油氣管道物料分類編碼體系研究

喬冉 劉凌

中國(guó)石油管道局工程有限公司

物料分類及編碼標(biāo)準(zhǔn)的建立與統(tǒng)一是建設(shè)“智能管道、智慧管網(wǎng)”的前提，數(shù)據(jù)的全面和準(zhǔn)確更是實(shí)現(xiàn)智慧運(yùn)營(yíng)的關(guān)鍵[1]。

物料分類編碼及應(yīng)用體系建設(shè)關(guān)系到管道設(shè)計(jì)業(yè)務(wù)與采辦業(yè)務(wù)能否建立起有機(jī)聯(lián)系，關(guān)系到倉(cāng)儲(chǔ)及物流業(yè)務(wù)的科學(xué)管理。目前MDM平臺(tái)和ERP系統(tǒng)由于數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)體系架構(gòu)的問(wèn)題，設(shè)計(jì)階段無(wú)法采用其標(biāo)準(zhǔn)，而且頻繁產(chǎn)生一物多碼和一碼多物問(wèn)題，使該體系難以滿足管道業(yè)務(wù)在設(shè)計(jì)、采辦、施工和運(yùn)行維護(hù)過(guò)程中對(duì)各種設(shè)備、材料、備品備件和器具的有效管理和資源有效利用。因此，構(gòu)建油氣管道物料分類編碼及應(yīng)用體系就成為了智能管道建設(shè)的基本需求。首先建立一個(gè)基于油氣管道業(yè)務(wù)的物料分類編碼標(biāo)準(zhǔn)體系，在此基礎(chǔ)上積累并逐步建立管道物料數(shù)據(jù)庫(kù)、產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫(kù)。通過(guò)一套合理、完善的數(shù)據(jù)管控體系來(lái)打通設(shè)計(jì)、采辦、施工、運(yùn)維各業(yè)務(wù)之間的數(shù)據(jù)壁壘，并搭建一套油氣管道主數(shù)據(jù)管理平臺(tái)，提供統(tǒng)一、標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)接口，實(shí)現(xiàn)管道全生命周期各階段應(yīng)用系統(tǒng)及軟件的數(shù)據(jù)共享。

1 國(guó)內(nèi)外技術(shù)現(xiàn)狀分析

以石油化工行業(yè)為例，國(guó)內(nèi)石油行業(yè)的產(chǎn)品和物資分類與編碼標(biāo)準(zhǔn)有兩個(gè)：一個(gè)是中石化SH 2209—1998《物資統(tǒng)一分類與編碼》企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，共有56個(gè)大類，側(cè)重于石化、煉化物資；另一個(gè)是中石油SY/T 5497—2000《石油工業(yè)物資分類與編碼》，基本規(guī)范了物資的分類與命名，共計(jì)60個(gè)大類、628個(gè)中類、4 187個(gè)小類和30 514個(gè)品名，每個(gè)品名有1～6個(gè)屬性。中石油通過(guò)MDM平臺(tái)在中石油內(nèi)部統(tǒng)一編碼、發(fā)布、應(yīng)用和維護(hù)，并且與集團(tuán)公司的ERP等相關(guān)系統(tǒng)集成使用[2]。用戶通過(guò)查詢、分發(fā)和填寫(xiě)屬性值申請(qǐng)應(yīng)用物料編碼。目前，管道局用于采購(gòu)的物料編碼采用MDM平臺(tái)編碼。

