中石油裝備制造業(yè)務(wù)信息化建設(shè)思考

張晗亮，羅 超，秦蓮香

(中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司 裝備制造分公司，北京100007)

中石油裝備制造業(yè)務(wù)信息化建設(shè)思考

張晗亮，羅 超，秦蓮香

(中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司 裝備制造分公司，北京100007)

為了加快中石油裝備制造業(yè)務(wù)信息化建設(shè)，促進(jìn)裝備制造信息化和工業(yè)化的融合，推動(dòng)企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，分析了石油裝備制造業(yè)所處的宏觀經(jīng)濟(jì)環(huán)境，介紹了中石油裝備制造業(yè)務(wù)信息化建設(shè)現(xiàn)狀及存在的問題，結(jié)合《中國(guó)制造2025》，提出了中石油裝備制造業(yè)務(wù)未來(lái)信息化建設(shè)的方向和重點(diǎn)，指出石油裝備制造業(yè)應(yīng)深入推進(jìn)信息化與工業(yè)化深度融合，補(bǔ)足車間自動(dòng)化短板，提升基礎(chǔ)設(shè)施的網(wǎng)絡(luò)化水平，建設(shè)數(shù)字化工廠，加快產(chǎn)品數(shù)字化智能化研發(fā)，實(shí)現(xiàn)營(yíng)銷服務(wù)網(wǎng)絡(luò)化，助推企業(yè)向智能制造、綠色制造和服務(wù)型制造轉(zhuǎn)型。

石油；裝備制造；信息化；數(shù)字化

石油石化行業(yè)是工業(yè)經(jīng)濟(jì)體系的重要組成部分，其中，石油裝備制造業(yè)務(wù)起著重要的支撐作用。“十一五”和“十二五”期間，石油裝備制造業(yè)迎來(lái)了高油價(jià)帶來(lái)的快速發(fā)展期，信息化基礎(chǔ)設(shè)施和各類信息系統(tǒng)加快建設(shè)，取得了較好的效果。近年來(lái)，世界經(jīng)濟(jì)持續(xù)走低，油氣價(jià)格低位徘徊，中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司(以下簡(jiǎn)稱“中石油”)裝備制造業(yè)務(wù)面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，需要借鑒國(guó)內(nèi)外先進(jìn)裝備制造企業(yè)信息化建設(shè)的經(jīng)驗(yàn)，充分利用信息技術(shù)，加快裝備制造業(yè)務(wù)信息化和工業(yè)化的深度融合，從而助推企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)、穩(wěn)健發(fā)展。

1 中石油裝備制造業(yè)務(wù)信息化建設(shè)現(xiàn)狀

1.1 信息化建設(shè)總體框架

中石油裝備制造業(yè)務(wù)包括總部的裝備制造分公司及其管理的渤海石油裝備制造有限公司、寶雞石油機(jī)械有限責(zé)任公司、寶雞石油鋼管有限公司、濟(jì)柴動(dòng)力總廠4家裝備制造企業(yè)和中國(guó)石油技術(shù)開發(fā)公司，產(chǎn)品主要服務(wù)于油氣勘探開發(fā)和儲(chǔ)運(yùn)業(yè)務(wù)，品種多而雜。按照產(chǎn)品不同的生產(chǎn)組織方式，主要可分為項(xiàng)目型生產(chǎn)模式(單件小批量大型成套裝備，如石油鉆機(jī)、修井機(jī)等)、離散型生產(chǎn)模式(有一定批量單件裝備，如發(fā)動(dòng)機(jī)、泥漿泵、壓縮機(jī)等)和連續(xù)型生產(chǎn)模式(批量連續(xù)生產(chǎn)的冶金產(chǎn)品，如輸送管、專用管、鋼絲繩等)。信息化建設(shè)需要針對(duì)不同生產(chǎn)模式采取不同的建設(shè)策略，在學(xué)習(xí)借鑒國(guó)際同類企業(yè)信息化建設(shè)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合自身業(yè)務(wù)特點(diǎn)和發(fā)展需要，確定了建設(shè)“數(shù)字化工廠”的總體目標(biāo)，制定了圍繞產(chǎn)品全生命周期的信息化建設(shè)總體框架(如圖1所示)，按照“研發(fā)設(shè)計(jì)信息化、生產(chǎn)運(yùn)行信息化、經(jīng)營(yíng)管理信息化、營(yíng)銷服務(wù)信息化和產(chǎn)品設(shè)備數(shù)字化”5個(gè)方向，進(jìn)行總體規(guī)劃和分步實(shí)施。

