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石油化工信息化轉型尋求突破,軟件及云平臺應用正逢其時
2017/10/16 16:17:00 來源:中國企業(yè)新聞網(wǎng)
導言:最近,施耐德電氣(中國)有限公司工業(yè)事業(yè)部中國區(qū)軟件業(yè)務負責人崔靜怡、施耐德電氣亞太區(qū)軟件業(yè)務技術總監(jiān)Geok Kee TAY,和中國石化鎮(zhèn)海煉化分公司信息中心副主任金登峰發(fā)布了題目為《石油化工信息化轉型尋求突破,軟件及云平臺應用正逢其時》的文章
最近,施耐德電氣(中國)有限公司工業(yè)事業(yè)部中國區(qū)軟件業(yè)務負責人崔靜怡、施耐德電氣亞太區(qū)軟件業(yè)務技術總監(jiān)Geok Kee TAY,和中國石化鎮(zhèn)海煉化分公司信息中心副主任金登峰發(fā)布了題目為《石油化工信息化轉型尋求突破,軟件及云平臺應用正逢其時》的文章,原文如下:
當前,以一系列新技術趨勢作為依托,我國制造業(yè)的各個領域都進入了走向智能制造愿景的嶄新階段。對于廣大的制造業(yè),尤其是能源等戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè),一味做大已不再是發(fā)展的主旋律,推動產(chǎn)業(yè)結構向中高端邁進、強化制造業(yè)創(chuàng)新優(yōu)勢,以滿足我國經(jīng)濟轉型升級戰(zhàn)略需要,成為了眾多產(chǎn)業(yè)轉型升級的新目標。
在這一背景下,我國石油化工行業(yè)的信息化建設,也到了一個尋求突破的階段。當下全球對資源的嚴峻需求,使得石油化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展面臨著前所未有的激烈競爭。作為攸關國計民生的戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè),其通過信息化升級大幅挖掘潛力、迅速提升競爭力的需求,已經(jīng)顯得十分迫切。
行業(yè)智能化瓶頸:挖掘數(shù)據(jù)信息價值
那么,在當前的石油化工信息化轉型中,有哪些問題和挑戰(zhàn)是企業(yè)亟待解決的呢?其中最核心的挑戰(zhàn)之一,其實是對數(shù)據(jù)信息的有效采集和利用。比如,很多石化企業(yè)在近年來已經(jīng)具備了不錯的信息化基礎,也有能力采集到大量的數(shù)據(jù),但這些動輒TB級的巨量數(shù)據(jù)一經(jīng)被采集上來,卻容易在應用分析的環(huán)節(jié)受到阻礙。究其原因,是這些分散的數(shù)據(jù)相互之間不能打通,且缺乏比較好的分析平臺,使得企業(yè)無法形成使用這些數(shù)據(jù)的業(yè)務場景,也就無法通過數(shù)據(jù)挖掘有效地發(fā)揮作用。所以,企業(yè)需要一些服務于業(yè)務場景的工具,才能基于數(shù)據(jù)創(chuàng)造出真正的價值。
近年來,石油化工行業(yè)的一個非常突出的需求是精細管理的實現(xiàn),例如計算在現(xiàn)有的原料復合體下,如何能夠實現(xiàn)最大的產(chǎn)出等。在紛繁的數(shù)據(jù)指標面前,再依靠傳統(tǒng)人工算賬的方式來實現(xiàn)今天的精細管理顯然是不切實際的。企業(yè)需要通過切合業(yè)務實際需求的、優(yōu)異的軟件來解決問題,因此如何選擇適用的軟件也是一大要點。
以中石化旗下的鎮(zhèn)海煉化為例,這一項目利用軟件實現(xiàn)了乙烯裝備的區(qū)域優(yōu)化,也實現(xiàn)了比較好的業(yè)績,一個因素就是企業(yè)在當初選用軟件時進行了充分的考量。一方面是考察軟件解決實際問題的性能,另一方面也要考慮軟件的適應性。事實上,中石化系統(tǒng)中每一家分支企業(yè)的業(yè)務特點和管理模式都各有不同,如果一般的應用軟件無法和企業(yè)的實際情況很好地結合,或者因為不能進行二次開發(fā),而跟不上企業(yè)實際的管理流程和業(yè)務模式,那么同樣難以正常發(fā)揮作用。
