转换设施内的任何处理子单元处的质量平衡 (也称为物质平衡)中的改变。质量平衡依赖于与质量转换相关的物理定律原理，其需要进入系统的必须或者从系统的其他地方出来、或者被消耗或者由系统产生，或保持在系统中并且累积。这些原理之间的关系可以重新描述为a)进入系统的流造成系统中物质(质量、能量、动量等)的增加；b)离开系统的流减少系统中的物质量；c)生成或消耗机制(例如化学反应)可以增加或减少系统中的物质量；以及d)未离开或未消耗的物质的任意部分将在系统中保持。在不包括反应的系统中，这些原理可以被缩减成下面的等式输入质量=(输出质量+累积)在包括反应的系统中，修改量必须被引入以便考虑由反应所生成或消耗的物质。 从而在反应系统中，针对质量平衡的修改的等式为(输入质量+生成物)=(输出质量+累积+消耗)这些原理可以通过在图5中示出的蒸馏单元的分析来应用。图5示出了蒸馏单元 Dl (在图4中也示出)。Dl具有输入馈点Bi、B2和B3以及输出馈点B4、B5、B6、B7和B8。 如果在Dl中没有发生化学反应，则只要通过B4、B5、B6、B7和B8输出的合并的质量大于或等于从Bi、B2和B3输入的合并的质量，则在Dl中可以不发生累积。
作为监视和评估在转换设施处的操作和生产正在进行的过程的一部分，CFP系统 100可以反复地测量通过Bi、B2和B3进入到Dl的材料量以及通过B4、B5、B6、B7和B8从 Dl传递出的材料量。这通过使至少一个传感器附接到每个线路并且至少一个致动器用于控制通过每个单独线路的对流来完成。在图5中，线路B2具有用于测量通过B2的材料的对流的示例性传感器B2s以及作为控制通过B2进入蒸馏单元Dl的流的致动器的示例性致动器B2a。蒸馏单元Dl具有示例性的传感器Dls，其可以监视蒸馏单元Dl中的例如量或温度。示例性的致动器Dla可以控制例如进入或出自单元Dl的材料对流，或与Dl关联的某个其他条件。最终，线路B6具有用于测量通过线路B6的材料的对流的示例性传感器B6s以及作为控制通过B6进入另一线路或另一处理子单元的致动器的示例性致动器B6a。使用例如B2s、Dls和B6s的传感器，CFP系统可以同时测量在蒸馏单元Dl中保持或处理的材料的量和性质。测量的量可以与Dl中的材料的成本以及通过每个线路的那些材料的成本关联。所有的这些流可以从在转换设施处的引入点或从在转换设施处的开始存货跟踪，并且添加例如间接处理成本，该间接处理成本与通过B4、B5、B6、B7和B8从Dl传递出的材料关联。所有的该信息可以并入到由CFP系统100针对在图4中示出的转换设施处的所有半成品存货所进行的估计中。该修改的半成品估计可以在由CFP系统在任意给定的时间测量点处计算的制造货物的成本中使用。该数据可以与通过CFP系统生成的其他数据同步。质量平衡数据和计算具有多于用于制造的货物的成本的计算的许多用处。ERP系统可以具有用于跟踪在转换设施处的生产和操作的例程。例如，在炼油厂内针对该目的所收集的典型数据可以包括用于ERP同步例程的数据，该ERP同步例程针对例如用于原油的数量转换例程；用于最终的产品、中间物和给料的数量转换例程；针对浙青的数量转换例程；针对LPG的数量转换例程；针对PGP的数量转换例程；针对给料的数量转换例程；针对给料(H2、N2、NG)的数量转换例程；针对原油成分和移动管理(CCMM)的例程；质量平衡报告；针对财务的碳氢化合物存货报告；以及针对财务的碳氢化合物购买详细报告。制造的货物的成本，甚至在很基本的转换设施中，包括来自多个直接数据105和间接数据106源的输入数据。计算可以用作在转换设施处的制造成本和盈利性的标尺。制造货物的成本的计算包括收集来自与转换设施的操作和生产直接或间接相关的数据。这些源可以提供关于例如使用的直接材料、开始原材料存货、购买原材料的成本、可获得的总原材料、结尾原材料存货、使用的总原材料的数据。其他直接源包括直接人力和直接制造开销、开始半成品存货和结尾半成品存货。针对间接数据的源可以包括间接材料、间接人力、 与厂房和设备关联的折旧、保险和不动产税。图6演示了使用一周的同步框架内的输入数据计算示例性当前月的制造货物成本的例子。在针对制造货物成本607所示出的计算中，首先通过将开始原材料存货601a添加到购买原材料的成本601b上以获得可得的总原材料601c来获得直接材料601。减去结尾原材料存货601d以获得在例如单个周的同步框架内使用的总原材料601。通过将间接材料603a、间接人力60 、厂房的折旧603c、厂设备的折旧603d、工厂的保险60 以及工厂不动产税603f—起相加而获得制造开销603。总计是总的制造开销 603。
