“集团领导提到公司智能化建设时强调,不要为信息化而信息化、为智能化而智能化,一定要务实。要把‘顶层设计,分步实施,短板先行,生产优先’作为智能化建设的行动指南。”辞旧迎新之际,中国化工报记者连线沧州大化集团公司了解公司智能化建设情况,公司信息化部部长助理李勋表示,“信息化建设永远在路上,随着信息技术的快速发展,信息化、智能化建设需要不断的升级迭代,要跟上技术发展的步伐,要将发展智能制造作为长期坚持的战略任务。信息化建设只有起点没有终点、只有更好没有最好。”
那么,沧州大化智能化建设是如何务实的,取得了怎样的效果,又有哪些规划呢?
短板先行实现变革
近年来,沧州大化以打造国内化工领域人工智能标杆企业为目标,把数字化、网络化、智能化、绿色化作为提升产业竞争力的技术基点,以“立足自动化、深度数字化、全面网络化、迈向智能化”为行动策略,全力推进“两化”深度融合,推动企业向服务型和智能型转变。2018年,在“总体规划、统一标准、平台先行、分步实施”的原则基础上,他们又进一步将“顶层设计、分步实施、短板先行、生产优先”作为智能化建设的行动指南。而在这当中,“短板先行”成为该集团最为强调的一条。
在企业众多的短板中,他们首先注重的是生产系统的最优化。根据沧州大化的智能工厂建设规划蓝图,他们的智能工厂基于工业云和工业互联网技术,围绕着全面感知、预测预警、协同优化、科学决策4个方面进行建设。
公司打造智能工厂的具体措施是,打造一个平台:构建工业级云设施承载流程制造工业运行,打造流程、制造工业CPS基座支撑的智能应用;两种融合:数据融合+模型融合,实现物理世界与虚拟世界的一一映射, 支撑“物理工厂”与“数字工厂”的“数字孪生”的实现;三层架构:PCS层将感知到的物理实体数字化进行标准化信号的传输+MES层数字信号标准化信息的传递和管控+ERP层标准化信息的智慧化管理;四项原则:实时智能,集成共享,绿色生态,安全可控;五大目标:智能工艺,智能设备,智能管理,智能商务,智能服务。
“如果把整体工厂当作一部汽车的话,公司上述整体规划就确定了汽车的风格和最终效果。”李勋说。
搭建IT架构实现目标
李勋介绍,要进行智能工厂建设,首先必须要了解企业当前及未来发展的需要。目前沧州大化企业对于信息化的需求已经从单项业务上的需求上升到整体能力方面的需求,包括如何提升企业内部运营效率;如何加强控制力,实现业务经营管理的实时性;如何改善洞察力,缩小战略与执行之间的差异,建立企业“雷达系统”;如何提高协同性,创新企业业务流程,以满足企业管控和协同的需要;如何实现企业上下游的业务协同,实现价值链的协同效益。这就需要从顶层设计一个统一的架构来支持这些需求。因此,沧州大化从2013年就引进了IT架构的管理理念,开始了架构的设计和搭建。架构的设计强调业务战略的引导,主要分为业务架构、信息架构、应用架构和技术架构4个层面。
一是建立管理信息指标标准化体系。沧州大化集团公司的标准化体系包括财务分析、采购管理、销售与市场营销、生产管理、物料及库存管理、安全健康环保、人力资源、项目投资管理、科研、质量管理、工厂维护、信息技术与纪检监察等13个管理领域,涉及约1700个指标。
二是构建了主数据平台,满足了数据共享和跨平台、系统的使用需求。例如,沧州大化物料的编码主数据共分为49大类、893中类、4278小类,每一类编码均进行了特征值标准的定义。主数据平台的建立打通了生产主数据的跨平台、系统使用壁垒,消除了数据孤岛,实现了数出一家,数据钻取、溯源、存储、调用等灵活简便,极大的满足的数据统计分析的各类需求。
三是对信息系统的部署进行统一的规划,实现IT系统的整合。公司的ERP系统(设计层)、MES系统(执行层)与PCS系统(控制层)共同构成企业信息化构建的神经系统。
