我國(guó)焊管制造企業(yè)提質(zhì)轉(zhuǎn)型路徑思考
——生產(chǎn)過(guò)程數(shù)字化、自動(dòng)化和企業(yè)管控信息化

王 旭

（渤海石油裝備制造有限公司，天津 300457）

國(guó)內(nèi)的焊管制造企業(yè)經(jīng)過(guò)了50 年特別是近20年的發(fā)展已經(jīng)形成了世界上最大規(guī)模的鋼管產(chǎn)業(yè)，鋼管產(chǎn)品無(wú)論從產(chǎn)能到產(chǎn)品品種都具備了相當(dāng)規(guī)模并達(dá)到了很高水平［1-2］。但目前我國(guó)大多數(shù)焊管制造企業(yè)的盈利能力卻在下降。這與我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段有著很大關(guān)系。文獻(xiàn)［3］指出，國(guó)家競(jìng)爭(zhēng)力發(fā)展可分為四個(gè)階段，即生成要素導(dǎo)向階段、投資導(dǎo)向階段、創(chuàng)新導(dǎo)向階段和財(cái)富導(dǎo)向階段。當(dāng)前我國(guó)人均GDP（國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值）超過(guò)1 萬(wàn)美金，進(jìn)入了創(chuàng)新導(dǎo)向階段。鋼管制造企業(yè)也是如此，經(jīng)過(guò)了一個(gè)時(shí)期依靠資金、勞動(dòng)力等要素投入支撐快速發(fā)展后，投資效率和邊際效益大幅下降，依靠傳統(tǒng)要素拉動(dòng)發(fā)展的方式難以為繼，必須靠創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展。而創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展不應(yīng)單純理解為新產(chǎn)品研發(fā)和新技術(shù)突破。適應(yīng)新技術(shù)發(fā)展、應(yīng)用新技術(shù)的突破改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)也是非常重要的選擇。

1 我國(guó)焊接鋼管產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀

1.1 長(zhǎng)輸管道用焊管產(chǎn)品開(kāi)發(fā)

我國(guó)長(zhǎng)輸管線產(chǎn)品開(kāi)發(fā)應(yīng)用情況見(jiàn)表1。

表1 我國(guó)長(zhǎng)輸管線產(chǎn)品開(kāi)發(fā)應(yīng)用情況

（1） 高強(qiáng)度焊管。

從2005 年開(kāi)始各鋼廠和鋼管廠陸續(xù)開(kāi)始研究超高強(qiáng)度管線鋼管，從X90 到X100、X120 均完成了單根鋼管試制工作，但工程應(yīng)用的各種問(wèn)題還需要研究解決，所以工程應(yīng)用進(jìn)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于產(chǎn)品開(kāi)發(fā)。中石油管道項(xiàng)目經(jīng)理部組織的第三代大輸量管道重大科技專項(xiàng)研究課題，根據(jù)試制鋼管的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，已經(jīng)確定了準(zhǔn)備建設(shè)X90 試驗(yàn)段，X90鋼級(jí)螺旋縫、直縫鋼管的小批量試制也已完成，各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，但由于各種原因試驗(yàn)段沒(méi)有進(jìn)行。

（2） 海洋輸送管道。

我國(guó)海底管線管的開(kāi)發(fā)是在20 世紀(jì)90 年代后期，當(dāng)時(shí)受到直縫焊管制造能力限制，采用無(wú)縫鋼管開(kāi)發(fā)海底管道用管，比較典型的是天津鋼管集團(tuán)股份有限公司開(kāi)發(fā)生產(chǎn)的X56 鋼級(jí)Φ114.3 mm×10 mm、Φ273.1 mm×12.7 mm、Φ168.3 mm×12.7 mm等多個(gè)規(guī)格的海底管線管，從2010 年后直縫鋼管開(kāi)始成功應(yīng)用于各海洋管道工程。

2010 年中石油渤海裝備巨龍鋼管有限公司（簡(jiǎn)稱巨龍鋼管）成功完成了中海油南海深水天然氣管道項(xiàng)目用X65 鋼級(jí)Φ762 mm×30.2 mm 和X70 鋼級(jí)Φ765.2 mm×31.8 mm 直縫埋弧焊管國(guó)產(chǎn)化任務(wù)。

