21世紀(jì)，世界將全面進(jìn)入知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代。21世紀(jì)初葉，主導(dǎo)知識(shí)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的仍是信息經(jīng)濟(jì)。進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，世界上的化工企業(yè)都面臨著共同的挑戰(zhàn)，諸如最大限度地降低成本、提高利潤(rùn)、保障安全、生產(chǎn)清潔產(chǎn)品、面對(duì)全球性競(jìng)爭(zhēng)和獲得最佳運(yùn)營(yíng)業(yè)績(jī)等等。在這種形勢(shì)下，化工企業(yè)智能化生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)如下：
1. 發(fā)展智能儀表和現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)
在高新技術(shù)推動(dòng)下，自動(dòng)化儀表與裝置正在跨入真正的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化時(shí)代。其技術(shù)發(fā)展的主流則是測(cè)量信息數(shù)字化、檢測(cè)儀表智能化和現(xiàn)場(chǎng)控制與過(guò)程管理一體化。21 世紀(jì)頭10年的熱點(diǎn)是傳感、執(zhí)行與通信。儀器儀表不僅僅是工業(yè)時(shí)代的測(cè)量“工具”，而且是當(dāng)今信息時(shí)代的信息源頭。近10年內(nèi)傳感器的數(shù)量將增加幾十倍。自動(dòng)化系統(tǒng)中的非控制變量信息比例也將成倍增加，將利用固體物理特性產(chǎn)生的敏感機(jī)理，開(kāi)發(fā)成物理、化學(xué)、生物等敏感元件或傳感器。使傳感器技術(shù)向微型化、高精度、低功耗、智能化、集成化發(fā)展。信號(hào)無(wú)線傳輸、過(guò)程遠(yuǎn)程無(wú)線監(jiān)控以及非接觸式控制器也是重要發(fā)展方向。微型傳感器和模型在分子級(jí)對(duì)物理化學(xué)過(guò)程進(jìn)行跟蹤和控制，而且是從原料的進(jìn)廠到產(chǎn)品的出廠，確保每種原料實(shí)現(xiàn)潛在的最大價(jià)值。微型智能傳感器在線實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)化驗(yàn)分析。由于內(nèi)嵌智能傳感器、材料和設(shè)備也是智能的，可在線連續(xù)測(cè)量溫度、壓力、應(yīng)力、應(yīng)變、振動(dòng)、位移等參數(shù)，及時(shí)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)潛在的損壞部位，并有自診斷、自修復(fù)功能，在出現(xiàn)事故前維修完畢?！ ?BR> 化工測(cè)量分析也將成為現(xiàn)場(chǎng)基礎(chǔ)技術(shù)。成倍或幾十倍地提高測(cè)量分析的分辨率和靈敏度，分析周期將縮短十倍到幾十倍，普遍采用如NMR(Nuclear Magnetic Resonance，核磁共振分析)、微波(Microware)、近紅外光譜(NIR)分析技術(shù)，實(shí)現(xiàn)分子級(jí)(Molecular)的實(shí)時(shí)、在線、多指標(biāo)、多功能、多用途的化驗(yàn)分析。傳統(tǒng)的質(zhì)量化驗(yàn)分析室將由實(shí)時(shí)、在線、連續(xù)的產(chǎn)品質(zhì)量、成分分析系統(tǒng)取而代之，最大限度地改善過(guò)程控制和環(huán)境監(jiān)測(cè)質(zhì)量。
現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)將使現(xiàn)在的模擬與數(shù)字混合的、分散控制系統(tǒng)(DCS)更新?lián)Q代為全數(shù)字式的徹底分散的現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)(FCS)，真正做到危險(xiǎn)分散、控制分散、信息集中和監(jiān)控集中。