四是各应用系统通过服务总线进行数据调用和功能复用,这条企业服务总线是基于面向服务架构(SOA)建立的,目标在于让IT变得更有弹性,实现快速开发、有效开发,以更快地响应业务的需求,使企业应用摆脱以应用程序为中心的企业应用模式所带来的束缚。沧州大化集团公司基于SOA的理念2014年搭建了综合信息服务平台。
与时俱进强化管控能力
李勋介绍说,上世纪80年代末到90年代初,在沧州大化的整个生产线上,DCS和智能仪表已经全覆盖了,感知能力非常强。但随着企业管控能力的进一步提升,出现了很多问题。如管控不及时,数据不能处理完,不能形成智能化管理等。因此,他们就建立了全面感知、事件驱动的企业运营数据仓库(ODS),实现了外部系统集成、业务数据整合、数据分析与管控,建立数据服务体系,支撑企业应用。包括实时查看、报警信息,运营状态也全部都能展现,生产系统流程可在大数据平台上全面展示。截至目前,他们已经累计绘制了3000张生产流程图表,累计添加数据超过了4万条,各类生产数据管控模版约200套,整个生产流程实现了全方位实时监控,已经成为整个公司生产调度管理的重要依据。
他们还先搭建了以实时数据库为核心的工业大数据平台,在物理世界和数字世界之间全面建立准实时联系,实现物理世界与虚拟世界的一一映射,通过数据融合+模型融合,支撑“物理工厂”与“数字工厂”的“数字孪生”实现。当前,沧州大化集团公司也已将生产系统的全流程在大数据平台进行了全面展现,实现了流程数据的实时监控、调阅、回放、溯源等功能,极大限度的拉近了现场与生产管控人员的距离,通过生产数据信息实时同步传送,远程实监测,实现了变事后汇报请示为事先提醒指导的预防性生产管控目标。
“利用实时数据库和大数据平台,沧州大化集团公司自主设计和开发了生产报警信息平台,我们的报警分为预报警和报警,目的是在报警之前,当出现跳跃等异常情况时,就会有一个提前提醒、提示和指导。”李勋介绍说,沧州大化还推出了可视化智能巡检系统,大大提升了巡检的质量和效率。过去巡检一台设备需要3分钟,现在仅需要几十秒,数据、照片、视频、巡更轨迹地图同步保存在企业云端,彻底杜绝了无效巡检的发生,为巡检管理提供了数据和技术的支撑,实现了安全生产管控能力对现场装置的全覆盖。
另外,他们还实现了设备全生产周期管理,建立了设备管理平台。该平台规范并优化了设备管理的主要核心业务,满足企业设备管理的业务要求,提高了企业设备管理的规范化和精细化程度,进一步确保了设备包机责任制的落实。
未来发展致力四大愿景
“化工企业的竞争力将不再由体量决定,而是创新能力的比拼。”李勋表示,以“互联网+云计算+大数据+人工智能”为核心的智能化建设是创新能力落地的必由之路,在该系统的引领下,还将演化出新的模式、手段和新的业态。沧州大化公司对智能化建设的未来有4方面的愿景。
首先,让智能化护航安全环保“不出事”。无人化、可视化、自动化等新技术将率先在安全环保方面得以快速应用。
其次,化工智造的标准化贯穿于制造全生命周期的各个环节。沧州大化将在产品的设计、生产、运营、销售、服务等制造业全生命周期的各个环节完成所有智能标准化工作,使化工企业的大数据、云计算、工业互联网(物联网)等充分发挥作用,实现“让数据说话,让数据增长价值”。
再次,真正实现两化深度融合,消除工业化和信息化之间的孤岛,实现数字虚拟工厂和物理实体工厂的“双胞胎”。沧州大化将不断提升智造系统认知、学习、决策控制与执行等水平,持续提高产品的质量、效益、服务水平,减少消耗,推动化工智造的创新发展。
最后,以协同化推动管理严格规范高效。沧州大化将构建以客户为核心的智能制造系统,将人、技术设备、管理、数据、材料、资金等六要素以及人流、管理流、数据流、物流、资金流等集成优化,实现从生产向“生产+服务”协同发展转型,打造严格、规范、高效的完美制造生态。
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