2011 年開(kāi)始寶山鋼鐵股份有限公司（簡(jiǎn)稱寶鋼股份）海底管線管實(shí)現(xiàn)批量供貨，目前已累計(jì)供貨約150 萬(wàn)t，320 km。2016 年UOE 生產(chǎn)線成功通過(guò)了全流程海洋管道用鋼管DNV 挪威船級(jí)社第三方認(rèn)證，是國(guó)內(nèi)唯一一家板、管及涂層通過(guò)DNV 挪威船級(jí)社海管認(rèn)證的焊管企業(yè)。

2011 年番禺珠江鋼管有限公司（簡(jiǎn)稱珠江鋼管）生產(chǎn)出國(guó)內(nèi)第一批X65MD 鋼級(jí)Φ559 mm×22~27 mm 的1 500 m 深海鋼管，并成功應(yīng)用于我國(guó)南海荔灣3-1 深海氣田項(xiàng)目，共5.1 萬(wàn)t；2013 年，珠江鋼管的“深海管線用直縫埋弧焊鋼管”入選2013年度國(guó)家重點(diǎn)新產(chǎn)品計(jì)劃項(xiàng)目。

2014 年12 月，國(guó)內(nèi)首根X70 鋼級(jí)Φ1 016 mm×36.5 mm 深海用高強(qiáng)度厚壁直縫埋弧焊管在寶雞鋼管中油寶世順（秦皇島）鋼管有限公司（簡(jiǎn)稱中油寶世順公司）下線；2015 年12 月，該公司開(kāi)發(fā)了X70 鋼級(jí)Φ762 mm×36.5 mm 和Φ762 mm×40.5 mm 深海用高強(qiáng)度厚壁直縫埋弧焊管。

2018 年，國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“高應(yīng)變海洋管線管研制”完成立項(xiàng)，項(xiàng)目主要針對(duì)基于應(yīng)變?cè)O(shè)計(jì)對(duì)深水管道的特殊要求，建立基于應(yīng)變海底管道設(shè)計(jì)方法，闡明L485 高應(yīng)變管材強(qiáng)、韌、塑化控制理論，攻克板/管制造關(guān)鍵技術(shù)，開(kāi)發(fā)環(huán)焊焊接材料、工藝、接頭檢測(cè)與評(píng)價(jià)技術(shù)，建立應(yīng)用評(píng)價(jià)體系和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)［4］，形成高應(yīng)變海洋管線管制造能力及配套技術(shù)。2020 年，渤海石油裝備制造有限公司（簡(jiǎn)稱渤海裝備）完成L485 鋼級(jí)Φ559 mm×31.8 mm 深海高應(yīng)變直縫埋弧焊管工業(yè)化試制，產(chǎn)品性能通過(guò)第三方檢測(cè)，標(biāo)志著我國(guó)深海高應(yīng)變焊管制造技術(shù)取得突破。

（3） 大應(yīng)變鋼管。

大應(yīng)變鋼管技術(shù)日趨成熟。雙相組織管線鋼的成功開(kāi)發(fā)提高了高鋼級(jí)管線鋼管的塑性變形能力，降低了應(yīng)變時(shí)效性能，X70、X80 鋼級(jí)大應(yīng)變鋼管均成功開(kāi)發(fā)［5］。

X70 鋼級(jí)大應(yīng)變鋼管于2011 年9 月通過(guò)了中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司（簡(jiǎn)稱中石油）和中國(guó)鋼鐵工業(yè)協(xié)會(huì)組織的鑒定，并成功應(yīng)用于中緬管道，共計(jì)4 萬(wàn)多噸。由鞍鋼、沙鋼供應(yīng)鋼板，巨龍鋼管和中油寶世順完成了X80 鋼級(jí)大應(yīng)變鋼管千噸級(jí)試生產(chǎn)，并于2012 年11 月通過(guò)了中石油的鑒定，標(biāo)志著我國(guó)具備了X80 鋼級(jí)大應(yīng)變鋼管批量生產(chǎn)能力。2012 年，中油寶世順和巨龍鋼管為西氣東輸三線供應(yīng)X80 鋼級(jí)Φ1 219 mm×26.4 mm 大應(yīng)變焊管，填補(bǔ)了我國(guó)X80 鋼級(jí)大應(yīng)變焊管制造的空白。