在國(guó)外，eCl@ss分類是用于電子采購(gòu)環(huán)境下對(duì)產(chǎn)品和服務(wù)進(jìn)行分類與描述的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。它以國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)模型 （ISO 13584—42/IEC 61360—2）為基礎(chǔ)，符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化特性〔例如，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）、國(guó)際電氣技術(shù)委員會(huì)（IEC）、歐洲標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)（CEN）、德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)會(huì)（DIN）等〕并使用這些特性[3]。eCl@ss分類通過(guò)邏輯規(guī)則將材料、產(chǎn)品和服務(wù)歸類，并通過(guò)符合國(guó)際規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)屬性描述反映產(chǎn)品的特殊性質(zhì)。它將產(chǎn)品和服務(wù)以4級(jí)的編碼結(jié)構(gòu)分類，覆蓋了25個(gè)專業(yè)范圍，包含了近75 000個(gè)可用于搜索的主題詞。eCl@ss分類標(biāo)準(zhǔn)在歐洲已發(fā)展成為一種領(lǐng)先的分類系統(tǒng)，在全世界也正得到廣泛接受[4]。

國(guó)際知名公司BP是從工程設(shè)計(jì)階段引入工程材料編碼，材料編碼作為材料的唯一識(shí)別碼，貫穿于工程建設(shè)項(xiàng)目全周期，支持設(shè)計(jì)階段材料選材、提料的標(biāo)準(zhǔn)化，支持三維協(xié)同設(shè)計(jì)，支持采購(gòu)階段采購(gòu)包的自動(dòng)分拆、組合與集采需要，支持施工階段按區(qū)域、按圖紙等進(jìn)行領(lǐng)料和材料控制，支持生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)階段備料、維修保養(yǎng)等需要，支持項(xiàng)目全生命周期材料數(shù)據(jù)的有效積累等工作。

國(guó)內(nèi)的工程公司中，SEG（中石化煉化工程(集團(tuán))股份有限公司）在工程建設(shè)材料編碼體系建設(shè)方面起步較早。SEG以SPRD系統(tǒng)為軟件平臺(tái)，建立中石化工程板塊材料編碼庫(kù)，統(tǒng)一建立和管理管道等級(jí)庫(kù)，以及應(yīng)用SPRD與設(shè)計(jì)系統(tǒng)的接口，實(shí)現(xiàn)材料系統(tǒng)、設(shè)計(jì)系統(tǒng)與SmartPlant Foundation系統(tǒng)之間的集成應(yīng)用，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了集團(tuán)公司級(jí)-工程公司級(jí)-項(xiàng)目級(jí)的多層級(jí)構(gòu)架。但是，SPRD在尺寸庫(kù)方面有所欠缺，制約了新軟件Smart 3D和三維協(xié)同的應(yīng)用。

中石油SY/T 5497—2000《石油工業(yè)物資分類與編碼》與MDM平臺(tái)及其編碼數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)較早，其出發(fā)點(diǎn)偏重采購(gòu)業(yè)務(wù)。由于過(guò)于偏重采購(gòu)業(yè)務(wù)服務(wù)于集團(tuán)公司ERP系統(tǒng)，不能滿足工程建設(shè)設(shè)計(jì)業(yè)務(wù)需要[5]。集團(tuán)公司各工程建設(shè)企業(yè)在工程設(shè)計(jì)階段的材料編碼方面發(fā)展水平不一，使用的編碼規(guī)則各有區(qū)別，大多可以實(shí)現(xiàn)管道專業(yè)的自動(dòng)編碼，但還不能實(shí)現(xiàn)儀表、電氣等專業(yè)的自動(dòng)編碼；使用的編碼軟件也各有不同；編碼應(yīng)用范圍大多不能覆蓋工程建設(shè)全周期，在與集團(tuán)公司ERP接口方面，數(shù)據(jù)比對(duì)量大，效率低，錯(cuò)誤率高。

目前需要解決的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題如下：

（1）物料分類技術(shù)：研究國(guó)際、國(guó)內(nèi)、行業(yè)對(duì)材料、產(chǎn)品的分類技術(shù)規(guī)范，研究管道工程對(duì)設(shè)備、材料、部件、器具管理應(yīng)用的不同策略，用于建立合理的管道物料分類編碼體系。

