用信息技术打造“智慧工厂”

□ 牟善军

为提高生产管理水平和效率，企业针对多种业务建立起越来越多的独立应用系统，如MES、LIMS、ERP、HSE等。如何将这些系统与为安全生产服务的系统有机结合，利用现代信息技术进行深度数据挖掘，形成智慧工厂信息系统，是当前信息化系统的研究热点。

智慧工厂的实现是利用现代信息技术，结合企业现有生产管理系统，深入挖掘安全生产的相关数据，将装置的安全运行监控与操作指导、设备与管线“物联网”、现场作业的HSE管理、设备腐蚀与泄漏监测等各种工艺设备信息以及石化企业各种现有信息系统通过互联网有效融合起来，实现对石化装置立体化、全方位在线监控与智能诊断的多终端信息化智能管理。

与其他行业相比，我国石油石化行业信息化建设起步比较早，并已取得一定的成果，但与现代信息技术发展以及现代信息技术在日常生活中的应用相比，企业目前的生产管理信息化水平还存在明显的差距。主要体现在以下几个方面：

一是企业生产管理信息化系统着重于生产管理的数字化，通过信息系统将业务数据数字化，实现了统计报表功能，提供了管理决策支持，但缺乏对业务数据的深入应用以及随时随地对生产操作人员提供帮助的功能。

二是企业现有的信息系统之间数据信息不能有效共享，存在数据孤岛现象，企业管理人员和技术人员在使用相关数据时，必须进入专门的信息系统，降低了信息利用效率。

三是现代信息技术如物联网、移动应用等技术在生产管理或安全生产方面的应用案例欠缺，现有的信息系统无法支持这方面的应用。

过去的生产管理信息系统是从生产工艺控制系统（如DCS）开始，为提高管理水平，逐步发展出MES、LIMS、ERP等系统。现代信息技术如云计算、物联网和移动应用在生活娱乐方面已经应用得十分广泛，对人们的生活方式产生了深刻影响，但在生产方面的应用却远远落后。究其原因，就在于企业的信息系统是面向管理服务开发的，着力于为管理决策提供数据支持，而不是针对具体的操作层面。一个只面向管理而不针对生产一线人员开发的系统对生产效率的提升是有限的。

青岛安全工程研究院利用现有信息技术与安全生产技术研发成果，在资产完整性管理、过程安全和HSE管理方面，为企业安全生产信息化提供了多种配套的信息化系统，主要包括企业生产过程在线监测与安全运行指导系统、炼化企业设备腐蚀监测与在线诊断系统、HAZOP智能分析软件、设备RBI分析软件、企业生产现场泄漏监测与报警处置系统、企业HSE管理系统、生产现场作业许可移动应用系统和三维虚拟现实HSE应用系统等。其中有三项技术为今后智慧工厂信息系统的实现奠定了一定的基础。

一是故障诊断与安全运行指导系统。该系统是国家“863”项目的研发成果，可以实时进行异常工况的诊断，为装置的安全平稳运行提供技术指导，对优化工艺操作，实现精细化管理起到积极的推动作用，可以在智慧工厂的建设中发挥异常工况诊断和专家知识管理的作用。

二是防爆手持数字终端exPAD的开发。它具有无线网络通信功能，同时可以作为移动信息展示终端，目前已在作业许可管理系统中应用。

三是三维虚拟现实HSE应用系统VRHSE。该系统将三维虚拟现实技术与专业HSE技术结合，开发了事故应急演练系统、生产操作培训系统、事故模拟再现系统等，可以提供一种身临其境的感受，增强培训演练的效果。

未来的企业生产信息系统在为管理决策提供数据支持的同时，更应该借助云计算、物联网、网络通信和移动应用等现代信息技术的支持，实现随时随地对生产一线人员的直接帮助和服务，同时把员工的操作经验固化为系统的专家知识，以发挥更大、更广泛、更持久的作用。智慧工厂信息系统在指导企业生产装置安全平稳运行，促进企业安全生产方面具有重要意义。为此，建议企业设立大型信息化项目，利用现代信息技术云计算、物联网和移动应用建设智慧工厂信息系统，为企业快速发展提供现代信息技术支持。