（4） 低溫鋼管。

我國(guó)鋼管企業(yè)也在開(kāi)發(fā)高寒地區(qū)用K60 和K65（X80）鋼級(jí)管線管，并且取得了重大進(jìn)展。2006 年巨龍鋼管首次開(kāi)發(fā)了符合俄羅斯標(biāo)準(zhǔn)的輸送管道用K60 鋼級(jí)直縫埋弧焊管、彎管和管件，并為中俄原油管道（二期）供應(yīng)Φ1 220 mm×33 mm、Φ1 220 mm×26.4 mm 彎管。巨龍鋼管公司研制生產(chǎn)的站場(chǎng)低溫環(huán)境（-45 ℃）用X80 鋼級(jí)Φ1 422 mm×30.8 mm 直縫埋弧焊管、Φ1 422 mm×33.8 mm 感應(yīng)加熱彎管、Φ1 422 mm×1 219 mm 三通管件于2018 年11 月在中石油進(jìn)行鑒定，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)供貨［6］。該系列產(chǎn)品可在-45 ℃環(huán)境下裸露服役，從而節(jié)省大量因保溫伴熱措施導(dǎo)致的建設(shè)與維護(hù)費(fèi)用。該系列產(chǎn)品代表當(dāng)前國(guó)內(nèi)油氣輸送鋼管最高水平，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白。

（5） 抗腐蝕鋼管。

國(guó)內(nèi)酸性服役環(huán)境用高等級(jí)焊管研究起步晚，但進(jìn)步很快。國(guó)內(nèi)焊管企業(yè)和冶金企業(yè)聯(lián)合攻關(guān)，在冶煉純凈化、連鑄低倍控制、板材TMCP（熱機(jī)械控制工藝）控制及耐酸焊材開(kāi)發(fā)等方面取得巨大成就。從鋼級(jí)來(lái)看，從主要供應(yīng)集輸小直徑X52MS 鋼級(jí)逐漸發(fā)展到大直徑長(zhǎng)距離外輸用X65MS 鋼級(jí)，X70MS 鋼級(jí)也有研發(fā)［7-8］，不僅滿足國(guó)內(nèi)需求，高等級(jí)酸性環(huán)境用焊管還批量出口到中東、中亞和北美等國(guó)家和地區(qū)。典型管廠有寶鋼股份、渤海裝備、寶雞鋼管、珠江鋼管等企業(yè)；典型工程如2004年全部采用國(guó)產(chǎn)X65MS 鋼級(jí)直縫埋弧焊管的忠-武輸氫管線工程，2015 年寶鋼股份獨(dú)家供應(yīng)2.68 萬(wàn)t X65MS 鋼級(jí)直縫埋弧焊管的英國(guó)石油公司（BP）在阿曼的BP Khazzan 1 期項(xiàng)目等。截至目前，寶鋼股份耐酸焊管共計(jì)生產(chǎn)55 萬(wàn)t，其中埋弧焊管約50 萬(wàn)t，高頻焊管（HFW）約5 萬(wàn)t；珠江鋼管生產(chǎn)耐酸焊管累計(jì)超過(guò)了10 萬(wàn)t；巨龍鋼管公司為土庫(kù)曼、長(zhǎng)慶油田等供貨共計(jì)3.4 萬(wàn)t。

對(duì)于特殊環(huán)境用輸送鋼管的研發(fā)，我國(guó)目前已經(jīng)能夠滿足國(guó)內(nèi)絕大多數(shù)管道建設(shè)的需求，并批量出口到世界各地。但我國(guó)制管企業(yè)參與影響力較大的著名管道的建設(shè)較少（如北溪管道）。一方面由于我國(guó)管道建設(shè)在近20 年內(nèi)項(xiàng)目非常多，各主要鋼管生產(chǎn)廠（尤其是中石油內(nèi)部生產(chǎn)廠）主要為國(guó)內(nèi)重點(diǎn)項(xiàng)目供管，參與國(guó)際項(xiàng)目的能力和積極性受到限制；二是國(guó)際上重點(diǎn)項(xiàng)目少，而且需要長(zhǎng)時(shí)間的跟蹤才有參與的可能，在這方面我國(guó)制管企業(yè)長(zhǎng)期參與國(guó)際合作的能力和決心都存在一些短板。參與國(guó)際管道項(xiàng)目競(jìng)爭(zhēng)不單可以提升企業(yè)產(chǎn)品制造能力，而且可以通過(guò)這些項(xiàng)目提升焊管制造企業(yè)國(guó)際市場(chǎng)運(yùn)作規(guī)則、項(xiàng)目運(yùn)行方式等方面的適應(yīng)能力。

