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)，并由復雜、互相關聯(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)，信息化基礎較好，但與國際水平相比，尚存明顯差距。我國石化行業(yè)實現(xiàn)智能制造，既有發(fā)展之需，也有現(xiàn)實之困。

信息化成熟度成為競爭力

目前石化行業(yè)兩化融合正由單項業(yè)務系統(tǒng)深入應用向綜合集成方向發(fā)展。

對于中國石油石化行業(yè)來說，深化應用是近兩年信息化建設的主旋律，油田的勘探、開發(fā)難度日益增大，逐漸進入高精尖階段，信息化成熟度已成為石油石化行業(yè)的增長點和競爭力。2007年以來，各大石油石化企業(yè)都在加快建設覆蓋全集團的集成化的信息系統(tǒng)，中國石油、中國海油在ERP（企業(yè)資源計劃）系統(tǒng)的建設過程中實現(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，實現(xiàn)了下屬企業(yè)和總部之間的縱向集成。中國石化通過深化應用和集成，已經(jīng)使ERP、MES等系統(tǒng)在監(jiān)控企業(yè)運作，掌控企業(yè)動態(tài)方面的作用得到顯現(xiàn)。

“目前石化行業(yè)兩化融合正由單項業(yè)務系統(tǒng)深入應用向綜合集成方向發(fā)展，部分重點企業(yè)已完成綜合集成工作，進入深度融合發(fā)展階段。行業(yè)兩化融合未來關注和發(fā)展的重點：一是綜合集成與深化應用；二是數(shù)據(jù)自動采集與系統(tǒng)優(yōu)化；三是數(shù)字化、智能化企業(yè)建設；四是大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等新技術的應用?！边@是2014年石油和化工行業(yè)兩化融合報告中對石化行業(yè)兩化融合未來發(fā)展重點的判斷。

根據(jù)中國石油和化學工業(yè)聯(lián)合會調研統(tǒng)計顯示，目前石化行業(yè)在自動化應用方面，超過90%的生產(chǎn)企業(yè)都應用了過程控制系統(tǒng)（PCS），生產(chǎn)過程基本實現(xiàn)了自動化控制，生產(chǎn)優(yōu)化系統(tǒng)（APC）在企業(yè)的應用，進一步提高了能源使用效率，保證了裝置的平穩(wěn)運行。生產(chǎn)管理方面，目前行業(yè)大中型生產(chǎn)企業(yè)中超過30%的企業(yè)不同程度地應用了生產(chǎn)制造執(zhí)行（MES），為管控集成創(chuàng)造了有利條件。經(jīng)營管理層面，全行業(yè)超過80%的企業(yè)應用了企業(yè)資源計劃管理系統(tǒng)（ERP），很好地支撐了采購、銷售、財務、資金等業(yè)務的高效運作，極大地提高了企業(yè)經(jīng)營管理效率。

石化業(yè)掀起智能化浪潮

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

“后石油時代”石化企業(yè)的競爭與生存必須借助智能石化技術等先進解決方案。質量、健康、安全、環(huán)保和節(jié)能減排是智能化生產(chǎn)的總目標，而最終是要使工廠延長生命周期，成本降至最低，實現(xiàn)效益最大化。中國石化工程建設公司副總工程師林融認為，建設工廠的一次性投資不能決定其效益，要實現(xiàn)效益最大化主要看將來10年、20年、30年整個工廠的綜合效益，而智能石化技術則直接關系到企業(yè)綜合效益的高低。

隨著全球石化生產(chǎn)技術的不斷進步，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)過程控制系統(tǒng)的設計理念已不能適應未來的發(fā)展需求。為不斷提升競爭力，自動化技術、信息技術和現(xiàn)代管理技術已成為跨國企業(yè)爭相采用的技術手段和方法。

林融說，智能石化技術是將自動化技術、信息技術和現(xiàn)代管理技術等這些先進技術相結合，提升傳統(tǒng)石化行業(yè)的綜合技術。它是集石化業(yè)務的規(guī)劃決策優(yōu)化、計劃方案優(yōu)化、調度優(yōu)化和在線閉環(huán)控制等等于一體構成的綜合技術。其內容主要包括企業(yè)資源規(guī)劃系統(tǒng)（ERP）、供應鏈管理系統(tǒng)（SCM）、工廠信息管理系統(tǒng)（PIMS）、先進計劃系統(tǒng)（APS）、生產(chǎn)運營管理系統(tǒng)（MES）、實時數(shù)據(jù)庫（RTDB）、先進過程控制/實時優(yōu)化（APC/RTO）、集散控制系統(tǒng)（DCS）和現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)（FCS）等。智能石化生產(chǎn)的相關措施主要包括應用自動化、信息化集成技術提升石化企業(yè)管理水平，采用先進自動化技術和功能安全技術使企業(yè)實現(xiàn)綠色安全生產(chǎn)，達到物流、資金流和信息流“三流”合一。

