基于工业4.0模式的海洋工程工艺管线预制工序的改造研究

易亮　张宇　段良圣

摘 要：随着时代不断发展，工业4.0模式应运而生，海洋工程工艺管线预制工序方面已被提出全新的要求，急需要采取多样化措施进行合理化改造，促使海洋工程工艺管线预制工序更加科学化、合理化。因此，本文从不同角度入手客观阐述了基于工业4.0模式的海洋工程工艺管线预制工序的改造。

关键词：工业4.0模式；海洋工程；工艺管线预制工序；改造

中图分类号：TE95 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）22-0051-01

工业4.0模式是德国政府部门以信息物理系统为中心提出的，属于全新的智能化工厂计划，“智能生产、智能工厂”是关键性理念。在工业4.0模式作用下，海洋工程装备已被提出更高的要求，要不断提高其信息化以及自动化水平，海洋工程工艺管线在这方面存在缺陷，需要多层次科学改造工艺管线预制工序，提高海洋工程工艺管线精细化管理水平。

1 工业4.0模式下海洋工程工艺管线预制工序改造的必要性

从客观角度来说，当下海洋工程工艺管线预制包括多个环节，加設、组对、焊接等，各方面信息无法单独实现跨环节乃联动，也包含多个环节间的联动，“信息孤岛”现象普遍化。同时，在管线各工序结束之后，所获取的重要信息数据和报检单、日工作单等紧密相连，信息数据繁杂，极易出现同一数据多次录入，信息数据不正确等现象，工艺管线预制效率以及质量不高。在这一背景下，工业4.0模式具有多样化优势，可以多层次科学改造海洋工程工艺管线预制工序，促使各方面信息数据高度集中，同时采集、分析、处理等，极大地提高信息数据准确率，工艺管线预制工序得以优化完善，符合新时期提出的客观要求，工艺管线信息化以及自动化水平明显提高。

2 工业4.0模式下海洋工程工艺管线预制工序改造途径

2.1 打破“信息孤岛”局面

在工业4.0模式作用下，海洋工程工艺管线预制方面呈现出“一线三环”显著特征，能够有效打破“信息孤岛”局面。在工业4.0模式下的“智能生产”理念作用下，企业可以利用先进的技术，构建全新的生产信息管理系统，将多样化工种以及工序有机融合，使其处于统一的网络结构体系中，也包括日常运行的各部门，优化完善工艺管线预制流程、工序等，和业主、供货商等构建良好的关系网络，促使工艺管线各方面信息高度集中，对其进行合理化处理，科学预制工艺管线。在此过程中，企业要借助工艺4.0模式下的“一线三环”，优化完善工艺管线预制下料、焊接、检验等，确保生成物料清单、统计报表等信息数据更加准确、完整，明确工艺预制管线标准，合理确定实际工作量以及完成量，避免各方面数据存在较大差异性，从根源上有效打破“信息孤岛”局面。相应地，图1便是工业4.0模式下“一线三环”信息互通结构示意图。

2.2 科学构建“信息物理包”

当下，海洋工程工艺管线预制工序信息沟通的顺利实现建立在料单基础上，体现在多个方面，比如，下料单、检料单，而工艺管线预制工序交接和BOM紧密相连。在交接方面，作业人员需要进行一系列操作，比如，核对、检查，工作量较大，BOM存在一定缺陷，准确程度不高，可读性较低等，影响工艺管线预制工序信息数据准确率。在工业4.0模式下，信息物理系统概念应运而生，作业人员可以借助电子标签，促使BOM、工艺管线二者相互作用，构建全新的“信息物理包”，在工艺管线预制工序中，信息物理包以柔性生产链基本单元的身份不断流转，大幅度简化了作业流程，作业人员工作量大幅度降低。技术人员可以借助扫码设备，准确扫描并识别海量电子标签数据信息，工艺管线预制工序标识码明确化，具有唯一性特征，各方面信息数据得以顺利交接。

3 实时采集数据与管控流程

3.1 实时采集数据

在工业4.0模式作用下，海洋工程工艺管线预制工序协同顺利实现，利于提高工艺管线预制工序改造效果。海量生产信息在信息物理包作用下，同时出现在对应的生产信息系统中，该系统会客观统计并分析这些信息数据，进行合理化处理后，传输给“虚拟车间”流程管理控制系统，汇总工艺管线位置信息数据。

3.2 合理管控流程

在采集好信息数据之后，企业可以明确不同区域管线具体存放量，以不同形式客观呈现出来，比如，图表、报表，便于决策层随时了解工艺管线预制情况，科学安排工作人员，做好日常一系列工作，比如，装备原材料采购，动态控制工艺管线预制成本，实现最大化的经济效益。在此过程中，作业人员能够随时了解生产设备负载、工艺管线预制中存在的问题等，优化完善预制方法，合理改造工艺管线预制工序，提高工艺管线运营效益。以此，在改造过程中，工业4.0模式的作用促使海洋工程工艺管线预制工序得以优化完善，信息数据采集、分析乃至处理实时化，作业人员也可以随时管控工艺管线流程，提高预制效果。

4 结语

总而言之，在工业4.0模式下，海洋工程工艺管线预制工序改造的重要性不言而喻，能够实现“一线三环”，全方位动态管控工艺管线工序等，随时采集、分析并处理信息数据，动态管控管线流程，促使各方面信息处于统一网络结构体系中。以此，工艺管线预制质量不断提高，最大化提高企业生产效益。

参考文献

[1]陈波，顾洪，崔爱娥，王民锋，谭露蝉，吉光学，崔良.海洋石油平台上部模块建造工艺探讨与实践[J].中国海洋平台，2012，27S1：107-112.

[2]周守为，金晓剑，曾恒一，赵英年，朱江，尤学刚，陈可钦，白刚，郭华，周超.海洋石油装备与设施——支撑起海洋石油工业的平台[J].中国工程科学，2010，1205：102-112.

[3]王修来，李柯，蒋小华，宋文文，张军.超大海洋平台模块化建造管道施工工艺研究[J].中国造船，2012，53S2：15-19.