1.2 焊管生產(chǎn)線能力

我國(guó)現(xiàn)有焊管產(chǎn)能7 000 萬(wàn)t。其中，Φ400 mm以下的中小直徑HFW 機(jī)組最多，產(chǎn)能約4 600 萬(wàn)t，占比65%，主要產(chǎn)品是一般水煤氣管和建筑用腳手架管等；Φ400~660 mm 的HFW 焊管產(chǎn)能約700萬(wàn)t，占比10%，主要用作城市供水、供熱和供氣管網(wǎng)，少量用于成品油輸送和天然氣管道甚至海底油氣管道；螺旋縫埋弧焊管機(jī)組產(chǎn)能約1 000 萬(wàn)t（占比15%），直縫埋弧焊管機(jī)組產(chǎn)能約700 萬(wàn)t（占比10%），一部分高端產(chǎn)品用于天然氣長(zhǎng)輸管道，其余用于城市燃?xì)饧肮┧?、供熱和供氣管網(wǎng)。現(xiàn)簡(jiǎn)單說(shuō)明大直徑直縫、螺旋縫埋弧焊管生產(chǎn)能力。

（1） 直縫埋弧焊管生產(chǎn)線和產(chǎn)能分布。我國(guó)直縫埋弧焊管生產(chǎn)線有近40 條，生產(chǎn)線主要分布在華東和華北地區(qū)，產(chǎn)能分別為378 萬(wàn)t 和195 萬(wàn)t，占我國(guó)直縫埋弧焊管產(chǎn)能的52.0%和27.0%。

（2） 帶有預(yù)精焊的螺旋縫焊管生產(chǎn)線和產(chǎn)能分布。目前，國(guó)內(nèi)的螺旋縫焊管生產(chǎn)線有近千條，生產(chǎn)線的生產(chǎn)直徑規(guī)格、設(shè)備配置也有較大的區(qū)別。其中比較有代表性的還是采用“兩步法”生產(chǎn)的螺旋縫焊管生產(chǎn)線。而且，采用預(yù)精焊工藝的螺旋縫焊管生產(chǎn)線的檢測(cè)設(shè)備配置也是比較高的，更適應(yīng)于長(zhǎng)輸管道用鋼管的生產(chǎn)。世界上螺旋縫焊管預(yù)精焊機(jī)組已建設(shè)近30 套，其中主要是：印度新建的預(yù)精焊機(jī)組已超過(guò)10 套，中國(guó)10 套，美國(guó)新建的螺旋縫焊管生產(chǎn)線均為預(yù)精焊機(jī)組（4 條）［9］。目前我國(guó)已建成的9 條預(yù)精焊生產(chǎn)線的情況見(jiàn)表2?？梢灶A(yù)料，隨著管道工程對(duì)于鋼管的要求越來(lái)越高和自動(dòng)化控制技術(shù)的發(fā)展，在今后長(zhǎng)輸管道建設(shè)用螺旋縫埋弧焊管尤其是高鋼級(jí)、大壁厚的鋼管生產(chǎn)中將會(huì)越來(lái)越多地采用預(yù)精焊工藝。

1.3 焊管企業(yè)信息化應(yīng)用

隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，國(guó)內(nèi)的焊管企業(yè)在生產(chǎn)線的信息化建設(shè)方面投入了大量的人力、物力，國(guó)內(nèi)的多條生產(chǎn)線都建設(shè)了ERP（企業(yè)資源計(jì)劃系統(tǒng)）、MES（制造企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程執(zhí)行系統(tǒng)），還有部分企業(yè)建設(shè)了物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，并實(shí)現(xiàn)了多個(gè)信息系統(tǒng)的融合，這些信息系統(tǒng)的建設(shè)不僅實(shí)現(xiàn)了從材料到成品鋼管的生產(chǎn)全過(guò)程監(jiān)控，為鋼管生產(chǎn)提供持續(xù)的質(zhì)量保證，并為滿足客戶管道全生命周期管理提供了有力的質(zhì)量數(shù)據(jù)支持，同時(shí)也提升了制管企業(yè)的生產(chǎn)和經(jīng)營(yíng)管理水平。