继而通过将针对总的直接材料601、直接人力602、制造开销603的成本相加来计算总的制造成本604，以获得制造货物的成本607。接着加上开始半成品存货605并且减去结尾半成品存货606，从而获得制造货物的成本607。在具有工业转换设施(例如炼油厂)的公司中，鉴于炼油厂中的制造过程可能在与每个各个最终货物商品的每个数量关联的处理的每个阶段处包括精细的化学工程步骤 (包括许多中间物质量)以及能量平衡步骤，获得当前月内的准确和及时的制造货物的成本信息是特别具有挑战性的。与制造货物的成本相关的信息用于评价转换设施作为生产单元的效率、能力和性能。制造货物的成本也是评价销售的货物的成本的组成部分、在公司的财务报表中使用的数字，因为销售货物成本计算并入了制造货物成本的信息连同其他公司信息，例如不与转换设施直接关联的操作和存货。4.方法图7、图8和图9示出了根据一个实施方式的方法700、800和900。参考CFP系统 (例如图1中示出的CFP系统100)通过示例而非限制的方式来描述方法700,800和900。 这些方法可以在其他系统中执行。参考图7，在步骤701处，收集和存储如上所述的与转换设备关联的存货估计或其他直接成本相关的数据。这包括关于针对原材料商品的开始存货、半成品存货和针对最终的货物商品的存货的数据。可选地，这还可以包括质量平衡数据，因为这也可以与半成品存货的估计相关。也可以收集仅与一些或所有的与在转换设施处的操作和生产关联的商品相关的数据。在步骤702处，接收和存储与间接成本相关的数据，如上所述，该间接成本可以与在转换设施处制造货物的成本关联。在步骤703处，计算在转换设施101处制造的货物成本，并且在步骤704处，接着存储针对制造货物成本计算的值。参考图8，在步骤801处，收集和存储如上所述的与转换设施内的质量平衡相关的数据。可以收集仅与转换设施内的一些或所有的生产单元相关的数据。可以收集仅与和转换设施处的操作和生产关联的一些或全部商品相关的数据。在步骤802处，计算转换设施内的质量平衡中的改变，并且在步骤803处，接着存储与针对在转换设施处的质量平衡的改变所计算的值相关的数据。参考图9，在步骤901处，存储与关于转换设施的定量方面的定量变量的值相关的数据。在步骤902处，存储与关于转换设施的定量方面的定量变量的值相关的数据。在步骤903处，接收同步框架并且该同步框架可以包括小于接收同步框架前三十天存储的输入数据。在步骤904处，确定针对定量变量的第一组值，并且在步骤905处，确定针对成本变量的第二组值。最终，在步骤906处，使用第一组值和第二组值来计算处理商品的成本。5.技术效果与CFP系统(例如CFP系统100)关联的系统和方法关联的技术效果包括从转换设施中的传感器收集直接数据，并且基于传感器数据和同步框架内其他的收集数据来控制转换设施中的致动器。这可以包括例如每小时、每天或每周收集的数据。另外，基于收集的数据来控制质量平衡是另一技术效果。使用同步框架和收集的数据来控制处理可以提供增加的产量、增加的操作和生产效率，以及针对各个转换设施和针对整个公司实体增加的利润。另外，可以实现减小在各个转换设施处使用和来自于整个公司实体的所有类型资源的浪费，该整个公司实体包括转换设施、包括直接材料、直接人力、间接材料和间接人力。6.用于执行软件的计算机系统这里所描述的一个或多个步骤和功能以及这里所描述的系统的一个或多个组件可以实现为存储在计算机可读存储设备上的计算机代码，计算机可读存储设备例如存储器或另一类型的存储设备。计算机代码在计算机系统(例如，下面描述的计算机系统1000) 上例如通过处理器、专用集成电路(ASIC)或其他类型的电路来执行。代码可以作为软件程序存在，软件程序包括原代码、目标代码、可执行代码或其他格式的程序指令。图10示出可以用作CFP系统100的硬件平台的计算机系统1000。计算机系统 1000可以用作执行这里描述的可以体现为存储在一个或多个计算机可读存储设备(其是硬件存储设备)上的软件的一个或多个步骤、方法和功能的平台。计算机系统1000包括处理器1001或处理电路，其可以实现或执行这里所述的一些或所有的方法、功能和其他步骤的软件指令。来自处理器1001的命令和数据可以通过通信总线1003传送。计算机系统1000也包括计算机可读存储设备1002，例如随机存取存储器(RAM)，其中在运行时期间，用于处理器1001的软件和数据可以驻留。存储设备1002 也可以包括非易非失性数据存储。计算机系统1000可以包括用于连接到网络的网络接口 1004。对于本领域技术人员来说明显的是可以在计算机系统1000中添加或替换其他已知的电子组件。另外，关于针对成本和生产数据监视和评估转换设施在这里描述了系统和方法。 然而，所述系统和方法可以应用于针对其他类型的数据来监视和评估转换设施。尽管参考例子描述了实施方式，但本领域技术人员能够在不偏离如在后面的权利要求书中所描述的实施方式的范围下对这里描述的实施方式以及它们的等同物做出各种修改。