圖1 中石油裝備制造業(yè)務(wù)信息化建設(shè)總體框架

1.2 信息化建設(shè)成果

“十一五”和“十二五”期間，中石油裝備制造業(yè)務(wù)在集團(tuán)公司統(tǒng)一規(guī)劃和推動(dòng)下，按照信息化建設(shè)總體框架，圍繞研發(fā)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)運(yùn)行、經(jīng)營(yíng)管理和營(yíng)銷服務(wù)建設(shè)了一系列系統(tǒng)，取得良好成效。

1.2.1 研發(fā)設(shè)計(jì)信息化

二維CAD、三維CAD、有限元分析等設(shè)計(jì)工具廣泛應(yīng)用，三維設(shè)計(jì)比例逐年擴(kuò)大，基本實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品設(shè)計(jì)的數(shù)字化。建成產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理(PDM)系統(tǒng)，搭建了研發(fā)設(shè)計(jì)工作平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)圖文檔、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、工藝、工作流、變更、協(xié)同設(shè)計(jì)、項(xiàng)目計(jì)劃、基礎(chǔ)信息等管理功能，所屬32個(gè)研發(fā)設(shè)計(jì)單位，鉆機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、鉆頭、鋼管等重點(diǎn)產(chǎn)品的研發(fā)設(shè)計(jì)工作均在系統(tǒng)中管理。截止2016年7月，該系統(tǒng)管理產(chǎn)品圖紙60萬(wàn)張、自制件24萬(wàn)個(gè)、外購(gòu)件19萬(wàn)個(gè)、工藝卡2萬(wàn)張、項(xiàng)目800余個(gè)；建立了各種基礎(chǔ)信息庫(kù)，實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)件、外購(gòu)件、原材料的統(tǒng)一優(yōu)化管理，提高了設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化程度，可選材料種類合并減少20％，降低了后續(xù)采購(gòu)和庫(kù)存成本，實(shí)現(xiàn)了異地設(shè)計(jì)協(xié)同化，提高了協(xié)調(diào)、溝通、簽審效率，降低了工作成本。

1.2.2 生產(chǎn)運(yùn)行信息化

建成了制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)，搭建了生產(chǎn)運(yùn)行管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)作業(yè)計(jì)劃、生產(chǎn)調(diào)度、生產(chǎn)跟蹤、設(shè)備運(yùn)行監(jiān)控、質(zhì)量控制、數(shù)據(jù)采集與現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控、績(jī)效分析與統(tǒng)計(jì)等功能，支持車間生產(chǎn)計(jì)劃、調(diào)度、派工、報(bào)工、質(zhì)檢、績(jī)效反饋的閉環(huán)管理。系統(tǒng)覆蓋鉆機(jī)、柴油機(jī)、壓縮機(jī)、輸送管等主導(dǎo)產(chǎn)品，系統(tǒng)內(nèi)已經(jīng)管理了108萬(wàn)根鋼管、23萬(wàn)個(gè)產(chǎn)品零部件的生產(chǎn)數(shù)據(jù)。通過系統(tǒng)應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了工藝參數(shù)的在線監(jiān)測(cè)和及時(shí)調(diào)整，產(chǎn)品質(zhì)量可追溯，改善了產(chǎn)品質(zhì)量；取消了各種紙質(zhì)生產(chǎn)記錄，各工序的數(shù)據(jù)一次采集，全程共享，提高了工作效率；優(yōu)化生產(chǎn)流程，減少了非增值崗位人員數(shù)量，降低了用工成本。

