大型煉廠信息化建設(shè)解決方案的研究

李亞潔 高楊 魏奇

摘要：該文結(jié)合新建煉廠的信息化建設(shè)實(shí)際，通過(guò)分析國(guó)內(nèi)外信息技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，首先，提出了大型煉廠的信息化建設(shè)目標(biāo)和信息系統(tǒng)架構(gòu)，其次，進(jìn)行了系統(tǒng)策略及風(fēng)險(xiǎn)分析，最后，詳解了大型煉廠信息系統(tǒng)的功能描述和系統(tǒng)間的關(guān)系。

關(guān)鍵詞：煉廠；信息化；解決方案

中圖分類號(hào)：F270.7文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-3044(2012)21-5249-03

1大型煉廠信息化規(guī)劃目標(biāo)與建設(shè)目標(biāo)

1.1規(guī)劃目標(biāo)

結(jié)合大型煉廠的業(yè)務(wù)發(fā)展戰(zhàn)略，為煉廠制定一套具有全面性、前瞻性、實(shí)用性的信息化規(guī)劃，爭(zhēng)取做到起點(diǎn)高、內(nèi)容全、資源共享，確保能夠全面支撐大型煉廠未來(lái)的業(yè)務(wù)發(fā)展需求。根據(jù)大型煉廠發(fā)展戰(zhàn)略和目標(biāo)及石油集團(tuán)的信息化規(guī)劃的總體要求，結(jié)合國(guó)內(nèi)外石化行業(yè)的最佳實(shí)踐，基于先進(jìn)的規(guī)劃方法論確定大型煉廠的信息化需求；與大型煉廠業(yè)務(wù)發(fā)展目標(biāo)及業(yè)務(wù)重點(diǎn)相銜接，設(shè)計(jì)先進(jìn)的信息管理架構(gòu)、基礎(chǔ)設(shè)施架構(gòu)、信息系統(tǒng)應(yīng)用架構(gòu)；設(shè)計(jì)大型煉廠信息化建設(shè)的各個(gè)項(xiàng)目實(shí)施方案，分解重點(diǎn)任務(wù)，制定詳細(xì)的實(shí)施策略和實(shí)施計(jì)劃，并進(jìn)行費(fèi)用估算。

1.2建設(shè)目標(biāo)

以“生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)為主線，優(yōu)化管理為核心”，為大型煉廠建設(shè)集中統(tǒng)一的信息平臺(tái)、先進(jìn)可靠的基礎(chǔ)設(shè)施、科學(xué)高效的安全體系，加強(qiáng)系統(tǒng)集成，全面滿足決策層、經(jīng)營(yíng)管理層、生產(chǎn)管理層、生產(chǎn)操作層的信息化應(yīng)用需求，為大型煉廠的持續(xù)發(fā)展提供強(qiáng)有力的支撐，切實(shí)提升企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力，將大型煉廠建設(shè)成國(guó)際先進(jìn)、國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的數(shù)字化和智能化新型煉廠。

2國(guó)內(nèi)外信息技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀分析

近年來(lái)，國(guó)外大型流程企業(yè)特別是石油化工企業(yè)都在積極的構(gòu)建工廠級(jí)、公司級(jí)甚至跨國(guó)公司級(jí)的各類信息集成系統(tǒng)，國(guó)內(nèi)各類實(shí)力強(qiáng)勁的企業(yè)與合資企業(yè)也幾乎與世界同步構(gòu)建和推進(jìn)信息集成系統(tǒng)，與此同時(shí)也推進(jìn)了企業(yè)業(yè)務(wù)流程的優(yōu)化[1-2]。

國(guó)外大型煉廠紛紛建設(shè)大量先進(jìn)的信息化基礎(chǔ)設(shè)施，加大了在信息技術(shù)方面的投資，采用先進(jìn)的信息系統(tǒng)來(lái)配套解決生產(chǎn)管理和經(jīng)營(yíng)決策問(wèn)題，并制訂了相關(guān)的規(guī)定、規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)來(lái)指導(dǎo)煉廠信息化建設(shè)。根據(jù)《國(guó)外石油化工信息技術(shù)應(yīng)用展望》的相關(guān)資料顯示，國(guó)外石油公司的投資重點(diǎn)向信息技術(shù)裝備轉(zhuǎn)移，用在信息技術(shù)上的投資每年超過(guò)400億美元，占全球石油化工營(yíng)業(yè)額（2萬(wàn)億美元）的2%。例如，英國(guó)BP公司在信息戰(zhàn)略管理框架下開(kāi)展信息化建設(shè)，重視信息化建設(shè)中的企業(yè)應(yīng)用集成、信息標(biāo)準(zhǔn)、知識(shí)管理和“未來(lái)的煉油廠”等信息技術(shù)應(yīng)用，有力的支撐了企業(yè)的業(yè)務(wù)戰(zhàn)略和發(fā)展[3]。