（2）物料編碼技術(shù)：研究國(guó)際先進(jìn)的物料編碼技術(shù)手段，建立中油管道物料分類編碼技術(shù)體系。

（3）結(jié)合三維數(shù)字化管道設(shè)計(jì)業(yè)務(wù)，研究物料分類編碼軟件，包括SPRD、ERM等。

2 體系研究

通過(guò)對(duì)物料分類編碼基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理研究，建立一套適用于中油管道的物料分類及編碼體系，搭建一套科學(xué)、統(tǒng)一、高效的實(shí)體主數(shù)據(jù)管理平臺(tái)，打通各應(yīng)用系統(tǒng)、軟件之間的數(shù)據(jù)壁壘[6]。

2.1 研究目標(biāo)

（1）建立中油管道物料分類編碼標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，支持設(shè)計(jì)、采辦、倉(cāng)儲(chǔ)物流、施工及運(yùn)行維護(hù)數(shù)字化業(yè)務(wù)。

（2）構(gòu)建物料分類編碼數(shù)據(jù)庫(kù)：結(jié)合設(shè)計(jì)業(yè)務(wù)，構(gòu)建物料分類編碼數(shù)據(jù)庫(kù)，涵蓋管道設(shè)計(jì)階段所涉及的設(shè)備、材料、部件和器具（低值易耗）。該數(shù)據(jù)庫(kù)根據(jù)物料分類進(jìn)行專業(yè)化的全屬性或關(guān)鍵屬性管理。

（3）完成油氣管道實(shí)體主數(shù)據(jù)管理平臺(tái)建設(shè)方案編制工作。

（4）推動(dòng)物料分類編碼標(biāo)準(zhǔn)體系在中油管道的設(shè)計(jì)、采辦、施工及運(yùn)行維護(hù)業(yè)務(wù)中應(yīng)用。

（5）完成管道設(shè)計(jì)云平臺(tái)數(shù)據(jù)、接口集成方案、集團(tuán)公司MDM平臺(tái)數(shù)據(jù)、接口集成方案的制定工作。

2.2 研究?jī)?nèi)容

（1）國(guó)內(nèi)外設(shè)計(jì)業(yè)務(wù)對(duì)物料分類的方法和行業(yè)內(nèi)已有物料分類標(biāo)準(zhǔn)體系研究。

（2）管道全生命周期管理對(duì)物料分類編碼基本要求研究：研究管道工程對(duì)設(shè)備、材料、部件、器具的分類定義，按照大類、中類、小類劃分；以滿足管道全生命周期管理為基本要求，實(shí)現(xiàn)對(duì)管道大宗材料、主要設(shè)備、重要部件、器具的屬性數(shù)據(jù)定義；物料分類編碼規(guī)定定義，產(chǎn)品編碼規(guī)定定義；結(jié)合三維數(shù)字化管道設(shè)計(jì)業(yè)務(wù)，研究物料分類編碼軟件，包括SPRD、ERM等，在SPRD中對(duì)物料分類編碼進(jìn)行測(cè)試、修改和應(yīng)用。

（3）主數(shù)據(jù)管理業(yè)務(wù)流程和物料主數(shù)據(jù)管理業(yè)務(wù)研究。

（4）實(shí)體主數(shù)據(jù)管理平臺(tái)建設(shè)思路及應(yīng)用技術(shù)研究。

（5）管道設(shè)計(jì)云平臺(tái)物料編碼數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及接口對(duì)接參數(shù)研究。

（6）集團(tuán)公司MDM平臺(tái)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及接口對(duì)接參數(shù)研究。

2.3 技術(shù)路線

（1）從管道業(yè)務(wù)出發(fā)，分析物料主數(shù)據(jù)管理業(yè)務(wù)模式，以連通設(shè)計(jì)、采辦、施工、運(yùn)行維護(hù)各階段物料管理與應(yīng)用為目的，以實(shí)現(xiàn)對(duì)管道大宗材料、主要設(shè)備、重要部件的屬性數(shù)據(jù)定義、物料分類編碼規(guī)則定義、產(chǎn)品編碼規(guī)則定義，最終形成中油管道的物料分類及編碼體系[7]。物料分類編碼及應(yīng)用體系業(yè)務(wù)流程見(jiàn)圖1，管道實(shí)體主數(shù)據(jù)管理平臺(tái)見(jiàn)圖2。