1.2.3 經(jīng)營(yíng)管理信息化

搭建了以ERP系統(tǒng)為核心的經(jīng)營(yíng)管理工作平臺(tái)，系統(tǒng)覆蓋財(cái)務(wù)管理、采購(gòu)庫(kù)存管理、設(shè)備管理、生產(chǎn)計(jì)劃、項(xiàng)目管理、銷售管理、質(zhì)量管理等業(yè)務(wù)。2012年系統(tǒng)建成應(yīng)用，基本實(shí)現(xiàn)產(chǎn)、供、銷一體化管理，成為企業(yè)日常經(jīng)營(yíng)管理平臺(tái)。

1.2.4 營(yíng)銷服務(wù)信息化

目前，正在建設(shè)客戶關(guān)系管理系統(tǒng)(CRM)，搭建營(yíng)銷服務(wù)工作平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)營(yíng)銷、銷售、客戶、服務(wù)等管理功能。通過CRM系統(tǒng)管理營(yíng)銷資源，挖掘銷售商機(jī)，實(shí)現(xiàn)從線索、商機(jī)到回款的銷售全過程管理，提升營(yíng)銷服務(wù)水平。

經(jīng)過上述這些系統(tǒng)的建設(shè)和應(yīng)用，中石油裝備制造業(yè)務(wù)在信息化建設(shè)上取得了一定成果，但是距離“數(shù)字化工廠”的目標(biāo)還有很大差距。一是需要提高數(shù)據(jù)采集的自動(dòng)化程度，特別是在MES系統(tǒng)應(yīng)用上，目前存在部分設(shè)備老舊、沒有聯(lián)網(wǎng)的現(xiàn)象，生產(chǎn)過程和質(zhì)量數(shù)據(jù)仍需要依靠手工錄入；二是需要加強(qiáng)已建成系統(tǒng)的集成應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、銷售、服務(wù)的流程銜接和數(shù)據(jù)共享；三是需要建設(shè)與供應(yīng)商和客戶聯(lián)系的信息化平臺(tái)，拓展?fàn)I銷和服務(wù)業(yè)務(wù)渠道；四是需要進(jìn)一步拓展系統(tǒng)覆蓋范圍，提高應(yīng)用水平。

2 中石油裝備制造業(yè)務(wù)信息化發(fā)展方向

國(guó)際金融危機(jī)后，經(jīng)濟(jì)發(fā)展放緩，中國(guó)經(jīng)濟(jì)進(jìn)入“新常態(tài)”。面對(duì)嚴(yán)峻國(guó)際形勢(shì)，我國(guó)制造業(yè)大而不強(qiáng)、急需轉(zhuǎn)型的矛盾凸顯，主要表現(xiàn)在：自主創(chuàng)新能力不強(qiáng)，關(guān)鍵核心技術(shù)缺失；產(chǎn)品質(zhì)量不高，品牌知名度缺乏；產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理，高端裝備、生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)不足；資源環(huán)境承載能力下降，要素成本優(yōu)勢(shì)下降；信息化水平不高，與工業(yè)化融合深度不夠；國(guó)際化程度不高，全球化經(jīng)營(yíng)能力不足等。這些問題在石油裝備制造業(yè)同樣普遍存在。