表2 我國(guó)螺旋縫焊管預(yù)精焊機(jī)組（外控成型方式）情況

華油鋼管有限公司和清華大學(xué)信息中心從2003 年開(kāi)始合作研發(fā)焊管生產(chǎn)信息管理系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)研發(fā)和不斷改進(jìn)，現(xiàn)已形成了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的信息管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)擁有強(qiáng)大的軟件整體架構(gòu)能力，功能邏輯清晰，模塊化開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)，數(shù)據(jù)庫(kù)統(tǒng)一分層管理，形成了一套從卷板、銷售、生產(chǎn)、理化試驗(yàn)、質(zhì)量分析、發(fā)貨管理、多種文字質(zhì)證書、碼單、生產(chǎn)檢驗(yàn)中英文報(bào)告實(shí)時(shí)導(dǎo)出的全生命周期一體化、信息化管理的完整體系，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠，為精益生產(chǎn)、精益管理、智能制造奠定了基礎(chǔ)［10］。

我國(guó)焊管生產(chǎn)線在裝備和工藝技術(shù)方面均達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平，直縫埋弧焊管生產(chǎn)線和螺旋縫埋弧預(yù)精焊生產(chǎn)線都先后引進(jìn)了目前國(guó)際上最先進(jìn)的焊管機(jī)組設(shè)備，國(guó)內(nèi)焊管設(shè)備生產(chǎn)廠的能力也有了長(zhǎng)足的進(jìn)步。焊管機(jī)組的國(guó)產(chǎn)化程度和水平越來(lái)越高，國(guó)內(nèi)的焊管生產(chǎn)裝備不僅滿足了國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求，還大量出口到世界各地。

2 國(guó)內(nèi)焊管企業(yè)轉(zhuǎn)型需求

隨著中俄東線工程的啟動(dòng)和國(guó)家管網(wǎng)公司的成立，長(zhǎng)輸管道建設(shè)對(duì)鋼管的要求也有了一些新的變化，應(yīng)該引起鋼管制造企業(yè)的重視。對(duì)于我們今后一個(gè)階段的研發(fā)和改進(jìn)方向，為什么把“生產(chǎn)過(guò)程數(shù)字化、自動(dòng)化，企業(yè)管控信息化”作為焊管制造企業(yè)提升轉(zhuǎn)型的重要途徑之一，這和目前國(guó)家和行業(yè)發(fā)展階段有著重要關(guān)系，也和管道建設(shè)對(duì)鋼管制造企業(yè)的要求以及焊管企業(yè)自身發(fā)展需求有關(guān)。

2.1 焊管生產(chǎn)企業(yè)的需求

（1） 企業(yè)提高績(jī)效的需求。

目前先進(jìn)的制管企業(yè)大都建立了ERP、MES、SCADA（數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)）等比較齊全的信息系統(tǒng)，也取得了一定的成效，但在促進(jìn)工藝技術(shù)進(jìn)步、生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)精細(xì)化管控方面普遍不足。豐田的精益生產(chǎn)理論是以“Just In Time”（準(zhǔn)時(shí)生產(chǎn)）為目標(biāo)，消除生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)過(guò)程中的各種浪費(fèi)，尤其是非價(jià)值增值過(guò)程造成的浪費(fèi)。鋼管生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)價(jià)值鏈短，在合同簽訂、原材料采購(gòu)、鋼板供貨、原材料儲(chǔ)運(yùn)、生產(chǎn)、倒運(yùn)、成品管倉(cāng)儲(chǔ)和發(fā)運(yùn)接收等生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)過(guò)程中，真正增值只有生產(chǎn)過(guò)程，而單純提升生產(chǎn)過(guò)程效率對(duì)于提升整個(gè)企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)績(jī)效的作用是有限的，更應(yīng)該關(guān)注的是生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)全過(guò)程的精益管理，使銷售、采購(gòu)、生產(chǎn)和儲(chǔ)運(yùn)等全過(guò)程的參與者全面學(xué)習(xí)和實(shí)施信息系統(tǒng)，才能夠真正起到精益管理，提升鋼管產(chǎn)業(yè)鏈的總體創(chuàng)效水平的作用。

要將鋼管企業(yè)運(yùn)行過(guò)程中所有過(guò)程顯現(xiàn)化，實(shí)現(xiàn)“物流、生產(chǎn)流、資金流”三流合一，信息技術(shù)是最有效的手段，只有通過(guò)信息系統(tǒng)才能夠?qū)⒕薮髷?shù)據(jù)流有機(jī)結(jié)合，為企業(yè)提供高效的管控手段。