在信息化基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)方面，國(guó)外大型煉廠大多在所屬石油公司統(tǒng)一指導(dǎo)下，根據(jù)特定的建設(shè)規(guī)范構(gòu)建了全公司集中統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，重視信息的全面集成，網(wǎng)絡(luò)和硬件建設(shè)與未來(lái)發(fā)展密切結(jié)合，超前實(shí)施，并實(shí)現(xiàn)了工廠生產(chǎn)自動(dòng)化和經(jīng)營(yíng)事務(wù)處理網(wǎng)絡(luò)化。如英國(guó)的BP、日本Cosmo石油公司、美國(guó)的殼牌、美孚（Mobil）石油公司的大型煉廠，均在上述方面取得了突破性的進(jìn)展[4]。

在信息系統(tǒng)建設(shè)方面，國(guó)際知名大型煉廠在建設(shè)初期就能夠根據(jù)統(tǒng)一的設(shè)計(jì)規(guī)范來(lái)建設(shè)ERP（企業(yè)資源計(jì)劃）、MES（生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)）、PCS（過(guò)程控制系統(tǒng)），從而建立起了能夠全方位支撐大型煉廠過(guò)程控制、生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)和管理決策的信息系統(tǒng)，并取得了良好的應(yīng)用效果[5]。

綜合分析國(guó)內(nèi)外信息技術(shù)的應(yīng)用情況，為新建煉廠的信息化建設(shè)帶來(lái)了一些實(shí)用的啟示：一是需要盡快采用信息技術(shù)來(lái)提高信息化建設(shè)水平，在大型煉廠的建設(shè)時(shí)期就能確保生產(chǎn)過(guò)程各環(huán)節(jié)一體化、生產(chǎn)過(guò)程與經(jīng)營(yíng)一體化、企業(yè)與社會(huì)環(huán)境一體化。二是煉化企業(yè)對(duì)信息化的依賴程度日益強(qiáng)烈，包括各類信息的收集、存儲(chǔ)、分析、發(fā)布、應(yīng)用、獲取、存儲(chǔ)和信息，并最終轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)管理和操作的知識(shí)；三是加強(qiáng)信息資源和技術(shù)資源的融合力度，力求解決傳統(tǒng)經(jīng)營(yíng)所面臨的種種困難，提高市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力，實(shí)現(xiàn)企業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

3大型煉廠信息化建設(shè)體系架構(gòu)描述

根據(jù)新建大型煉廠的戰(zhàn)略發(fā)展目標(biāo)，緊密結(jié)合大型煉廠管理和信息化核心需求，借鑒世界同行業(yè)信息化管理和應(yīng)用的經(jīng)典案例，并綜合考慮信息系統(tǒng)的先進(jìn)性和功能適用性，提出了一個(gè)涵蓋信息化基礎(chǔ)設(shè)施、信息系統(tǒng)應(yīng)用及集成應(yīng)用、信息安全、IT管控和組織的開(kāi)放性，先進(jìn)的信息化建設(shè)架構(gòu)。如圖1所示。

圖1大型煉廠信息化建設(shè)體系架構(gòu)

信息安全體系建設(shè)：包括信息安全體系的設(shè)計(jì)依據(jù)、災(zāi)難備份、應(yīng)急預(yù)案、風(fēng)險(xiǎn)控制、安全培訓(xùn)等內(nèi)容；信息化基礎(chǔ)設(shè)施：包括基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)、樓群綜合布線、工業(yè)電視監(jiān)控、企業(yè)視頻會(huì)議、數(shù)據(jù)中心建設(shè)、機(jī)房建設(shè)等方面的建設(shè)內(nèi)容；應(yīng)用集成層計(jì)：包括各類系統(tǒng)的集成原則、集成模式、集成模型及信息展現(xiàn)等內(nèi)容；信息系統(tǒng)應(yīng)用包括綜合管理、經(jīng)營(yíng)管理、生產(chǎn)執(zhí)行、生產(chǎn)過(guò)程控制四個(gè)層面的系統(tǒng)應(yīng)用；IT管控和組織：包括IT組織架構(gòu)的設(shè)計(jì)原則、IT組織設(shè)計(jì)規(guī)范、隊(duì)伍建設(shè)與人才培養(yǎng)、IT管控流程等。

