用信息技術(shù)打造“智慧工廠”

□ 牟善軍

為提高生產(chǎn)管理水平和效率，企業(yè)針對多種業(yè)務(wù)建立起越來越多的獨(dú)立應(yīng)用系統(tǒng)，如MES、LIMS、ERP、HSE等。如何將這些系統(tǒng)與為安全生產(chǎn)服務(wù)的系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合，利用現(xiàn)代信息技術(shù)進(jìn)行深度數(shù)據(jù)挖掘，形成智慧工廠信息系統(tǒng)，是當(dāng)前信息化系統(tǒng)的研究熱點(diǎn)。

智慧工廠的實(shí)現(xiàn)是利用現(xiàn)代信息技術(shù)，結(jié)合企業(yè)現(xiàn)有生產(chǎn)管理系統(tǒng)，深入挖掘安全生產(chǎn)的相關(guān)數(shù)據(jù)，將裝置的安全運(yùn)行監(jiān)控與操作指導(dǎo)、設(shè)備與管線“物聯(lián)網(wǎng)”、現(xiàn)場作業(yè)的HSE管理、設(shè)備腐蝕與泄漏監(jiān)測等各種工藝設(shè)備信息以及石化企業(yè)各種現(xiàn)有信息系統(tǒng)通過互聯(lián)網(wǎng)有效融合起來，實(shí)現(xiàn)對石化裝置立體化、全方位在線監(jiān)控與智能診斷的多終端信息化智能管理。

與其他行業(yè)相比，我國石油石化行業(yè)信息化建設(shè)起步比較早，并已取得一定的成果，但與現(xiàn)代信息技術(shù)發(fā)展以及現(xiàn)代信息技術(shù)在日常生活中的應(yīng)用相比，企業(yè)目前的生產(chǎn)管理信息化水平還存在明顯的差距。主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

一是企業(yè)生產(chǎn)管理信息化系統(tǒng)著重于生產(chǎn)管理的數(shù)字化，通過信息系統(tǒng)將業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)數(shù)字化，實(shí)現(xiàn)了統(tǒng)計(jì)報(bào)表功能，提供了管理決策支持，但缺乏對業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的深入應(yīng)用以及隨時(shí)隨地對生產(chǎn)操作人員提供幫助的功能。

二是企業(yè)現(xiàn)有的信息系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)信息不能有效共享，存在數(shù)據(jù)孤島現(xiàn)象，企業(yè)管理人員和技術(shù)人員在使用相關(guān)數(shù)據(jù)時(shí)，必須進(jìn)入專門的信息系統(tǒng)，降低了信息利用效率。

三是現(xiàn)代信息技術(shù)如物聯(lián)網(wǎng)、移動應(yīng)用等技術(shù)在生產(chǎn)管理或安全生產(chǎn)方面的應(yīng)用案例欠缺，現(xiàn)有的信息系統(tǒng)無法支持這方面的應(yīng)用。

過去的生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)是從生產(chǎn)工藝控制系統(tǒng)（如DCS）開始，為提高管理水平，逐步發(fā)展出MES、LIMS、ERP等系統(tǒng)。現(xiàn)代信息技術(shù)如云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)和移動應(yīng)用在生活娛樂方面已經(jīng)應(yīng)用得十分廣泛，對人們的生活方式產(chǎn)生了深刻影響，但在生產(chǎn)方面的應(yīng)用卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后。究其原因，就在于企業(yè)的信息系統(tǒng)是面向管理服務(wù)開發(fā)的，著力于為管理決策提供數(shù)據(jù)支持，而不是針對具體的操作層面。一個(gè)只面向管理而不針對生產(chǎn)一線人員開發(fā)的系統(tǒng)對生產(chǎn)效率的提升是有限的。

青島安全工程研究院利用現(xiàn)有信息技術(shù)與安全生產(chǎn)技術(shù)研發(fā)成果，在資產(chǎn)完整性管理、過程安全和HSE管理方面，為企業(yè)安全生產(chǎn)信息化提供了多種配套的信息化系統(tǒng)，主要包括企業(yè)生產(chǎn)過程在線監(jiān)測與安全運(yùn)行指導(dǎo)系統(tǒng)、煉化企業(yè)設(shè)備腐蝕監(jiān)測與在線診斷系統(tǒng)、HAZOP智能分析軟件、設(shè)備RBI分析軟件、企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場泄漏監(jiān)測與報(bào)警處置系統(tǒng)、企業(yè)HSE管理系統(tǒng)、生產(chǎn)現(xiàn)場作業(yè)許可移動應(yīng)用系統(tǒng)和三維虛擬現(xiàn)實(shí)HSE應(yīng)用系統(tǒng)等。其中有三項(xiàng)技術(shù)為今后智慧工廠信息系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)奠定了一定的基礎(chǔ)。

一是故障診斷與安全運(yùn)行指導(dǎo)系統(tǒng)。該系統(tǒng)是國家“863”項(xiàng)目的研發(fā)成果，可以實(shí)時(shí)進(jìn)行異常工況的診斷，為裝置的安全平穩(wěn)運(yùn)行提供技術(shù)指導(dǎo)，對優(yōu)化工藝操作，實(shí)現(xiàn)精細(xì)化管理起到積極的推動作用，可以在智慧工廠的建設(shè)中發(fā)揮異常工況診斷和專家知識管理的作用。

二是防爆手持?jǐn)?shù)字終端exPAD的開發(fā)。它具有無線網(wǎng)絡(luò)通信功能，同時(shí)可以作為移動信息展示終端，目前已在作業(yè)許可管理系統(tǒng)中應(yīng)用。

三是三維虛擬現(xiàn)實(shí)HSE應(yīng)用系統(tǒng)VRHSE。該系統(tǒng)將三維虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與專業(yè)HSE技術(shù)結(jié)合，開發(fā)了事故應(yīng)急演練系統(tǒng)、生產(chǎn)操作培訓(xùn)系統(tǒng)、事故模擬再現(xiàn)系統(tǒng)等，可以提供一種身臨其境的感受，增強(qiáng)培訓(xùn)演練的效果。

未來的企業(yè)生產(chǎn)信息系統(tǒng)在為管理決策提供數(shù)據(jù)支持的同時(shí)，更應(yīng)該借助云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)通信和移動應(yīng)用等現(xiàn)代信息技術(shù)的支持，實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地對生產(chǎn)一線人員的直接幫助和服務(wù)，同時(shí)把員工的操作經(jīng)驗(yàn)固化為系統(tǒng)的專家知識，以發(fā)揮更大、更廣泛、更持久的作用。智慧工廠信息系統(tǒng)在指導(dǎo)企業(yè)生產(chǎn)裝置安全平穩(wěn)運(yùn)行，促進(jìn)企業(yè)安全生產(chǎn)方面具有重要意義。為此，建議企業(yè)設(shè)立大型信息化項(xiàng)目，利用現(xiàn)代信息技術(shù)云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)和移動應(yīng)用建設(shè)智慧工廠信息系統(tǒng)，為企業(yè)快速發(fā)展提供現(xiàn)代信息技術(shù)支持。