（2） 提高產(chǎn)品品質(zhì)的需求。

鋼管產(chǎn)品的特點(diǎn)決定了鋼管產(chǎn)品最本質(zhì)的質(zhì)量特征：產(chǎn)品品質(zhì)的一致性。也就是鋼管產(chǎn)品性能和外觀尺寸等相關(guān)品質(zhì)的一致性。而鋼管產(chǎn)品的性能是抽樣檢測(cè)，幾根鋼管的檢測(cè)結(jié)果代表整批鋼管的質(zhì)量。這就要求要想成為世界一流鋼管制造企業(yè)必須具備非常高的全過(guò)程質(zhì)量管控水平，而生產(chǎn)過(guò)程參數(shù)的自動(dòng)檢測(cè)是全過(guò)程質(zhì)量管控的基礎(chǔ)。只有完整可靠的過(guò)程數(shù)據(jù)才有可能實(shí)現(xiàn)高水平的質(zhì)量管控。隨著科技發(fā)展，鋼管制造企業(yè)的自動(dòng)化、信息化水平越來(lái)越高，一些世界先進(jìn)的鋼管制造企業(yè)也正在向著智能化的方向努力，鋼管生產(chǎn)過(guò)程越來(lái)越多的依靠裝備自動(dòng)完成，生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量受生產(chǎn)員工操作技能的影響越來(lái)越小。

（3） 企業(yè)降低成本的需求。

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，企業(yè)人工成本在產(chǎn)品成本構(gòu)成中所占比例越來(lái)越大，采用機(jī)器人等先進(jìn)技術(shù)減少人工成本的要求也越來(lái)越迫切。通過(guò)機(jī)器取代人工不僅可以減少人工成本，還可以大大減少生產(chǎn)過(guò)程中內(nèi)部質(zhì)量損失，有效降低企業(yè)運(yùn)行成本。

2.2 管道建設(shè)的新需求

（1） 管道建設(shè)安全性需求。

隨著我國(guó)西氣東輸、中俄天然氣管道等一系列管道的建設(shè)，大直徑、高鋼級(jí)管線鋼管的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，然而伴隨著高壓油氣管道的服役，管線失效案例時(shí)有發(fā)生，由此產(chǎn)生了很大的經(jīng)濟(jì)損失。這一方面反映出過(guò)去高壓油氣輸送管道建設(shè)在施工質(zhì)量控制方面的欠缺，另一方面在某種程度上也反映了我國(guó)在高等級(jí)管線管服役安全整體性方面考慮不足，管道施工、焊管制造環(huán)節(jié)沒(méi)有完全統(tǒng)一協(xié)調(diào)，制造、施工在依循各自標(biāo)準(zhǔn)時(shí)都能達(dá)到要求，匹配在一起卻存在一些問(wèn)題，目前已大大影響了高鋼級(jí)管線鋼的應(yīng)用，業(yè)界甚至質(zhì)疑X80 鋼級(jí)的應(yīng)用。因此，作為鋼管生產(chǎn)企業(yè)，在保證產(chǎn)品質(zhì)量滿足標(biāo)準(zhǔn)要求的同時(shí)，也應(yīng)該綜合考慮現(xiàn)場(chǎng)焊接的便利性、管線全生命周期安全服役等問(wèn)題。對(duì)此，制管企業(yè)完整的數(shù)字化體系可以為現(xiàn)場(chǎng)施工提供有效的數(shù)據(jù)支持。

鋼管綜合數(shù)據(jù)可以為環(huán)焊接頭性能設(shè)計(jì)、焊接工藝匹配、工藝參數(shù)范圍設(shè)定提供基礎(chǔ)條件，使得環(huán)焊接頭性能更易得到保證。鋼管尺寸精度的一致性大大降低現(xiàn)場(chǎng)組對(duì)的難度，避免強(qiáng)力組對(duì)，降低組對(duì)應(yīng)力，提高了組對(duì)效率。

油氣輸送管道建設(shè)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量可靠性要求越來(lái)越高，國(guó)際先進(jìn)的管道建設(shè)管理更偏向于鋼管供應(yīng)商對(duì)鋼管品質(zhì)管控能力的整體評(píng)估，對(duì)鋼管產(chǎn)品質(zhì)量要求不再僅僅局限于是否符合標(biāo)準(zhǔn)要求，嚴(yán)格的過(guò)程質(zhì)量管控，產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)的波動(dòng)性，精密的宏觀尺寸等各方面都已經(jīng)開(kāi)始被關(guān)注到。