此外,對于目前比較熱的云技術,很多企業(yè)在將企業(yè)數(shù)據(jù)接入云平臺的接受程度上還受到安全、保密等因素的影響。像國內(nèi)很多企業(yè)在云平臺的選用上,目前比較能夠接受私有云的方式,卻對接受公有云仍然有一些困難,這也是石油化工等行業(yè)的特殊性所決定的。總體而言,石油化工企業(yè)在選擇智能制造升級的途徑上,必須有的放矢、找準癥結,才能走出一條最適合自己的升級之路。
軟件系統(tǒng)平臺契合石化行業(yè)需求
事實上,在當前國內(nèi)的石油化工行業(yè),并不乏一些有前瞻意識、在智能制造轉型方向早早布局的企業(yè)。例如,中國石化早在2011年就提出了向智能化轉型的目標,其轉型實踐在智能石化、油氣田、智能煉廠、化工廠、智能管網(wǎng)等各個領域都有涉及。
經(jīng)過數(shù)年的建設,截至2016年,其旗下鎮(zhèn)海、九江、茂名、燕山等試點項目均成功實現(xiàn)了智能工廠的1.0版本,在生產(chǎn)率、自動化采集率、安全、環(huán)保、能源優(yōu)化、大數(shù)據(jù)應用、預測報警等方面都得到了全面提升。其中,鎮(zhèn)海煉化和九江石化還分別被列入國家的智能制造示范企業(yè)。
仍以鎮(zhèn)海煉化為例,這一項目能夠從智能化轉型中得到如此大的收效,與其在軟件和云平臺應用方面的積極實踐密不可分。其選擇的合作伙伴施耐德電氣,也是一家在近年來以構建卓越的軟件能力作為核心戰(zhàn)略之一的供應商。
在施耐德電氣看來,“軟件定義未來”絕非一句空泛的口號,它恰恰代表著具有前瞻意義的洞察。未來智能制造的實現(xiàn)將以工業(yè)軟件作為核心,覆蓋從系統(tǒng)級、應用級到平臺級的各類系統(tǒng)和軟件。軟件才可以將專業(yè)的知識、邏輯進行固化,成為智能化升級的載體。
在今年,施耐德電氣在軟件方面推出了兩大戰(zhàn)略轉型,包括“成為數(shù)字化的領導者”和“成為行業(yè)應用的專家”。而集能效、自動化和軟件于一體的全新EcoStruxure™物聯(lián)網(wǎng)架構也在這一年正式發(fā)布,可以說,軟件在這一架構中的重要性得到了前所未有的呈現(xiàn)。
在技術上,EcoStruxure架構共分為三層。最底層是互聯(lián)互通的設備,其通過廣泛的采集、測量為更上層的系統(tǒng)、軟件提供了大數(shù)據(jù)的架構基礎;第二層是邊緣控制能力,結合卓越的監(jiān)控、控制等功能,通過Wonderware、Intouch等軟件把經(jīng)營、管控的數(shù)據(jù)進行收集整合;最上面的第三層則是應用、分析和服務的平臺,更包括了非常多的軟件解決方案。這一架構不但可以面向各個不同的行業(yè)提供解決方案,還能真正幫用戶實現(xiàn)IT(信息技術)和OT(運營技術)的結合,打通貫穿企業(yè)各個環(huán)節(jié)的價值通道。
在這方面,施耐德電氣最新推出的軟件平臺 -- System Platform 2017也成為了支撐這一發(fā)展方向的一個重要的戰(zhàn)略性步伐。
System Plaform 2017軟件平臺在EcoStruxure物聯(lián)網(wǎng)架構中的定位,介于第二層和第三層之間。易于使用、易于擁有以及易于構建,構成了這一軟件平臺的三大使命。在很多重要的客戶案例里面,System Plaform 2017都是作為最主要的底層設計框架,在這個框架以上再導入其他的功能模塊,與系統(tǒng)平臺做無縫的銜接,這種能力也得益于System Plaform 2017平臺目前可以采用工業(yè)上的任何一種通訊協(xié)議。所以從IT和OT的角度來看,這個平臺在承擔著很好的銜接作用,以實現(xiàn)卓越的管理。
談到System Plaform 2017軟件平臺在系統(tǒng)中的作用,不妨把它看成一個操作系統(tǒng),它提供了所有基本的服務、數(shù)據(jù)的管理、數(shù)據(jù)架構的構造和維護的平臺。在這樣的基礎上,用戶可以構建來自施耐德電氣的應用或自己開發(fā)的一些應用,比如Intouch、MES或者是一些數(shù)據(jù)分析的應用,或者是一些資產(chǎn)管理的應用,這些都可以將System Plaform 2017平臺作為基礎進行構建。