此類信息化建設(shè)架構(gòu)比較適合新建大型煉廠的信息化建設(shè)模式，符合現(xiàn)代煉化企業(yè)生產(chǎn)管理結(jié)構(gòu)的“扁平化思想”，促使管理從以職能為中心向以過(guò)程為中心的轉(zhuǎn)變，進(jìn)而解決信息系統(tǒng)在經(jīng)營(yíng)層和生產(chǎn)層之間脫節(jié)的現(xiàn)狀。同時(shí)，這一結(jié)構(gòu)將煉化企業(yè)綜合信息系統(tǒng)分為以先進(jìn)控制、油品調(diào)合、模擬與優(yōu)化等系統(tǒng)為代表的過(guò)程控制層，以生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)為代表的生產(chǎn)執(zhí)行與管理層，以企業(yè)資源計(jì)劃系統(tǒng)為代表的經(jīng)營(yíng)管理層，以辦公管理為核心的綜合管理層，確保煉化企業(yè)綜合信息系統(tǒng)中原本難以處理的具有生產(chǎn)與管理雙重性質(zhì)的各類信息問(wèn)題得到圓滿解決。

4大型煉廠信息系統(tǒng)的功能描述和系統(tǒng)間的相互關(guān)系

4.1與過(guò)程控制層的相關(guān)的系統(tǒng)

過(guò)程控制層包括煉油工藝過(guò)程控制和單體設(shè)備基礎(chǔ)自動(dòng)化兩個(gè)部分，主要解決設(shè)備的自動(dòng)控制以確保生產(chǎn)過(guò)程的連續(xù)平穩(wěn)性，生產(chǎn)合格的產(chǎn)品，主要完成對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的監(jiān)測(cè)和常規(guī)控制，同時(shí)根據(jù)生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)下達(dá)的各類生產(chǎn)指令進(jìn)行流程的過(guò)程控制，設(shè)定各類設(shè)備的具體動(dòng)作參數(shù)，進(jìn)行各種模型計(jì)算和控制計(jì)算以實(shí)現(xiàn)過(guò)程優(yōu)化操作、先進(jìn)控制、故障診斷、過(guò)程仿真等目的，并收集執(zhí)行過(guò)程中的各類實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)上傳至生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)和企業(yè)資源計(jì)劃系統(tǒng)。

4.2生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)

生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)通過(guò)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的采集、整合和利用，為企業(yè)建立一個(gè)統(tǒng)一、先進(jìn)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)管理信息平臺(tái)，各級(jí)用戶可以快速、準(zhǔn)確的了解和掌握生產(chǎn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息、生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)信息。通過(guò)集成裝置操作數(shù)據(jù)、罐區(qū)移動(dòng)數(shù)據(jù)、物料平衡數(shù)據(jù)、公用工程能耗數(shù)據(jù)及進(jìn)出廠管理等信息的一體化綜合展示平臺(tái)，為新建煉廠生產(chǎn)調(diào)度指揮管理提供有效的決策依據(jù)，提高生產(chǎn)管理的精細(xì)化水平。

同時(shí)，借助信息化平臺(tái)將先進(jìn)的管理理念逐步滲透進(jìn)生產(chǎn)的各個(gè)層面，優(yōu)化煉化生產(chǎn)流程，通過(guò)生產(chǎn)運(yùn)行統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)及質(zhì)量數(shù)據(jù)的集成利用，及時(shí)調(diào)整生產(chǎn)，保證煉化生產(chǎn)以更經(jīng)濟(jì)、更合理、更高效、更安全的方式運(yùn)行。

4.3企業(yè)資源計(jì)劃系統(tǒng)

煉油與化工企業(yè)資源計(jì)劃系統(tǒng)包括財(cái)務(wù)會(huì)計(jì)、管理會(huì)計(jì)（CO）、生產(chǎn)計(jì)劃（PP）、采購(gòu)與庫(kù)存管理、設(shè)備管理、項(xiàng)目管理及銷售管理等功能。系統(tǒng)是基于先進(jìn)的企業(yè)管理理念上高度集成化的信息系統(tǒng)，是“一套將財(cái)務(wù)、分銷、生產(chǎn)和其它業(yè)務(wù)功能合理集成的應(yīng)用軟件系統(tǒng)”，是幫助企業(yè)提高管理水平的新型企業(yè)管理模式。

4.4企業(yè)信息門(mén)戶系統(tǒng)

