智能制造解決石化行業(yè)發(fā)展之困

石油化工以原油和天然氣為主要原料，生產(chǎn)出燃料、潤(rùn)滑油、石蠟等產(chǎn)品。石油化工生產(chǎn)規(guī)模大，流程連續(xù)，并由復(fù)雜、互相關(guān)聯(lián)的單元操作模塊組成。近些年，石化行業(yè)一直在向信息化、智能化方向發(fā)展，相比其他行業(yè)，信息化基礎(chǔ)較好，但與國(guó)際水平相比，尚存明顯差距。我國(guó)石化行業(yè)實(shí)現(xiàn)智能制造，既有發(fā)展之需，也有現(xiàn)實(shí)之困。

信息化成熟度成為競(jìng)爭(zhēng)力

目前石化行業(yè)兩化融合正由單項(xiàng)業(yè)務(wù)系統(tǒng)深入應(yīng)用向綜合集成方向發(fā)展。

對(duì)于中國(guó)石油石化行業(yè)來(lái)說(shuō)，深化應(yīng)用是近兩年信息化建設(shè)的主旋律，油田的勘探、開(kāi)發(fā)難度日益增大，逐漸進(jìn)入高精尖階段，信息化成熟度已成為石油石化行業(yè)的增長(zhǎng)點(diǎn)和競(jìng)爭(zhēng)力。2007年以來(lái)，各大石油石化企業(yè)都在加快建設(shè)覆蓋全集團(tuán)的集成化的信息系統(tǒng)，中國(guó)石油、中國(guó)海油在ERP（企業(yè)資源計(jì)劃）系統(tǒng)的建設(shè)過(guò)程中實(shí)現(xiàn)了ERP與MES（制造執(zhí)行系統(tǒng)）、EAM（企業(yè)資產(chǎn)管理）等系統(tǒng)的集成，實(shí)現(xiàn)了下屬企業(yè)和總部之間的縱向集成。中國(guó)石化通過(guò)深化應(yīng)用和集成，已經(jīng)使ERP、MES等系統(tǒng)在監(jiān)控企業(yè)運(yùn)作，掌控企業(yè)動(dòng)態(tài)方面的作用得到顯現(xiàn)。

“目前石化行業(yè)兩化融合正由單項(xiàng)業(yè)務(wù)系統(tǒng)深入應(yīng)用向綜合集成方向發(fā)展，部分重點(diǎn)企業(yè)已完成綜合集成工作，進(jìn)入深度融合發(fā)展階段。行業(yè)兩化融合未來(lái)關(guān)注和發(fā)展的重點(diǎn)：一是綜合集成與深化應(yīng)用；二是數(shù)據(jù)自動(dòng)采集與系統(tǒng)優(yōu)化；三是數(shù)字化、智能化企業(yè)建設(shè)；四是大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)的應(yīng)用。”這是2014年石油和化工行業(yè)兩化融合報(bào)告中對(duì)石化行業(yè)兩化融合未來(lái)發(fā)展重點(diǎn)的判斷。

根據(jù)中國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)調(diào)研統(tǒng)計(jì)顯示，目前石化行業(yè)在自動(dòng)化應(yīng)用方面，超過(guò)90%的生產(chǎn)企業(yè)都應(yīng)用了過(guò)程控制系統(tǒng)（PCS），生產(chǎn)過(guò)程基本實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化控制，生產(chǎn)優(yōu)化系統(tǒng)（APC）在企業(yè)的應(yīng)用，進(jìn)一步提高了能源使用效率，保證了裝置的平穩(wěn)運(yùn)行。生產(chǎn)管理方面，目前行業(yè)大中型生產(chǎn)企業(yè)中超過(guò)30%的企業(yè)不同程度地應(yīng)用了生產(chǎn)制造執(zhí)行（MES），為管控集成創(chuàng)造了有利條件。經(jīng)營(yíng)管理層面，全行業(yè)超過(guò)80%的企業(yè)應(yīng)用了企業(yè)資源計(jì)劃管理系統(tǒng)（ERP），很好地支撐了采購(gòu)、銷售、財(cái)務(wù)、資金等業(yè)務(wù)的高效運(yùn)作，極大地提高了企業(yè)經(jīng)營(yíng)管理效率。