（2） 管材產(chǎn)品全數(shù)字化移交的需求。

新時(shí)代技術(shù)條件下，油氣管網(wǎng)建設(shè)正跨入智慧管網(wǎng)建設(shè)階段，全生命周期管理，數(shù)字化工地，智慧運(yùn)行、智能診斷、智能追蹤、智能處置等方興未艾，呼喚管材產(chǎn)品的數(shù)字化虛擬移交。

以渤海裝備、寶雞鋼管、寶鋼股份為代表的國(guó)內(nèi)先進(jìn)制管企業(yè)先后建設(shè)了ERP、MES、SCADA等信息化系統(tǒng)，關(guān)鍵質(zhì)量數(shù)據(jù)大都實(shí)現(xiàn)自動(dòng)采集，工廠正向數(shù)字化轉(zhuǎn)型，基本具備了管材產(chǎn)品數(shù)字化移交的技術(shù)基礎(chǔ)。需要進(jìn)行管材產(chǎn)品全數(shù)字化移交平臺(tái)的研究與開(kāi)發(fā)，在產(chǎn)品層面滿足智慧管網(wǎng)建設(shè)、運(yùn)營(yíng)、維護(hù)全生命周期智能管控需求。

3 數(shù)字化、自動(dòng)化和信息化提升的實(shí)現(xiàn)

3.1 生產(chǎn)線關(guān)鍵生產(chǎn)和檢測(cè)工序數(shù)字化是基礎(chǔ)

自動(dòng)控制、計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、物聯(lián)網(wǎng)、AI 等技術(shù)的發(fā)展，使得設(shè)備控制、生產(chǎn)管理、質(zhì)量管理、安全管理、物料管理、資源調(diào)度等均向數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展，并呈現(xiàn)出管控一體化發(fā)展趨勢(shì)。

對(duì)焊管生產(chǎn)線而言，實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵加工和檢測(cè)工序數(shù)字化，增強(qiáng)控制層、管理層對(duì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)感知能力，才能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)間數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)共享，基于同一可靠數(shù)據(jù)源實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)最優(yōu)協(xié)調(diào)管控，制造工藝自主優(yōu)化，才能第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)異常，實(shí)時(shí)糾偏，確保產(chǎn)品品質(zhì)絕對(duì)可控，生產(chǎn)效率、質(zhì)量達(dá)到理想狀態(tài)。此外，關(guān)鍵加工和檢測(cè)工序數(shù)字化，使得在模擬時(shí)代一些一直依賴于工人技能不能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的工作，如X 射線探傷、表面檢查、成型、合縫等有了實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的可能。

3.2 關(guān)鍵設(shè)備和生產(chǎn)流程自動(dòng)化是關(guān)鍵

高壓油氣輸送管道用焊管在質(zhì)量方面的要求是萬(wàn)無(wú)一失，而對(duì)其安全服役起決定性作用的理化性能等指標(biāo)只能采取抽樣檢測(cè)，這就要保證抽樣的代表性，整批產(chǎn)品品質(zhì)必須有很高的一致性。通過(guò)關(guān)鍵設(shè)備和生產(chǎn)流程自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)加工過(guò)程自動(dòng)化，提高產(chǎn)品加工過(guò)程的一致性，是提升焊管產(chǎn)品品質(zhì)一致性的關(guān)鍵。

目前，焊管產(chǎn)品質(zhì)量很大程度上還依賴于操作者的人工調(diào)整控制與判斷，操作者的技能、認(rèn)知水平、責(zé)任心、甚至情緒都會(huì)對(duì)生產(chǎn)質(zhì)量、效率產(chǎn)生很大的影響。此外，高素質(zhì)技能型人才培養(yǎng)周期長(zhǎng)，人們就業(yè)理念的變化加上用工成本逐年增加，很多焊管生產(chǎn)線在采用自動(dòng)化、信息化技術(shù)提高效率、減少用工方面還有較大提升空間。

采用現(xiàn)代技術(shù)對(duì)現(xiàn)有焊管生產(chǎn)線的關(guān)鍵裝備、生產(chǎn)流程進(jìn)行自動(dòng)化改造，逐步擺脫生產(chǎn)質(zhì)量、效率對(duì)人的依賴，進(jìn)而逐步實(shí)現(xiàn)智能制造是焊管企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)、走向現(xiàn)代制造的關(guān)鍵所在。

3.3 實(shí)現(xiàn)企業(yè)全面信息化管控是目標(biāo)