動(dòng)態(tài)的信息網(wǎng)絡(luò)將在化工廠運(yùn)行。成千上萬(wàn)的傳感器通過(guò)網(wǎng)絡(luò)直接、實(shí)時(shí)傳送全廠的數(shù)據(jù)和圖像信息，并為嚴(yán)格的實(shí)時(shí)優(yōu)化模型提供數(shù)據(jù)，還與組份模型結(jié)合，在分子級(jí)描述過(guò)程的變化，預(yù)測(cè)產(chǎn)品組成，實(shí)現(xiàn)全廠的實(shí)時(shí)連續(xù)優(yōu)化。先進(jìn)控制將普及到全裝置、全廠范圍。依靠過(guò)程信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)診斷、過(guò)程統(tǒng)計(jì)控制，將是高度自動(dòng)化的關(guān)鍵。建立監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)，只有首次出現(xiàn)的事故，才需要專家處理。在線監(jiān)測(cè)可實(shí)現(xiàn)提前6個(gè)月的故障診斷和智能預(yù)報(bào)警。建立過(guò)程模型[12>，進(jìn)行靜態(tài)和動(dòng)態(tài)模擬，模擬速度將比現(xiàn)在提高幾十倍或幾百倍，一天以內(nèi)足以模擬全廠的所有裝置和單元。
2.生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)將走向成熟并成為應(yīng)用熱點(diǎn)
生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)(MES)又叫制造執(zhí)行系統(tǒng)或生產(chǎn)運(yùn)行管理系統(tǒng)，是解決過(guò)程控制層和經(jīng)營(yíng)層之間信息隔斷的關(guān)鍵。Emerson 公司引用《SCOR》的數(shù)據(jù)[13>表明，ERP的實(shí)施規(guī)模大、周期長(zhǎng)，導(dǎo)致46%逾期完工，41%超過(guò)支出預(yù)算，49%財(cái)務(wù)未達(dá)目標(biāo)，沒(méi)實(shí)現(xiàn)預(yù)期的回報(bào)。據(jù)美國(guó)ARC公司調(diào)查，53%的客戶反映ERP對(duì)工廠生產(chǎn)存在著負(fù)面影響。其主要原因之一就是缺乏真實(shí)的、及時(shí)的、全面的生產(chǎn)過(guò)程現(xiàn)場(chǎng)信息，連接現(xiàn)場(chǎng)被忽略了，這就是生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)產(chǎn)生的原由。生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)將隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展，逐漸成為集成化的生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)(I-MES)。全面覆蓋生產(chǎn)計(jì)劃優(yōu)化、滾動(dòng)調(diào)度、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)校正、收率計(jì)算、成本控制、生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)、KPI指標(biāo)實(shí)時(shí)監(jiān)控、績(jī)效分析、流程模擬、質(zhì)量控制、在線優(yōu)化、先進(jìn)控制、資產(chǎn)管理、設(shè)備診斷維護(hù)、庫(kù)存管理自動(dòng)化、在線調(diào)優(yōu)和優(yōu)化控制、質(zhì)量控制、比率控制，并且下聯(lián)DCS、PLC、ESD(緊急停車系統(tǒng))和ASM(異常事件管理系統(tǒng))，上聯(lián)ERP、SCM、HSE、E-Business、E-Cooperation 和DSS(決策支持系統(tǒng))。過(guò)去的10年，MES理念、技術(shù)和軟件產(chǎn)品已經(jīng)顯著成熟，今后10年或20年，將是化工企業(yè)看好并且迅速普及的技術(shù)領(lǐng)域。
3.從ERP提升到供應(yīng)鏈管理(SCM)和電子商務(wù)
目前，國(guó)外排名前50名的化工公司都普及應(yīng)用了ERP 基本模塊。近90%的其它化工企業(yè)也都已經(jīng)或正在實(shí)施具有行業(yè)特色的ERP基本模塊。
以財(cái)務(wù)為核心，集物流、資金流、信息流為一體，包括財(cái)務(wù)會(huì)計(jì)(FI)、管理會(huì)計(jì)(CO)、銷售與分銷(SD)、物料管理(MM)、流程行業(yè)生產(chǎn)計(jì)劃(PP)、工廠與設(shè)備維護(hù)(PM)、人力資源(HR)，甚至包括資產(chǎn)會(huì)計(jì)、項(xiàng)目管理、庫(kù)存管理、電子市場(chǎng)(e-Procurement&e-Marketplace)等模塊。覆蓋了勘探、開(kāi)發(fā)、原料儲(chǔ)運(yùn)、生產(chǎn)、化工、產(chǎn)品配送和銷售，以及倉(cāng)庫(kù)、銷售店的整個(gè)供應(yīng)鏈的企業(yè)資源計(jì)劃。其中，Shell公司使用ERP的用戶已經(jīng)達(dá)到6.1萬(wàn)個(gè)，占其分布全球近150個(gè)國(guó)家和地區(qū)雇員總數(shù)的55%。