北京2017年10月16日電 /美通社/ -- 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(wù)負責(zé)人崔靜怡、施耐德電氣亞太區(qū)軟件業(yè)務(wù)技術(shù)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(zhuǎn)型尋求突破，軟件及云平臺應(yīng)用正逢其時》的文章，原文如下：
當(dāng)前，以一系列新技術(shù)趨勢作為依托，我國制造業(yè)的各個領(lǐng)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(jié)構(gòu)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(zhuǎn)型升級戰(zhàn)略需要，成為了眾多產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)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(shè)，也到了一個尋求突破的階段。當(dāng)下全球?qū)Y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(guān)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(dāng)前的石油化工信息化轉(zhuǎn)型中，有哪些問題和挑戰(zhàn)是企業(yè)亟待解決的呢？其中核心的挑戰(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(chǔ)，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(yīng)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(wù)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(wù)于業(yè)務(wù)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(fù)合體下，如何能夠?qū)崿F(xiàn)較大的產(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(wù)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(dāng)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(yīng)性。事實上，中石化系統(tǒng)中每一家分支企業(yè)的業(yè)務(wù)特點和管理模式都各有不同，如果一般的應(yīng)用軟件無法和企業(yè)的實際情況很好地結(jié)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(wù)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(shù)，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?？傮w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(jié)，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(dāng)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(zhuǎn)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(zhuǎn)型的目標，其轉(zhuǎn)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(lǐng)域都有涉及。
經(jīng)過數(shù)年的建設(shè)，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(yīng)用、預(yù)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(zhuǎn)型中得到如此大的收效，與其在軟件和云平臺應(yīng)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(gòu)建卓越的軟件能力作為核心戰(zhàn)略之一的供應(yīng)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(yīng)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(zhuǎn)型，包括“成為數(shù)字化的領(lǐng)導(dǎo)者”和“成為行業(yè)應(yīng)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(gòu)也在這一年正式發(fā)布，可以說，軟件在這一架構(gòu)中的重要性得到了前所未有的呈現(xiàn)。
在技術(shù)上，EcoStruxure架構(gòu)共分為三層。最底層是互聯(lián)互通的設(shè)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(gòu)基礎(chǔ)；第二層是邊緣控制能力，結(jié)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(yīng)用、分析和服務(wù)的平臺，更包括了非常多的軟件解決方案。這一架構(gòu)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(shù)）和OT（運營技術(shù)）的結(jié)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(gòu)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(gòu)建，構(gòu)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(shè)計框架，在這個框架以上再導(dǎo)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(dān)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(wù)、數(shù)據(jù)的管理、數(shù)據(jù)架構(gòu)的構(gòu)造和維護的平臺。在這樣的基礎(chǔ)上，用戶可以構(gòu)建來自施耐德電氣的應(yīng)用或自己開發(fā)的一些應(yīng)用，比如Intouch、MES或者是一些數(shù)據(jù)分析的應(yīng)用，或者是一些資產(chǎn)管理的應(yīng)用，這些都可以將System Plaform 2017平臺作為基礎(chǔ)進行構(gòu)建。
而且，施耐德電氣在這一領(lǐng)域提供的基于云架構(gòu)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(shè)計的SimSci等軟件或供應(yīng)鏈管理的優(yōu)化解決方案，都可以基于云架構(gòu)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(shù)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重要的應(yīng)用領(lǐng)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(yīng)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(yīng)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(wù)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(yīng)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(xùn)、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(xùn)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(xùn)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(yīng)對經(jīng)驗。而施耐德電氣的操作員仿真培訓(xùn)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。現(xiàn)在這一系統(tǒng)結(jié)合虛擬現(xiàn)實的技術(shù)，還更進一步推出了沉浸式的操作員仿真培訓(xùn)系統(tǒng)。通過讓培訓(xùn)人員穿上可穿戴設(shè)備，就可以身臨其境地做相應(yīng)的操作培訓(xùn)。這對于提升操作員和工程師自身的技術(shù)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(dāng)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(yīng)該按照怎樣的操作參數(shù)進行操作，才能夠滿足效益較大化、收益較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)海煉化較早在2010年就開始進行設(shè)施優(yōu)化，達到了非常顯著的效果。設(shè)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。現(xiàn)在，這一系統(tǒng)能夠幫助企業(yè)實現(xiàn)預(yù)測性維護，即通過收集關(guān)鍵設(shè)備的歷史數(shù)據(jù)，進行機器學(xué)習(xí)和模式識別，從而在大機組、大設(shè)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(yù)警。這一系統(tǒng)可以指導(dǎo)維修維護人員提前做一些預(yù)防和干預(yù)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(guān)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(shù)，是完全能夠找到適合企業(yè)需求的轉(zhuǎn)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(shù)，實現(xiàn)業(yè)務(wù)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(wù)負責(zé)人崔靜怡
施耐德電氣亞太區(qū)軟件業(yè)務(wù)技術(shù)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