統(tǒng)一發(fā)布和綜合查詢企業(yè)各類信息，加強(qiáng)業(yè)務(wù)部門(mén)橫向間信息共享。實(shí)現(xiàn)大型煉廠的辦公自動(dòng)化和業(yè)務(wù)自動(dòng)化。整合各類業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)，為用戶提供風(fēng)格統(tǒng)一的系統(tǒng)操作界面。通過(guò)利用門(mén)戶技術(shù)，整合用戶所使用的多個(gè)系統(tǒng)的界面。門(mén)戶系統(tǒng)可以通過(guò)單點(diǎn)登錄和個(gè)性化定制的功能為用戶提供較好的系統(tǒng)易用性。搭建一個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)平臺(tái)，為將來(lái)基于B/S架構(gòu)的應(yīng)用系統(tǒng)提供統(tǒng)一可行的技術(shù)路線。

4.5各層之間的關(guān)系

管理決策層利用企業(yè)資源計(jì)劃系統(tǒng)ERP和各類辦公管理系統(tǒng)進(jìn)行企業(yè)生產(chǎn)組織、生產(chǎn)管理、經(jīng)營(yíng)決策等方面的優(yōu)化，提出適合煉廠業(yè)務(wù)的產(chǎn)品策略和生產(chǎn)計(jì)劃，其中包括產(chǎn)品的種類、產(chǎn)品的質(zhì)量與產(chǎn)量等，并將生產(chǎn)計(jì)劃、安全環(huán)保質(zhì)量要求等相關(guān)信息傳遞給生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)。生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)根據(jù)企業(yè)的生產(chǎn)計(jì)劃、裝置設(shè)備、原油、原材料等情況，通過(guò)生產(chǎn)調(diào)度模塊編制相應(yīng)的生產(chǎn)調(diào)度指令，對(duì)各類生產(chǎn)裝置（或單元）進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算，給出科學(xué)合理的優(yōu)化配方或生產(chǎn)方案，并據(jù)此制定操作指令、控制參數(shù)、加工方法等，將這些信息傳遞給過(guò)程控制系統(tǒng)執(zhí)行實(shí)際的生產(chǎn)過(guò)程。過(guò)程控制層的相關(guān)系統(tǒng)按照優(yōu)化的配方或生產(chǎn)方案對(duì)底層生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)操作與控制。與此同時(shí)，過(guò)程控制系統(tǒng)采集生產(chǎn)過(guò)程數(shù)據(jù)信息，再將生產(chǎn)狀態(tài)、測(cè)量數(shù)據(jù)、質(zhì)量數(shù)據(jù)、設(shè)備狀態(tài)等信息傳送給生產(chǎn)調(diào)度模塊，生產(chǎn)調(diào)度模塊進(jìn)行生產(chǎn)績(jī)效分析、資源狀況分析、質(zhì)量分析。

5實(shí)施風(fēng)險(xiǎn)與對(duì)策分析

通常情況下，在進(jìn)行信息系統(tǒng)的實(shí)施過(guò)程中，應(yīng)該考慮系統(tǒng)的實(shí)施風(fēng)險(xiǎn)，建議將不同的信息系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)級(jí)別進(jìn)行分類。第一類：低風(fēng)險(xiǎn)項(xiàng)目，特點(diǎn)：主要針對(duì)業(yè)務(wù)執(zhí)行層面，一般投資較大，應(yīng)用后，效益一般可以測(cè)算；第二類：中等風(fēng)險(xiǎn)，關(guān)鍵業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)，特點(diǎn)：一般都是核心業(yè)務(wù)支撐系統(tǒng)，需要變革管理。效益主要體現(xiàn)為業(yè)務(wù)流程和管理效益，難以量化；第三類：高風(fēng)險(xiǎn)高收益項(xiàng)目，特點(diǎn)：依賴于其他業(yè)務(wù)系統(tǒng)，支撐戰(zhàn)略和業(yè)務(wù)協(xié)同，處在較高的業(yè)務(wù)層面?？梢燥@著提升公司運(yùn)營(yíng)水平。效益巨大。但實(shí)施難度大，存在較大技術(shù)性和變革管理風(fēng)險(xiǎn)。

針對(duì)在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中存在的風(fēng)險(xiǎn)，建議采取以下措施應(yīng)對(duì)，一是領(lǐng)導(dǎo)要站在全局高度，協(xié)調(diào)好因變革帶來(lái)的種種矛盾，最大限度地消除員工對(duì)信息化的抵觸情緒.積極支持信息化建設(shè)；二是有力的管理組織是項(xiàng)目實(shí)施順利、成功進(jìn)行的重要前提。其中，業(yè)務(wù)部門(mén)的負(fù)責(zé)和參與對(duì)于項(xiàng)目實(shí)施成功顯得至關(guān)重要；三是制訂詳細(xì)可行的項(xiàng)目實(shí)施計(jì)劃，明確項(xiàng)目各階段要達(dá)到的目標(biāo)及實(shí)現(xiàn)的手段。

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