圖1 物料分類編碼及應(yīng)用體系業(yè)務(wù)流程Fig.1 Flow of material classification code and application system business

（2）通過(guò)分析物料分類編碼標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，結(jié)合管理流程及制度研究標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)各組成部分的管理功能，配套相應(yīng)技術(shù)架構(gòu)，形成平臺(tái)建設(shè)方案。以平臺(tái)建設(shè)方案為基礎(chǔ)完成平臺(tái)功能的技術(shù)應(yīng)用驗(yàn)證[8]。研究管道設(shè)計(jì)云平臺(tái)、集團(tuán)MDM平臺(tái)的物料管理相關(guān)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及技術(shù)參數(shù)形成平臺(tái)對(duì)接方案。

圖2 管道實(shí)體主數(shù)據(jù)管理平臺(tái)示意圖Fig.2 Schematic diagram of management platform for pipeline entity master data

2.4 研究成果

（1）編制油氣管道物料分類編碼標(biāo)準(zhǔn)1套。

（2）形成局部工程的設(shè)備、材料、部件、器具的物料數(shù)據(jù)庫(kù)，油氣管道工程物料分類及代碼（部分）見(jiàn)表1。

（3）形成與數(shù)據(jù)管理平臺(tái)相關(guān)的方案及報(bào)告4份：《管道實(shí)體主數(shù)據(jù)管理平臺(tái)建設(shè)方案》《管道實(shí)體主數(shù)據(jù)管理平臺(tái)技術(shù)驗(yàn)證報(bào)告》《管道設(shè)計(jì)云平臺(tái)數(shù)據(jù)、接口集成方案》《集團(tuán)公司MDM平臺(tái)數(shù)據(jù)、接口集成方案》。

3 應(yīng)用前景

通過(guò)制定中油管道物料分類編碼標(biāo)準(zhǔn)體系，構(gòu)建物料數(shù)據(jù)庫(kù)、產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫(kù)，有利于油氣管道基礎(chǔ)層數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一，支持設(shè)計(jì)與采辦業(yè)務(wù)間的數(shù)字化銜接，支持倉(cāng)儲(chǔ)物流業(yè)務(wù)的電子化，支持管道業(yè)務(wù)的科學(xué)化與智能化，提高物料管理的工作效率，推動(dòng)集團(tuán)公司物料編碼全生命周期管理進(jìn)程[9]。此外，通過(guò)主數(shù)據(jù)管理平臺(tái)的應(yīng)用，夯實(shí)了三維設(shè)計(jì)應(yīng)用基礎(chǔ)，提高了采辦業(yè)務(wù)效率和質(zhì)量，主要體現(xiàn)在以下幾方面：

（1）物料編碼支持SP3D和PDMS主流三維軟件。

（2）推動(dòng)三維軟件應(yīng)用，助力標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)。

（3）減少重復(fù)錄入、數(shù)據(jù)匹配的工作量，增強(qiáng)數(shù)據(jù)的延續(xù)性，大幅提高工作效率和數(shù)據(jù)質(zhì)量。

（4）利用材料編碼標(biāo)準(zhǔn)，方便后期運(yùn)行維護(hù)采購(gòu)的自動(dòng)分解和自動(dòng)合并，最大程度發(fā)揮集采效益。

表1 油氣管道工程物料分類及代碼（部分）Tab.1 Material classification and code generation table of oil and gas pipeline engineering(part)

