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传统制造业数字化转型中的战略问题思考
作者:邓铭川
来源:《信息化建设》2018年第02期
众所周知,整个工业社会的所有工业产品,其原料主要来自于四大原生物质原料:黑色金
属、有色金属、煤炭和石油天然气。其中,石油天然气产生的经济附加值是最高的。创建于
1989年的荣盛集团经过20多年的发展,产业已涉及化纤、房地产、物流、贸易等多个领域,
并形成了多元化经营格局。尤其是在2014至2015年期间,荣盛更是开始大规模投入石油化工
行业,如2015年底开始投资建设舟山的绿色大炼油项目——4000万吨炼化一体化工厂建设项
目。在全球所有单体生产规模炼化排名中,该项目排在全球第三位,预计所有投资达1600亿
元,建设内容包括智能化工厂的设计、绿色的海港建设、绿色海底输油管道、跨海大桥、各类
超大公用工程、海水淡化、杜邦清洁绿化技术,还有各类风机/空分/反应器/裂解炉等设备,包
括各类装置电缆和钢材,均采用全球最先进的工艺技术……这样的大规模投入,以及从原油炼
制至各类细分化工产品的产出工艺,只有通过数字化制造管理手段才能运营,而一个传统制造
企业的数字化要转型,必须通过三个维度:
第一个维度是产业链上下游的协调平台,实现从供应商到多级客户的完整供应链价值协同
一体化。
第二个维度是纵深经营的集团管控,从控股集团本部到下属所有分子公司的价值协同。
第三个维度是时间维度,投资建厂从设计院开始,到投产运营生产过程管理的周期。
这些看起来很容易,但做起来并不是那么简单。
建立一个真正的数字工厂,要实现六个“一体化”
现代工业社会发展实际上经过了六个阶段,最早的阶段是从自动化和电气化开始的,解决
了劳动力强度大、生产过程安全、工作效率的问题。第二个阶段是设备感知阶段,即给设备加
入了传感器,通过传感器来实现生产过程质量信息的测控回路。第三个阶段是生产装置自动化
阶段,解决了工人的劳动密集型工作强度和产品质量大规模提升的问题。第四个阶段是实现生
产单元一体化,即打破生产孤岛。目前的大多数传统制造业都是在这个阶段。第五个阶段是经
营数字化阶段,第六个阶段是管理智能化阶段,这两个阶段都还很遥远。
建立一个真正的数字化工厂,要实现生产一体化(即第四个阶段),是一个非常复杂的过
程,主要有六个方面的“一体化”:
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首先是装置设备的一体化,即联合生产装置,宁波中金石化的炼化工厂是单体生产装置规
模的联合系统,从裂解炉到加氢常减压装置设备,以及配套的各类环保、能源装置,必须具备
一体化的关联性。生产中控大厅中管控的装置除了主产品产线装置外,还有辅料装置,以及很
多的风、水、电、气等生产准备设备。实际上,想要完全协调一致配套地实现生产过程联合装
置的密切吻合,必须把各个生产线单元装置整合成一个系统,建立一个大型的中央控制室。当
然,这是一个庞大的工程。
第二个是网络物联一体化。从总部到各个分工厂,从控制层面到安全层、到视频监控层、
到管理层都是相互牵制关联的。而它们从功能上看各自又是独自系统,网络必须各自独立。
第三个是信息系统一体化。各个信息系统之间流程和数据是相互关联的,各个不同的应用
系统的数据有着密切的先后关联关系,需要集成与协同处理。
第四个是数据关联一体化。企业经营过程中各个环节必须消除数据孤岛、打破数据屏障,
比如化验室品质管理系统LIMS、计量过磅统计管理等各个数据的异构通讯和整合关联,实现
统一数据共享平台。
第五个是管理流程一体化。从工厂的生产调度集中管控中心管理流程,到以能源和装置产
能计划为中心的MES系统,以及生产资源计划为中心的ERP经营管控系统,管理流程在不同
维度,它的流程是不一样的,需要统筹兼并的协同作业。
第六个是平台共享的一体化。不管是企业经营管理平台、行政办公管理平台,还是生产控
制平台、安防监控管理平台,各个平台上的各应用系统之间也有着不可分割的关联关系,中控
管理需要共享并灵活切换。
企业内部局域网络一体化从搭建的网络环境下分析,实质上在石油炼化企业和智能化工厂
的局域网,无非涉及到这四大领域——生产管控网、过程控制网、视频监控网、企业办公网。
建设数字化工厂的两大基础要素
以上提及的这些工业数据可以放入公有云的工业大数据模式,也可
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