而且,施耐德電氣在這一領域提供的基于云架構的軟件平臺,對用戶而言具有非常大的靈活性。因為很多客戶對于數(shù)據(jù)都很敏感,不希望把生產(chǎn)數(shù)據(jù)放在一個共用的云平臺上,而是希望保留在數(shù)據(jù)中心。無論是System Plaform 2017,還是用于工藝工程設計的SimSci等軟件或供應鏈管理的優(yōu)化解決方案,都可以基于云架構的支撐來實施。但根據(jù)這類用戶的要求,其數(shù)據(jù)既可以部署在本地,也可以部署在云端,給客戶更多的商業(yè)上和技術選擇上的靈活性。
目前,石油化工行業(yè)已經(jīng)成為了施耐德電氣軟件最重要的應用領域之一。施耐德電氣的整個軟件體系,包括工藝工程、操作控制、信息管理、資產(chǎn)管理、運營管理、供應鏈管理這六大部分的解決方案都可以在石油石化行業(yè)應用,并覆蓋整個石油化工全產(chǎn)業(yè)鏈。鎮(zhèn)海煉化等一系列典型用戶,已經(jīng)從其全面的解決方案和服務中實現(xiàn)了價值的提升。
實際效果收益檢驗智能化升級價值
智能化軟件是否能夠為企業(yè)帶來價值,還需要靠實際效果來檢驗。在實際應用中,鎮(zhèn)海煉化依托施耐德電氣的軟件解決方案,在仿真培訓、實時優(yōu)化、資產(chǎn)管理等多個方面都實現(xiàn)了非常顯著的改善。
在仿真培訓方面,隨著裝置大修周期的延長和操作員、工程師的更新?lián)Q代,新員工培訓比以往面臨著更大的挑戰(zhàn),比如老一代的經(jīng)驗難以傳承,新員工缺乏具備真實感的實戰(zhàn)應對經(jīng)驗。而施耐德電氣的操作員仿真培訓系統(tǒng)可以對異常工況包括開停工的過程進行模擬,完全擬合出生產(chǎn)實際的反饋,F(xiàn)在這一系統(tǒng)結合虛擬現(xiàn)實的技術,還更進一步推出了沉浸式的操作員仿真培訓系統(tǒng)。通過讓培訓人員穿上可穿戴設備,就可以身臨其境地做相應的操作培訓。這對于提升操作員和工程師自身的技術技能,保證生產(chǎn)的安全穩(wěn)定有非常大的幫助。
而在線實時優(yōu)化的系統(tǒng),則會針對工藝裝置和工藝工程系統(tǒng)進行優(yōu)化。當生產(chǎn)操作發(fā)生變化的時候,它可以基于后臺的機理模型,計算出應該按照怎樣的操作參數(shù)進行操作,才能夠滿足效益最大化、收益最大化或能耗降低的這樣一些目標,即通過軟件來輔助人工進行決策。在這方面,鎮(zhèn)海煉化最早在2010年就開始進行設施優(yōu)化,達到了非常顯著的效果。設施優(yōu)化以后,其在100萬噸乙烯上投入的千萬級投資,每年能夠達到近乎翻番的收益,可以說十分可觀。
資產(chǎn)管理系統(tǒng)帶來的改善,從維護模式的升級上就可見一斑,F(xiàn)在,這一系統(tǒng)能夠幫助企業(yè)實現(xiàn)預測性維護,即通過收集關鍵設備的歷史數(shù)據(jù),進行機器學習和模式識別,從而在大機組、大設備工況和性能出現(xiàn)惡化的很早期,就識別出這個模式的變化,提前進行預警。這一系統(tǒng)可以指導維修維護人員提前做一些預防和干預的工作,防止問題真正發(fā)生的時候再去搶修。這項管理系統(tǒng)還包括了維修維護相關工作流的內(nèi)嵌,包括備品備件的管理和信息的推送等等,形成一套非常完備的資產(chǎn)管理機制。
可見,石油化工行業(yè)盡管在智能化的方向上存在很多挑戰(zhàn),但善用先進的軟件和云技術,是完全能夠找到適合企業(yè)需求的轉型升級路徑的。面對越發(fā)激烈的競爭,希望更多的企業(yè)能夠依托智能制造新技術,實現(xiàn)業(yè)務競爭力的全面提升。
本文作者:
施耐德電氣(中國)有限公司工業(yè)事業(yè)部中國區(qū)軟件業(yè)務負責人崔靜怡
施耐德電氣亞太區(qū)軟件業(yè)務技術總監(jiān)Geok Kee TAY
中國石化鎮(zhèn)海煉化分公司信息中心副主任金登峰
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