石化業(yè)掀起智能化浪潮

工廠效益最大化主要看將來(lái)10年、20年、30年的綜合效益，智能石化技術(shù)直接關(guān)系綜合效益的高低。

“后石油時(shí)代”石化企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)與生存必須借助智能石化技術(shù)等先進(jìn)解決方案。質(zhì)量、健康、安全、環(huán)保和節(jié)能減排是智能化生產(chǎn)的總目標(biāo)，而最終是要使工廠延長(zhǎng)生命周期，成本降至最低，實(shí)現(xiàn)效益最大化。中國(guó)石化工程建設(shè)公司副總工程師林融認(rèn)為，建設(shè)工廠的一次性投資不能決定其效益，要實(shí)現(xiàn)效益最大化主要看將來(lái)10年、20年、30年整個(gè)工廠的綜合效益，而智能石化技術(shù)則直接關(guān)系到企業(yè)綜合效益的高低。

隨著全球石化生產(chǎn)技術(shù)的不斷進(jìn)步，大型化、一體化、智能化和清潔化已逐漸成為石化企業(yè)的發(fā)展方向，傳統(tǒng)的生產(chǎn)過(guò)程控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念已不能適應(yīng)未來(lái)的發(fā)展需求。為不斷提升競(jìng)爭(zhēng)力，自動(dòng)化技術(shù)、信息技術(shù)和現(xiàn)代管理技術(shù)已成為跨國(guó)企業(yè)爭(zhēng)相采用的技術(shù)手段和方法。

林融說(shuō)，智能石化技術(shù)是將自動(dòng)化技術(shù)、信息技術(shù)和現(xiàn)代管理技術(shù)等這些先進(jìn)技術(shù)相結(jié)合，提升傳統(tǒng)石化行業(yè)的綜合技術(shù)。它是集石化業(yè)務(wù)的規(guī)劃決策優(yōu)化、計(jì)劃方案優(yōu)化、調(diào)度優(yōu)化和在線閉環(huán)控制等等于一體構(gòu)成的綜合技術(shù)。其內(nèi)容主要包括企業(yè)資源規(guī)劃系統(tǒng)（ERP）、供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)（SCM）、工廠信息管理系統(tǒng)（PIMS）、先進(jìn)計(jì)劃系統(tǒng)（APS）、生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)管理系統(tǒng)（MES）、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)（RTDB）、先進(jìn)過(guò)程控制/實(shí)時(shí)優(yōu)化（APC/RTO）、集散控制系統(tǒng)（DCS）和現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)（FCS）等。智能石化生產(chǎn)的相關(guān)措施主要包括應(yīng)用自動(dòng)化、信息化集成技術(shù)提升石化企業(yè)管理水平，采用先進(jìn)自動(dòng)化技術(shù)和功能安全技術(shù)使企業(yè)實(shí)現(xiàn)綠色安全生產(chǎn)，達(dá)到物流、資金流和信息流“三流”合一。

林融認(rèn)為，與國(guó)外領(lǐng)先的石化企業(yè)相比，中石化、中石油在智能化方面的平均水平與國(guó)際先進(jìn)水平相比還是落后的，但國(guó)內(nèi)企業(yè)目前正在通過(guò)積極實(shí)踐力求獲得適合中國(guó)石化企業(yè)的智能化技術(shù)解決方案。例如中國(guó)石化目前已基本實(shí)現(xiàn)了ERP，并開(kāi)始在大型石化項(xiàng)目的實(shí)施中采用主自動(dòng)化系統(tǒng)供應(yīng)商策略，即以主自動(dòng)化系統(tǒng)供貨商的模式實(shí)施全廠儀表與控制系統(tǒng)一體化策略。

目前，智能石化技術(shù)中的現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)、無(wú)線儀表技術(shù)等已成功應(yīng)用于國(guó)內(nèi)企業(yè)。無(wú)線儀表技術(shù)具備節(jié)省投資、易部署和維護(hù)、改擴(kuò)建方便等優(yōu)點(diǎn)，中石化武漢乙烯項(xiàng)目中的3個(gè)灌區(qū)應(yīng)用了270多點(diǎn)的無(wú)線儀表，專家估算此舉可使該項(xiàng)目節(jié)省一次性投資25%，縮短施工調(diào)試安裝時(shí)間40%，同時(shí)避免了電纜材料對(duì)環(huán)境的破壞。

