淺談流程工業(yè)“數(shù)字化工廠”工程基礎(chǔ)信息管理

陳香

江蘇兆勝空調(diào)有限公司 江蘇 泰興 225441

引言

隨著時代的發(fā)展，業(yè)主的傳統(tǒng)工作模式受到了巨大的挑戰(zhàn)，尤其是在確保盈利能力和長期生存能力方面。資本密集型化工、電力、海洋等行業(yè)的業(yè)主面臨著前所未有的挑戰(zhàn)，外部的競爭壓力迫使業(yè)主以低運(yùn)營成本 (OPEX) 的安全、優(yōu)化、智能、可持續(xù)的生產(chǎn)為目標(biāo)。業(yè)主企業(yè)在追求最佳的資產(chǎn)性能和回報(bào)的同時，為了滿足全球市場不斷增長的需求，不斷擴(kuò)建和增建設(shè)施，而這些工作必須在有限的資源、緊湊的計(jì)劃、嚴(yán)格的資本支出 (CAPEX) 預(yù)算的條件下安全可靠地實(shí)施。

業(yè)主傳統(tǒng)的信息化建設(shè)藍(lán)圖通常是規(guī)劃工廠竣工投產(chǎn)之后的業(yè)務(wù)，覆蓋企業(yè)財(cái)務(wù)、生產(chǎn)運(yùn)行維護(hù)、供應(yīng)鏈、銷售等環(huán)節(jié)，以實(shí)施ERP、MES、APC、實(shí)時數(shù)據(jù)庫、HSE、LIMS、OA等系統(tǒng)為主，實(shí)現(xiàn)工廠運(yùn)行周期內(nèi)資金流、物流、信息流的統(tǒng)一。

1 EPC階段的工程數(shù)據(jù)是實(shí)現(xiàn)“數(shù)字化工廠”的重要基石之一

“數(shù)字化工廠”的概念其實(shí)在十幾年前就已經(jīng)提出來，已經(jīng)不是新的概念，經(jīng)歷很多年的探索，從工廠的MIS系統(tǒng)應(yīng)用到現(xiàn)在的三維模型瀏覽系統(tǒng)應(yīng)用，各種各樣的討論和觀點(diǎn)從未中斷過，但到目前為止還沒有一個比較清晰、明確的定義。本文將從工廠基礎(chǔ)的工程信息管理入手，淺談“數(shù)字化工廠”規(guī)劃，希望能夠?yàn)榻⒄嬲摹皵?shù)字化工廠”貢獻(xiàn)一分力量。

目前行業(yè)內(nèi)對“數(shù)字化工廠”的理解和論點(diǎn)是百花齊放、各有千秋，然而無論哪一種理論，規(guī)劃工廠的數(shù)字化工作是必不可少的條件。工廠的數(shù)字化并不是哪一類系統(tǒng)單獨(dú)解決的問題，這是一個關(guān)系工廠生命周期的宏觀的問題。實(shí)現(xiàn)工廠的數(shù)字化要從工廠的每一個階段入手，逐步數(shù)字化，并且每個階段的過渡中，數(shù)字化的信息成果是能夠被繼承和重復(fù)利用的，這樣通過從基礎(chǔ)信息的數(shù)字化到企業(yè)資源配置的數(shù)字化，全面實(shí)現(xiàn)工廠的數(shù)字化，從而為打造現(xiàn)代、智能的工廠奠定堅(jiān)實(shí)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)[1]。

“數(shù)字化工廠”的成敗在于工廠如何能夠數(shù)字化，合理、準(zhǔn)確解決這個問題才是關(guān)鍵所在?；厮莸秸麄€工廠的生命周期，工程設(shè)計(jì)、工程采購、工程施工，即E、P、C每個階段產(chǎn)生的工程數(shù)據(jù)才是工廠基礎(chǔ)信息數(shù)字化的真正源頭，是最終反映工廠客觀存在的邏輯數(shù)據(jù)。對于工廠而言，如何能夠收集、管理好EPC階段的工程數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)最終的工廠數(shù)字化交付，是實(shí)現(xiàn)“數(shù)字化工廠”的重要基石之一。

圖1 工程信息化規(guī)劃圖

2 工程基礎(chǔ)數(shù)據(jù)一直存在并貫穿從立項(xiàng)、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行到改造、退役的始終

企業(yè)工程信息管理平臺對于工廠的整體信息化建設(shè)而言，本身就是一個創(chuàng)新。實(shí)際上，工程信息管理的需求一直存在，特別是工廠的原始的設(shè)計(jì)信息，但由于各方面的原因，這個需求很難落實(shí)到實(shí)際的信息化系統(tǒng)，但最重要的原因是在現(xiàn)有的信息化體系中沒有明確的定位工程信息管理系統(tǒng)，如何規(guī)劃這樣的系統(tǒng)為企業(yè)的整體信息化服務(wù)是首要問題。

工廠生命周期中工程基礎(chǔ)數(shù)據(jù)一直存在并貫穿始終，從立項(xiàng)、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行到改造、退役，但這些數(shù)據(jù)都是階段性的，就正在運(yùn)營的工廠而言，這些數(shù)據(jù)是相對靜態(tài)的數(shù)據(jù)。投入運(yùn)營的工廠會產(chǎn)生很多動態(tài)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，例如設(shè)備維護(hù)數(shù)據(jù)、DCS采集實(shí)時數(shù)據(jù)、安全分析數(shù)據(jù)、自動控制數(shù)據(jù)等，這些數(shù)據(jù)支撐著工廠的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

“數(shù)字化工廠”規(guī)劃整體技術(shù)架構(gòu)可以分為三層：系統(tǒng)平臺層、基礎(chǔ)軟件平臺層和應(yīng)用平臺層。具體內(nèi)容如下：

（1）系統(tǒng)平臺層：提供穩(wěn)定的硬件和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，包括了硬件和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的安全、配置、備份和保密等基本要求；

（2）基礎(chǔ)平臺層：提供基礎(chǔ)的軟件架構(gòu)和數(shù)據(jù)庫環(huán)境，以滿足基本的數(shù)據(jù)、資料、業(yè)務(wù)功能和工作流程的需要；

（3）應(yīng)用平臺層：提供豐富的客戶應(yīng)用環(huán)境，以便不同客戶可以根據(jù)自身的需要進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)、報(bào)表的查詢和分析等一些自定義功能。

企業(yè)從基礎(chǔ)平臺搭建入手，調(diào)研業(yè)務(wù)需求，擴(kuò)展應(yīng)用平臺，集成各類已有的信息系統(tǒng)，最終形成一個“數(shù)字化工廠”的整體架構(gòu)。

3 結(jié)束語

“數(shù)字化工廠”規(guī)劃是企業(yè)做大、做強(qiáng)決心的表現(xiàn)，只有抓住企業(yè)信息管理之根本，戰(zhàn)略性規(guī)劃企業(yè)工程信息管理，為實(shí)現(xiàn)“數(shù)字化工廠”奠定堅(jiān)實(shí)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。