权利要求
1.一种配置用于使用定量变量和成本变量以及使用描述所述变量之间关系的一个或多个模块来生成转换设施生产数据的系统，其中所述模块进一步描述在变量被修改成包括所接收的同步框架中的变量的情况下的关系，所述系统包括数据存储设备，存储针对描述所述转换设施的定量方面的定量变量的测量的值，其中所述定量变量从与所述转换设施处执行的转换处理关联的多个源接收，针对描述所述转换设施的成本方面的成本变量的确定的值，其中所述成本变量从与在所述转换设施处执行的转换处理关联的多个源接收，以及同步框架，其中所述同步框架包括在接收同步时间框架前少于三十天存储的针对定量变量的测量的值以及针对成本变量的确定的值， 处理器，接收针对以下项的请求，第一组值，其针对所述同步框架内的至少一个定量变量，从存储的针对所述定量变量的值来确定，以及第二组值，其针对所述同步框架内的至少一个成本变量，从存储的针对所述成本变量的值来确定；以及所述处理器使用所述第一组值和所述第二组值来计算针对所述同步框架处理在所述转换设施处处理的商品的成本。
2.根据权利要求1所述的系统，其中在所述转换设备处执行的处理之一包括通过处理子单元传输非反应材料，并且所述定量变量包括输入质量、输出质量以及累积质量。
3.根据权利要求2所述的系统，其中所述处理器使用以下来计算处理商品的成本 针对所述输入质量从所述第一组值确定的一组值；针对所述输出质量从所述第一组值确定的一组值； 针对所述累积质量从所述第一组值确定的一组值；以及使用针对所述输入质量、所述输出质量和所述累积质量的所述一组值来计算处理所述商品的成本。
4.根据权利要求1所述的系统，其中在所述转换设施处执行的处理之一包括通过处理子单元传输反应材料，并且所述定量变量包括输入质量、输出质量、累积质量、生成质量和消耗质量。
5.根据权利要求4所述的系统，其中所述处理器使用以下来计算处理商品的成本 从所述第一组值确定的针对所述输入质量的一组值；从所述第一组值确定的针对所述输出质量的一组值； 从所述第一组值确定的针对所述累积质量的一组值； 从所述第一组值确定的针对所述生成质量的一组值； 从所述第一组值确定的针对所述消耗质量的一组值；以及使用针对所述输入质量、输出质量、累积质量、生成质量和消耗质量的值的组来计算处理所述商品的成本。
6.根据权利要求1所述的系统，其中所述针对所述定量变量的多个源的至少一个包括所述转换设施中的传感器并且所述定量变量中的值包括由所述传感器测量的值。
7.根据权利要求6所述的系统，其中所述处理器基于由所述传感器测量的所述同步框架中的值来计算控制量，以改变与所述传感器关联的所述转换设施处的致动器。
8.根据权利要求1所述的系统，其中针对所述同步框架的时间段小于或等于一周。
9.根据权利要求1所述的系统，其中针对至少一个定量变量的值每天测量或少于每天测量。
10.根据权利要求1所述的系统，其中所述转换设施包括炼油厂、炼煤厂、天然气提炼厂、发电站、回收站和食品处理站的至少一个。
11.一种用于监视和评估转换设施的方法，所述方法包括存储针对描述所述转换设施的定量方面的定量变量的测量的值，其中所述定量变量从与在所述转换设施处执行的转换处理关联的多个源接收；存储针对描述所述转换设施的成本方面的成本变量的值，其中所述成本变量从与在所述转换设施处执行的转换处理关联的多个源接收；接收同步框架，所述同步框架标识从接收同步时间框架起小于三十天的时间段； 从存储的针对定量变量的测量的值确定针对在所述同步框架内的至少一个定量变量的第一组值；从存储的针对成本变量的值确定针对所述同步框架内的至少一个成本变量的第二组值；以及使用所述第一组值和所述第二组值来计算针对所述同步框架处理在所述转换设施处处理的商品的成本。
12.根据权利要求11所述的方法，其中在所述转换设备处执行的处理之一包括通过处理子单元传输非反应材料，并且所述定量变量包括输入质量、输出质量以及累积质量。