（5）統(tǒng)一編碼支持材料精細(xì)化管理，有效地降低施工中材料剩余量。

（6）提高物資集中管控能力，為項(xiàng)目群管理實(shí)現(xiàn)物資調(diào)配和減少庫(kù)存提供支撐。

（7）降低運(yùn)維的備品備件數(shù)量，提高資金利用率。

（8）提升價(jià)格庫(kù)的精準(zhǔn)度，為價(jià)格分析提供準(zhǔn)確、可靠數(shù)據(jù)。

（9）統(tǒng)一和精細(xì)化的材料編碼有力地支持了標(biāo)準(zhǔn)化采購(gòu)的實(shí)施。

（10）提高項(xiàng)目整體管理水平，讓高質(zhì)量數(shù)據(jù)創(chuàng)造更高應(yīng)用價(jià)值。

4 結(jié)束語(yǔ)

油氣管道物料分類編碼及應(yīng)用體系在管道全生命周期管理中的應(yīng)用，可以提高物料分類編碼的準(zhǔn)確性、唯一性、有效性和繼承性。通過(guò)一套合理、完善的物料分類體系來(lái)打通設(shè)計(jì)、采辦、施工、運(yùn)維各業(yè)務(wù)之間的數(shù)據(jù)壁壘，提供統(tǒng)一、標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)接口，實(shí)現(xiàn)管道全生命周期各階段應(yīng)用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)共享[10]。

中俄東線嫩江南岸大堤穿越回拖完成

刷新國(guó)內(nèi)最大管徑、最大壁厚管道定向鉆最長(zhǎng)距離穿越紀(jì)錄

4月28日，由管道局四公司承建的中俄東線（黑河—長(zhǎng)嶺）嫩江南岸大堤定向鉆穿越回拖完成。這是繼訥漠爾河、烏裕爾河之后，國(guó)內(nèi)第三條完成的管徑1 422 mm大口徑定向鉆穿越工程，定向鉆穿越長(zhǎng)度805 m，再次刷新了國(guó)內(nèi)最大管徑、最大壁厚管道的定向鉆最長(zhǎng)距離穿越紀(jì)錄。

嫩江南岸大堤定向鉆穿越位于吉林省松原市前郭縣境內(nèi)，穿越地層主要是粉砂、粉質(zhì)黏土和細(xì)砂層。中俄東線天然氣管道是構(gòu)筑我國(guó)四大油氣戰(zhàn)略通道之一的東北油氣戰(zhàn)略通道的重要工程，在全國(guó)天然氣管網(wǎng)布局中具有戰(zhàn)略性意義。

嫩江南岸大堤定向鉆穿越通過(guò)的地層，與訥漠爾河和烏裕爾河泥砂巖地層穿越完全不同，前兩處穿越均為巖石層，擴(kuò)孔成型較好，不易發(fā)生塌孔。嫩江南岸大堤定向鉆穿越為普通松散地層，該地質(zhì)適應(yīng)于小管徑定向鉆穿越，但對(duì)于大管徑穿越，擴(kuò)孔成孔較為困難，施工難度相對(duì)較大。主管穿越工程于今年3月22日開(kāi)鉆，4月27日開(kāi)始回拖，用時(shí)36天。

施工中，管道四公司嫩江穿越項(xiàng)目部科學(xué)策劃，精心組織，全體參建員工克服晝夜溫差大、大風(fēng)嚴(yán)寒、地質(zhì)條件復(fù)雜等困難，確保工程順利推進(jìn)。

嫩江穿越項(xiàng)目部在回拖前精密計(jì)算，克服現(xiàn)場(chǎng)大型設(shè)備無(wú)法配合的困難，管道入洞環(huán)節(jié)采用開(kāi)挖發(fā)送道、管道回拖全程注水降浮等措施，保證回拖一次成功。

嫩江南岸大堤定向鉆主管穿越的完成，為中俄東線北段工程按期投產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)，為定向鉆在大管徑、較軟地層定向鉆穿越工程施工提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)定向鉆業(yè)務(wù)向高質(zhì)量發(fā)展具有重要意義。

來(lái)源：中國(guó)石油新聞中心網(wǎng)站