面對(duì)新的經(jīng)濟(jì)形勢(shì)，各國(guó)政府紛紛制定制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)戰(zhàn)略，助推制造業(yè)發(fā)展。德國(guó)政府在2013年提出工業(yè)4.0概念；美國(guó)啟動(dòng)了制造業(yè)振興戰(zhàn)略，提出了“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”概念。2015年，中國(guó)發(fā)布了《中國(guó)制造2025》，部署全面推進(jìn)實(shí)施制造強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略，為中國(guó)制造業(yè)未來(lái)10年乃至長(zhǎng)遠(yuǎn)設(shè)計(jì)了頂層規(guī)劃和路線圖，提出通過“三步走”實(shí)現(xiàn)制造強(qiáng)國(guó)的戰(zhàn)略目標(biāo)。《中國(guó)制造2025》將推進(jìn)信息化與工業(yè)化深度融合作為一項(xiàng)戰(zhàn)略任務(wù)和重點(diǎn)，把智能制造作為信息化與工業(yè)化深度融合的主攻方向，提出加快發(fā)展智能產(chǎn)品和裝備、推進(jìn)制造過程智能化、深化互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用等具體工作要求，為石油裝備制造業(yè)今后信息化建設(shè)指明了方向。

2014年以后，石油裝備制造業(yè)景氣指數(shù)驟降，經(jīng)營(yíng)形勢(shì)進(jìn)入低潮階段。為應(yīng)對(duì)新常態(tài)，實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)穩(wěn)健發(fā)展，石油裝備制造業(yè)應(yīng)把握“中國(guó)制造2025”戰(zhàn)略機(jī)遇，堅(jiān)持轉(zhuǎn)變發(fā)展方式，深入推進(jìn)信息化與工業(yè)化深度融合，補(bǔ)足車間自動(dòng)化短板，提升基礎(chǔ)設(shè)施的網(wǎng)絡(luò)化水平，建設(shè)數(shù)字化工廠，加快產(chǎn)品數(shù)字化、智能化研發(fā)，實(shí)現(xiàn)營(yíng)銷服務(wù)網(wǎng)絡(luò)化，助推企業(yè)向智能制造、綠色制造、服務(wù)型制造轉(zhuǎn)型。

3 中石油裝備制造業(yè)務(wù)信息化發(fā)展重點(diǎn)工作

“十三五”及今后一個(gè)時(shí)期，中石油裝備制造業(yè)務(wù)應(yīng)根據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)展需要，借鑒國(guó)際先進(jìn)裝備制造企業(yè)成功經(jīng)驗(yàn)，貫徹落實(shí)“中國(guó)制造2025”戰(zhàn)略，按照中石油裝備制造業(yè)務(wù)信息化建設(shè)總體框架，繼續(xù)圍繞“研發(fā)設(shè)計(jì)信息化、生產(chǎn)運(yùn)行信息化、經(jīng)營(yíng)管理信息化、營(yíng)銷服務(wù)信息化和產(chǎn)品設(shè)備數(shù)字化”5個(gè)方面，完善建設(shè)，深化應(yīng)用。

3.1 經(jīng)營(yíng)管理

建成供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)(SCM)，優(yōu)化物資采購(gòu)計(jì)劃，快速追蹤采購(gòu)流程，提升物資供應(yīng)及時(shí)性，降低采購(gòu)成本。優(yōu)化廠內(nèi)物流配送流程，利用電子標(biāo)簽、二維碼等技術(shù)實(shí)現(xiàn)物資的定位跟蹤，與ERP系統(tǒng)集成，實(shí)現(xiàn)快速入庫(kù)、出庫(kù)、盤庫(kù)，提高原材料、半成品、產(chǎn)成品的全過程精細(xì)化管理。

深化集成應(yīng)用，建設(shè)決策支持系統(tǒng)。完善建設(shè)ERP系統(tǒng)，優(yōu)化物料管理、銷售管理、倉(cāng)儲(chǔ)管理、財(cái)務(wù)管理、設(shè)備管理、生產(chǎn)管理、質(zhì)量管理、成本管理等業(yè)務(wù)流程，提升資源合理配置與有效利用水平；深化各系統(tǒng)集成，充分利用大數(shù)據(jù)技術(shù)，集中抽取各相關(guān)系統(tǒng)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)采購(gòu)、庫(kù)存、生產(chǎn)、銷售、質(zhì)量、財(cái)務(wù)等各領(lǐng)域的主題分析，輔助管理層及時(shí)掌握經(jīng)營(yíng)動(dòng)態(tài)，發(fā)現(xiàn)問題，追溯查找原因，為企業(yè)提供輔助決策支持。