13.根据权利要求12所述的方法，其中计算处理商品的成本包括 从所述第一组值确定针对所述输入质量的值；从所述第一组值确定针对所述输出质量的值； 从所述第一组值确定针对所述累积质量的值；以及使用针对所述输入质量、所述输出质量和所述累积质量的值的组来计算处理所述商品的成本。
14.根据权利要求11所述的方法，其中在所述转换设施处执行的至少一个处理之一包括通过处理子单元传输的反应性材料，并且所述定量变量包括输入质量、输出质量、累积质量、生成质量和消耗质量。
15.根据权利要求14所述的方法，其中计算处理商品的成本包括 从所述第一组值确定针对所述输入质量的值；从所述第一组值确定针对所述输出质量的值； 从所述第一组值确定针对所述累积质量的值； 从所述第一组值确定针对所述生成质量的值； 从所述第一组值确定针对所述消耗质量的值；以及使用针对所述输入质量、输出质量、累积质量、生成质量和消耗质量的值的组来计算处理所述商品的成本。
16.根据权利要求11所述的方法，所述方法进一步包括使用所述第一组值和所述第二组值针对同步框架时间段计算在所述设施处处理的商品的制造货物的成本。
17.根据权利要求11所述的方法，其中至少一个定量变量或至少一个成本变量包括以下至少一个a)来自所述转换设施的外部源的材料或能量的初始引入；b)来自与所述转换设施关联的存货的材料或能量的中间物引入；c)来自在所述转换设施处的能量传输的能量平衡中的改变的测量；d)与所述转换设施的操作关联的材料或设备的购买；e)与所述转换设施直接关联的存货的存货测量；以及f)与所述转换设施的操作直接或间接关联的花费。
18.根据权利要求11所述的方法，其中针对所述同步框架的时间段小于或等于一周。
19.根据权利要求11所述的方法，其中每天测量或少于每天测量针对至少一个定量变量的值。
20.根据权利要求11所述的方法，其中所述转换设施包括炼油厂、炼煤厂、天然气提炼厂、发电站、回收站和食品处理站的至少一个。
21.一种用于监视和评估转换设施的装置，所述装置包括用于存储针对描述转换设施的定量方面的定量变量的装置，其中所述定量变量从与在所述转换设施处执行的转换处理关联的多个源接收；用于存储针对描述所述转换设施的成本方面的成本变量的值的装置，其中所述成本变量从与在所述转换设施处执行的转换处理关联的多个源接收；用于接收时间框架的装置，所述时间框架标识从接收所述同步时间框架起小于三十天的时间段；用于从存储的针对所述定量变量的测量的值确定针对在所述同步框架内的至少一个定量变量的第一组值的装置；用于从存储的针对所述成本变量的值确定针对所述同步框架内的至少一个成本变量的第二组值的装置；以及用于使用所述第一组值和所述第二组值来计算针对所述同步框架处理在所述转换设施处处理的商品的成本的装置。
22.根据权利要求21所述的装置，其中在所述转换设备处执行的处理之一包括通过处理子单元传输非反应材料，并且所述定量变量包括输入质量、输出质量以及累积质量。
23.根据权利要求22所述的装置，其中计算处理商品的成本包括从所述第一组值确定针对所述输入质量的值；从所述第一组值确定针对所述输出质量的值；从所述第一组值确定针对所述累积质量的值；以及使用针对所述输入质量、所述输出质量和所述累积质量的值的组来计算处理所述商品的成本。
24.根据权利要求21所述的装置，其中在所述转换设施处执行的处理之一包括通过处理子单元传输反应材料，并且所述定量变量包括输入质量、输出质量、累积质量、生成质量和消耗质量。
25.根据权利要求21所述的装置，其中针对所述同步框架的时间段小于或等于一周。
26.根据权利要求21所述的装置，其中每天测量或少于每天测量针对至少一个定量变量的值。
27.根据权利要求21所述的装置，其中所述转换设施包括炼油厂、炼煤厂、天然气提炼厂、发电站、回收站和食品处理站的至少一个。
全文摘要
本公开提供一种用于监视和评估转换设施的系统和方法。该方法包括存储针对与在该转换设施处执行的处理关联的定量变量和/或成本变量的值。该方法包括接收同步框架，其中同步框架包括存储在接收同步时间框架前少于三十天的针对定量变量和/或成本变量的值。该方法包括从针对该同步框架内的至少一个变量从存储的值确定至少一组值。该方法还包括使用第一组值和第二组值来计算针对该同步框架处理在该转换设施处处理的商品的成本。
文档编号G06Q10/06GK102376033SQ20111022369
公开日2012年3月14日 申请日期2011年8月1日 优先权日2010年7月30日
发明者A·彻瓦克里恩克赖, E·W·珠甘达, 布迪亚尔索 申请人:埃森哲环球服务有限公司