差距尚存挑戰(zhàn)待解

國(guó)外大的石油公司基本實(shí)現(xiàn)了井場(chǎng)數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集、實(shí)時(shí)傳輸，并建立了自己的全球化數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)。

同國(guó)際先進(jìn)的石油企業(yè)相比，國(guó)內(nèi)石油企業(yè)信息化還有較大的差距，主要表現(xiàn)為：實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)自動(dòng)采集、數(shù)據(jù)規(guī)范管理上的差距，國(guó)外大的石油公司基本實(shí)現(xiàn)了井場(chǎng)數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集、實(shí)時(shí)傳輸，以服務(wù)外包的形式建立了自己的全球化數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)，借助數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)對(duì)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)了規(guī)范管理；現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)運(yùn)行管理上存在差距，相當(dāng)一部分國(guó)外公司通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了跨地域生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)管理，實(shí)現(xiàn)了“虛擬、遠(yuǎn)程、協(xié)作”辦公；業(yè)務(wù)流程規(guī)范上的差距，迄今全球近90%的油氣企業(yè)實(shí)施了具有行業(yè)針對(duì)性的ERP系統(tǒng)，其中一些企業(yè)已初步實(shí)現(xiàn)協(xié)同電子商務(wù)。

石化企業(yè)儀表自動(dòng)化程度較高，技術(shù)進(jìn)步速度很快，信息化工作起步也較早，近幾年的應(yīng)用概括起來(lái)主要包括：信息網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)庫(kù)等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、生產(chǎn)裝置先進(jìn)控制和生產(chǎn)過(guò)程優(yōu)化、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）、生產(chǎn)流程模擬、辦公自動(dòng)化（OA）、管理信息系統(tǒng)（MIS）、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS）、企業(yè)資源計(jì)劃（ERP）等。

目前企業(yè)的單項(xiàng)應(yīng)用比較多，但理論上，一個(gè)集中統(tǒng)一的信息系統(tǒng)效率高而且科學(xué)，但往往這種系統(tǒng)投資大、實(shí)施難度大，眾口難調(diào)。大系統(tǒng)出發(fā)點(diǎn)很好，但面臨基礎(chǔ)應(yīng)用需求的矛盾，而且還存在著放大效應(yīng)，有很多不確定的因素。分散應(yīng)用的系統(tǒng)投資少，開(kāi)發(fā)過(guò)程短平快，展示效果也很美觀，但往往是各自為戰(zhàn)，無(wú)法兼容，除非解決迫切的實(shí)際應(yīng)用，否則推廣起來(lái)壓力很大。大系統(tǒng)與小系統(tǒng)各有利弊。是選擇集中統(tǒng)一的系統(tǒng)還是分散應(yīng)用的系統(tǒng)，需要企業(yè)從自身實(shí)際進(jìn)行把握。

而且，不管是國(guó)內(nèi)還是國(guó)外的技術(shù)，很多都無(wú)法滿足行業(yè)的個(gè)性需求。由于行業(yè)工藝路線、生產(chǎn)模式的不同對(duì)信息化的需求也存在很大的差異，而同一行業(yè)中各企業(yè)的信息化需求也不盡相同，這就需要IT供應(yīng)商按照行業(yè)和企業(yè)的需求提供一些個(gè)性化的產(chǎn)品和服務(wù)。而在信息化實(shí)際推進(jìn)過(guò)程中，信息技術(shù)往往不能滿足企業(yè)的個(gè)性需求。此外，信息技術(shù)服務(wù)商后期服務(wù)不到位，在推薦產(chǎn)品和服務(wù)的時(shí)候，對(duì)企業(yè)的承諾比較多，在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中往往會(huì)打折扣，項(xiàng)目上線運(yùn)行后服務(wù)跟不上，影響企業(yè)應(yīng)用效果。

此外，從我國(guó)企業(yè)調(diào)研反饋看，44.83%的企業(yè)認(rèn)為兩化融合過(guò)程中存在的最大困難就是缺乏相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的引導(dǎo)。也有部分企業(yè)當(dāng)前效益不佳、資金緊張，成為困擾企業(yè)開(kāi)展兩化融合的主要因素。（本報(bào)記者 劉晶）

來(lái)源：中國(guó)電子報(bào)

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