3.2 產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計(jì)

深化PDM系統(tǒng)應(yīng)用，優(yōu)化標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)、材料庫(kù)、自制件庫(kù)等基礎(chǔ)信息庫(kù)，建立基礎(chǔ)庫(kù)管理流程；樹立模塊化設(shè)計(jì)思維，提高產(chǎn)品系列化、標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化設(shè)計(jì)水平，從設(shè)計(jì)端開始降低產(chǎn)品成本，提高設(shè)計(jì)效率。

建設(shè)工藝管理系統(tǒng)(CAPP)，實(shí)現(xiàn)工藝BOM管理、工藝編制、工藝報(bào)表生成、工藝資源庫(kù)管理、工藝裝備管理、工藝流程審批、工藝定額管理等功能，解決手工工藝設(shè)計(jì)效率低、一致性差、質(zhì)量不穩(wěn)定等問題。與CAD、PDM、MES等系統(tǒng)集成，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)、工藝、制造一體化管理。

3.3 生產(chǎn)運(yùn)行

擴(kuò)展建設(shè)MES系統(tǒng)，擴(kuò)大系統(tǒng)業(yè)務(wù)范圍，覆蓋重點(diǎn)產(chǎn)品的主要生產(chǎn)環(huán)節(jié)，包括加工、裝配、熱處理、鑄造等業(yè)務(wù)；完善生產(chǎn)計(jì)劃、車間調(diào)度、質(zhì)量監(jiān)控、設(shè)備監(jiān)控模塊，增加物流管理、能源管理、實(shí)驗(yàn)室管理等功能。與ERP系統(tǒng)緊密集成，實(shí)現(xiàn)計(jì)劃下達(dá)、執(zhí)行與反饋的閉環(huán)管理。

建設(shè)高級(jí)計(jì)劃排程系統(tǒng)(APS)。綜合考慮復(fù)雜產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、資源約束、時(shí)間約束、緊急變化等多種約束條件，利用多種智能算法，滿足工期最短或配套性最高等優(yōu)化目標(biāo)進(jìn)行排產(chǎn)，提高生產(chǎn)設(shè)備利用效率，降低非生產(chǎn)性浪費(fèi)，提高生產(chǎn)效率。APS是MES系統(tǒng)的有效補(bǔ)充，探索在具備條件的企業(yè)試行。

3.4 營(yíng)銷服務(wù)

建成客戶關(guān)系管理系統(tǒng)(CRM)，實(shí)現(xiàn)對(duì)客戶全周期的管理，提高客戶滿意度，提升客戶管理和服務(wù)水平。

建設(shè)電子銷售與服務(wù)平臺(tái)。以互聯(lián)網(wǎng)為載體進(jìn)行裝備及配件的營(yíng)銷管理，包括產(chǎn)品展示、營(yíng)銷策劃、市場(chǎng)資訊、新產(chǎn)品推廣等；實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品及配件在線銷售，包括產(chǎn)品目錄、庫(kù)存查詢、訂單管理、支付管理、物流狀態(tài)查詢、合同查詢、交易歷史查詢等；實(shí)現(xiàn)在線技術(shù)服務(wù)，包括業(yè)務(wù)咨詢、技術(shù)支持、自助服務(wù)和產(chǎn)品評(píng)價(jià)。集成CRM系統(tǒng)及設(shè)備遠(yuǎn)程在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，提供運(yùn)行報(bào)告、故障預(yù)警、在線報(bào)修、服務(wù)跟蹤和反饋等功能。