林融認為，與國外領先的石化企業(yè)相比，中石化、中石油在智能化方面的平均水平與國際先進水平相比還是落后的，但國內企業(yè)目前正在通過積極實踐力求獲得適合中國石化企業(yè)的智能化技術解決方案。例如中國石化目前已基本實現(xiàn)了ERP，并開始在大型石化項目的實施中采用主自動化系統(tǒng)供應商策略，即以主自動化系統(tǒng)供貨商的模式實施全廠儀表與控制系統(tǒng)一體化策略。

目前，智能石化技術中的現(xiàn)場總線技術、無線儀表技術等已成功應用于國內企業(yè)。無線儀表技術具備節(jié)省投資、易部署和維護、改擴建方便等優(yōu)點，中石化武漢乙烯項目中的3個灌區(qū)應用了270多點的無線儀表，專家估算此舉可使該項目節(jié)省一次性投資25%，縮短施工調試安裝時間40%，同時避免了電纜材料對環(huán)境的破壞。

差距尚存挑戰(zhàn)待解

國外大的石油公司基本實現(xiàn)了井場數(shù)據(jù)的自動采集、實時傳輸，并建立了自己的全球化數(shù)據(jù)倉庫。

同國際先進的石油企業(yè)相比，國內石油企業(yè)信息化還有較大的差距，主要表現(xiàn)為：實時數(shù)據(jù)自動采集、數(shù)據(jù)規(guī)范管理上的差距，國外大的石油公司基本實現(xiàn)了井場數(shù)據(jù)的自動采集、實時傳輸，以服務外包的形式建立了自己的全球化數(shù)據(jù)倉庫，借助數(shù)據(jù)倉庫對數(shù)據(jù)實現(xiàn)了規(guī)范管理；現(xiàn)場生產(chǎn)運行管理上存在差距，相當一部分國外公司通過互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)了跨地域生產(chǎn)現(xiàn)場管理，實現(xiàn)了“虛擬、遠程、協(xié)作”辦公；業(yè)務流程規(guī)范上的差距，迄今全球近90%的油氣企業(yè)實施了具有行業(yè)針對性的ERP系統(tǒng)，其中一些企業(yè)已初步實現(xiàn)協(xié)同電子商務。

石化企業(yè)儀表自動化程度較高，技術進步速度很快，信息化工作起步也較早，近幾年的應用概括起來主要包括：信息網(wǎng)絡和數(shù)據(jù)庫等基礎設施建設、生產(chǎn)裝置先進控制和生產(chǎn)過程優(yōu)化、計算機輔助設計（CAD）、生產(chǎn)流程模擬、辦公自動化（OA）、管理信息系統(tǒng)（MIS）、計算機集成制造系統(tǒng)（CIMS）、企業(yè)資源計劃（ERP）等。

目前企業(yè)的單項應用比較多，但理論上，一個集中統(tǒng)一的信息系統(tǒng)效率高而且科學，但往往這種系統(tǒng)投資大、實施難度大，眾口難調。大系統(tǒng)出發(fā)點很好，但面臨基礎應用需求的矛盾，而且還存在著放大效應，有很多不確定的因素。分散應用的系統(tǒng)投資少，開發(fā)過程短平快，展示效果也很美觀，但往往是各自為戰(zhàn)，無法兼容，除非解決迫切的實際應用，否則推廣起來壓力很大。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)還是分散應用的系統(tǒng)，需要企業(yè)從自身實際進行把握。

而且，不管是國內還是國外的技術，很多都無法滿足行業(yè)的個性需求。由于行業(yè)工藝路線、生產(chǎn)模式的不同對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供應商按照行業(yè)和企業(yè)的需求提供一些個性化的產(chǎn)品和服務。而在信息化實際推進過程中，信息技術往往不能滿足企業(yè)的個性需求。此外，信息技術服務商后期服務不到位，在推薦產(chǎn)品和服務的時候，對企業(yè)的承諾比較多，在項目實施過程中往往會打折扣，項目上線運行后服務跟不上，影響企業(yè)應用效果。

此外，從我國企業(yè)調研反饋看，44.83%的企業(yè)認為兩化融合過程中存在的最大困難就是缺乏相關行業(yè)標準的引導。也有部分企業(yè)當前效益不佳、資金緊張，成為困擾企業(yè)開展兩化融合的主要因素。（本報記者 劉晶）

來源：中國電子報

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