焊管制造企業(yè)在過(guò)去很長(zhǎng)一段時(shí)間都在走規(guī)模效益發(fā)展的模式，這也使得我國(guó)焊管產(chǎn)能走到了世界第一的位置。很顯然這種模式將難以為繼，焊管企業(yè)必須轉(zhuǎn)型升級(jí)走高質(zhì)量發(fā)展的道路。

產(chǎn)品制造僅是焊管企業(yè)運(yùn)營(yíng)的一個(gè)環(huán)節(jié)，客戶、供應(yīng)商、原材料采購(gòu)、鋼板供貨、原材料儲(chǔ)運(yùn)、生產(chǎn)、倒運(yùn)、成品管倉(cāng)儲(chǔ)和發(fā)運(yùn)接收、施工、現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)等過(guò)程或相關(guān)方關(guān)系復(fù)雜，靠人難以全面管控，必然會(huì)帶來(lái)各種浪費(fèi)、漏洞、失誤等，給企業(yè)運(yùn)營(yíng)帶來(lái)不必要的損失，甚至是經(jīng)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)。傳統(tǒng)焊管企業(yè)在轉(zhuǎn)型升級(jí)、高質(zhì)量發(fā)展的道路上，應(yīng)樹(shù)立實(shí)現(xiàn)企業(yè)全面信息化管控的目標(biāo)，以達(dá)到技術(shù)經(jīng)濟(jì)最優(yōu)化，風(fēng)險(xiǎn)最小化，管控實(shí)時(shí)有效化，管理成本最小化的目的，從而在未來(lái)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地。

4 建 議

（1） 企業(yè)信息化是“一把手”工程，信息化是能夠?qū)ⅰ拔锪?、生產(chǎn)流、資金流”三流合一的最有效手段，但同時(shí)保證信息化能夠真正成為管理的有效手段也是非常困難的工作，如果不能保證各部門和專業(yè)形成統(tǒng)一合力，其作用很難有效發(fā)揮，甚至?xí)善髽I(yè)的包袱。所以“一把手”的認(rèn)識(shí)和決心是關(guān)鍵。

（2） 數(shù)字化要從思維方式的轉(zhuǎn)變開(kāi)始，如果沒(méi)有數(shù)字化的思維方式并將大數(shù)據(jù)利用合理有效的分析方法加以利用，那么我們積累的數(shù)據(jù)就是垃圾，而且積累的越多處理起來(lái)就越困難。

（3） 不能為了自動(dòng)化而自動(dòng)化，有些工序和設(shè)備實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化或智能化在現(xiàn)階段可能非常困難，如果實(shí)現(xiàn)可能要花費(fèi)非常高的代價(jià)，效果也未必理想。所以，還要從性價(jià)比方面全面考慮。但制約質(zhì)量和效率的瓶頸工序再難也要下決心實(shí)施。

（4） 關(guān)鍵技術(shù)還是要立足“自主研發(fā)”，在前一階段我國(guó)焊管行業(yè)的裝備技術(shù)進(jìn)步主要還是靠引進(jìn)技術(shù)和裝備，但在一些關(guān)鍵技術(shù)裝備方面如果不投入精力去自主研發(fā)，過(guò)一段時(shí)間引進(jìn)的裝備技術(shù)自然又會(huì)落后，還需要花大價(jià)錢繼續(xù)引進(jìn)。所以我們的制管裝備應(yīng)該從跟隨學(xué)習(xí)向引領(lǐng)發(fā)展，而近階段主要的研究還是在自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用方面。

5 結(jié) 語(yǔ)

焊管企業(yè)通過(guò)數(shù)字化、自動(dòng)化和信息化最終實(shí)現(xiàn)智能化生產(chǎn)與管控是當(dāng)前發(fā)展階段的正確選擇。隨著世界科技進(jìn)步日新月異，前沿技術(shù)呈集中突破態(tài)勢(shì)，多個(gè)技術(shù)群相互支撐、鏈?zhǔn)桨l(fā)展的局面正在形成，以云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、5G、大數(shù)據(jù)、人工智能為代表的數(shù)字技術(shù)與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)深度融合，新一輪的技術(shù)革命加速推進(jìn)，我們應(yīng)抓住機(jī)遇做好傳統(tǒng)焊管企業(yè)的融合，使企業(yè)走上提質(zhì)轉(zhuǎn)型的快速路。