3.5 產(chǎn)品設(shè)備數(shù)字化建設(shè)

對(duì)生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行數(shù)字化改造，利用PLC、SCADA系統(tǒng)，提高生產(chǎn)設(shè)備自動(dòng)化程度和現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)數(shù)據(jù)自動(dòng)采集程度，為MES系統(tǒng)提供及時(shí)準(zhǔn)確的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，提升設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)能力，打造數(shù)字化車間。

建設(shè)產(chǎn)品數(shù)字化開發(fā)和遠(yuǎn)程在線檢測(cè)系統(tǒng)。開發(fā)煙氣輪機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)、壓縮機(jī)、鉆機(jī)、修井機(jī)等高價(jià)值、運(yùn)行周期長(zhǎng)的大型設(shè)備數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化功能；建設(shè)設(shè)備遠(yuǎn)程在線檢測(cè)與故障診斷系統(tǒng)，自動(dòng)采集運(yùn)行參數(shù)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備診斷、故障預(yù)警和預(yù)防性維修，降低非計(jì)劃停機(jī)風(fēng)險(xiǎn)，提高設(shè)備利用率，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化產(chǎn)品服務(wù)，助推向“服務(wù)型制造”轉(zhuǎn)變。

4 結(jié)束語(yǔ)

中石油裝備制造業(yè)務(wù)按照信息化建設(shè)總體框架持續(xù)建設(shè)和完善，將建成覆蓋設(shè)計(jì)、工藝、采購(gòu)、生產(chǎn)、銷售、服務(wù)全業(yè)務(wù)鏈的高效、實(shí)用、集成的信息化平臺(tái)，圍繞產(chǎn)品全生命周期各個(gè)環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)流程貫通、信息共享、運(yùn)行高效。信息化建設(shè)是一個(gè)不斷完善提升和深化應(yīng)用的長(zhǎng)期過程，需要根據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)展的變化和信息技術(shù)進(jìn)展，不斷滾動(dòng)調(diào)整，完善功能，提升技術(shù)，支持業(yè)務(wù)持續(xù)有效發(fā)展。

[1]周濟(jì).智能制造—“中國(guó)制造2025”的主攻方向[J].中國(guó)機(jī)械工程，2015(17):5-16.

[2]邵立國(guó)，王厚芹，黃玉潔，等.世界制造業(yè)發(fā)展新趨勢(shì)及啟示[N].中國(guó)經(jīng)濟(jì)時(shí)報(bào)，2014-11-14(6).

[3]張晗亮，羅超，秦蓮香.面向石油裝備制造的MES應(yīng)用與探討[J].石油機(jī)械，2014，42(10):1-4.

Considerations on Informationization Construction of CNPC Equipment Manufacturing Business

ZHANG Hanliang,LUO Chao,QIN Lianxiang
(CNPC Equipment Manufacturing Company,Beijing 100007,China)

In order to speed up the informatization construction of CNPC equipment manufacturing business,promote the fusion of equipment manufacturing informatization and industrialization,promote transformation and upgrading of enterprises,it analyzed the macroeconomic environment faced by petroleum equipment manufacturing industry,and introduced the existing problems of CNPC equipment manufacturing business informatization construction.Combined with Madein Chinain 2025,it put forward the direction and focus of informatization constructionin the future,pointed that the petroleum equipment manufacturing industry should further promote informatization and industrialization depth fusion,make up workshop automation weakness,enhance the network level of infrastructure,construct the digital factory,speed up the intelligent and digital research of product,realize the of marketing services network,and boost the enterprises to transform towards intelligent manufacturing,green manufacturing,and service manufacturing.

petroleum;equipment manufacturing;informationization;digitization

TP274.2

A

10.19291/j.cnki.1001-3938.2016.12.009

張晗亮(1963—)，男，碩士，高級(jí)工程師，現(xiàn)主要從事石油裝備制造管理工作。

2016-10-19

李 超