用信息技術打造“智慧工廠”

□ 牟善軍

為提高生產管理水平和效率，企業針對多種業務建立起越來越多的獨立應用系統，如MES、LIMS、ERP、HSE等。如何將這些系統與為安全生產服務的系統有機結合，利用現代信息技術進行深度數據挖掘，形成智慧工廠信息系統，是當前信息化系統的研究熱點。

智慧工廠的實現是利用現代信息技術，結合企業現有生產管理系統，深入挖掘安全生產的相關數據，將裝置的安全運行監控與操作指導、設備與管線“物聯網”、現場作業的HSE管理、設備腐蝕與泄漏監測等各種工藝設備信息以及石化企業各種現有信息系統通過互聯網有效融合起來，實現對石化裝置立體化、全方位在線監控與智能診斷的多終端信息化智能管理。

與其他行業相比，我國石油石化行業信息化建設起步比較早，并已取得一定的成果，但與現代信息技術發展以及現代信息技術在日常生活中的應用相比，企業目前的生產管理信息化水平還存在明顯的差距。主要體現在以下幾個方面：

一是企業生產管理信息化系統著重于生產管理的數字化，通過信息系統將業務數據數字化，實現了統計報表功能，提供了管理決策支持，但缺乏對業務數據的深入應用以及隨時隨地對生產操作人員提供幫助的功能。

二是企業現有的信息系統之間數據信息不能有效共享，存在數據孤島現象，企業管理人員和技術人員在使用相關數據時，必須進入專門的信息系統，降低了信息利用效率。

三是現代信息技術如物聯網、移動應用等技術在生產管理或安全生產方面的應用案例欠缺，現有的信息系統無法支持這方面的應用。

過去的生產管理信息系統是從生產工藝控制系統（如DCS）開始，為提高管理水平，逐步發展出MES、LIMS、ERP等系統?，F代信息技術如云計算、物聯網和移動應用在生活娛樂方面已經應用得十分廣泛，對人們的生活方式產生了深刻影響，但在生產方面的應用卻遠遠落后。究其原因，就在于企業的信息系統是面向管理服務開發的，著力于為管理決策提供數據支持，而不是針對具體的操作層面。一個只面向管理而不針對生產一線人員開發的系統對生產效率的提升是有限的。

青島安全工程研究院利用現有信息技術與安全生產技術研發成果，在資產完整性管理、過程安全和HSE管理方面，為企業安全生產信息化提供了多種配套的信息化系統，主要包括企業生產過程在線監測與安全運行指導系統、煉化企業設備腐蝕監測與在線診斷系統、HAZOP智能分析軟件、設備RBI分析軟件、企業生產現場泄漏監測與報警處置系統、企業HSE管理系統、生產現場作業許可移動應用系統和三維虛擬現實HSE應用系統等。其中有三項技術為今后智慧工廠信息系統的實現奠定了一定的基礎。

一是故障診斷與安全運行指導系統。該系統是國家“863”項目的研發成果，可以實時進行異常工況的診斷，為裝置的安全平穩運行提供技術指導，對優化工藝操作，實現精細化管理起到積極的推動作用，可以在智慧工廠的建設中發揮異常工況診斷和專家知識管理的作用。

二是防爆手持數字終端exPAD的開發。它具有無線網絡通信功能，同時可以作為移動信息展示終端，目前已在作業許可管理系統中應用。

三是三維虛擬現實HSE應用系統VRHSE。該系統將三維虛擬現實技術與專業HSE技術結合，開發了事故應急演練系統、生產操作培訓系統、事故模擬再現系統等，可以提供一種身臨其境的感受，增強培訓演練的效果。

未來的企業生產信息系統在為管理決策提供數據支持的同時，更應該借助云計算、物聯網、網絡通信和移動應用等現代信息技術的支持，實現隨時隨地對生產一線人員的直接幫助和服務，同時把員工的操作經驗固化為系統的專家知識，以發揮更大、更廣泛、更持久的作用。智慧工廠信息系統在指導企業生產裝置安全平穩運行，促進企業安全生產方面具有重要意義。為此，建議企業設立大型信息化項目，利用現代信息技術云計算、物聯網和移動應用建設智慧工廠信息系統，為企業快速發展提供現代信息技術支持。