其早期基本采取分散式，僅SAP系統(tǒng)就達(dá)60多套。現(xiàn)在考慮進(jìn)一步規(guī)范核心業(yè)務(wù)流程和降低IT運(yùn)行成本，將IT系統(tǒng)變成集中式的結(jié)構(gòu)。目前，其人力資源系統(tǒng)采用完全集中式，歐洲ERP為集中式，馬來(lái)西亞ERP為5個(gè)國(guó)家和地區(qū)的集中模式，其他多為一個(gè)國(guó)家一個(gè)系統(tǒng)，最終將按三個(gè)事業(yè)部整合為三個(gè)集中的系統(tǒng)。Exxon Mobil公司的ERP實(shí)施覆蓋了全球200多個(gè)國(guó)家中的分支機(jī)構(gòu)的運(yùn)營(yíng)，涉及10萬(wàn)名員工。其早期采取分布模式，每個(gè)地區(qū)或國(guó)家有一套SAP系統(tǒng)，現(xiàn)在已經(jīng)集成為整個(gè)公司一套SAP系統(tǒng)，而且服務(wù)器也實(shí)現(xiàn)了大集中。
專家認(rèn)為，化工企業(yè)的IT投資重點(diǎn)是：20世紀(jì)70～80 年代為DCS，90年代為ERP，而進(jìn)入21世紀(jì)后則轉(zhuǎn)為以供應(yīng)鏈管理為主的企業(yè)運(yùn)營(yíng)管理EOM。因?yàn)镋RP回答的是已經(jīng)發(fā)生了什么，它是交易的執(zhí)行和生成歷史的報(bào)表，是在現(xiàn)在看過(guò)去，而EOM則是回答今后應(yīng)發(fā)生什么，生成最佳決策，指導(dǎo)企業(yè)執(zhí)行最佳決策；是從供應(yīng)鏈的角度，注重增值的環(huán)節(jié)，從過(guò)去、現(xiàn)在來(lái)推斷、優(yōu)化將來(lái)。供應(yīng)鏈管理是一種新的商務(wù)模式和理念，它強(qiáng)調(diào)更多地關(guān)注價(jià)值的創(chuàng)造，而不單是降低成本；更多地關(guān)注企業(yè)組織之間和外部，而不單是組織內(nèi)部和生產(chǎn)環(huán)節(jié)，要把化工廠融于全球性的采購(gòu)、供應(yīng)、交易、客戶的環(huán)境和國(guó)際貿(mào)易體系中。
上層的ERP、SCM、E-Business 和DSS，中層的EOM和MES，下層的DCS、PLC 和ESD等的有機(jī)組合，構(gòu)成了化工企業(yè)智能化生產(chǎn)技術(shù)的整體。
五、結(jié)束語(yǔ)
首先，化工企業(yè)的信息化建設(shè)是一個(gè)影響廣泛的問(wèn)題,它會(huì)引起整個(gè)管理機(jī)制、生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)手段的改變,所以不但要引起領(lǐng)導(dǎo)層重視,還要有科學(xué)規(guī)范的戰(zhàn)略規(guī)劃方法,結(jié)合本企業(yè)的客觀情況有計(jì)劃、有步驟的進(jìn)行信息化建設(shè),這樣才能真正高效率的利用信息化手段提高企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。
其次，還要切實(shí)做到以下幾點(diǎn)：
1.統(tǒng)籌規(guī)劃,加強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo),強(qiáng)化化工企業(yè)的信息化意識(shí)；
2.加大對(duì)化工企業(yè)信息化資金的投入；
3.合理使用有限資金；
4.積極發(fā)揮政府和有關(guān)部門的作用；
5.扶持和培育一批化工企業(yè)信息化的裝備及軟件與系統(tǒng)集成企業(yè)和咨詢服務(wù)機(jī)構(gòu),為化工企業(yè)信息化提供先進(jìn)、適用的產(chǎn)品和服務(wù),形成化工企業(yè)信息化的技術(shù)支撐體系。信息化產(chǎn)品要注意技術(shù)接口的標(biāo)準(zhǔn)化,服務(wù)要專業(yè)化；
6.加快化工企業(yè)信息化人才隊(duì)伍建設(shè)；
7.加強(qiáng)信息化基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),營(yíng)造有利于化工企業(yè)信息化的環(huán)境；
8.建立中小型化工企業(yè)信息化服務(wù)平臺(tái)；
9.引入化工企業(yè)信息化工程評(píng)測(cè)和監(jiān)理機(jī)制,建立健全化工企業(yè)信息化工程評(píng)測(cè)和監(jiān)理機(jī)構(gòu),使化工企業(yè)信息化工程建設(shè)全過(guò)程得到有效監(jiān)控,提高工程質(zhì)量。
第三，化工企業(yè)的現(xiàn)代信息化是增強(qiáng)整個(gè)產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的重大戰(zhàn)略與機(jī)遇。采用規(guī)模上相匹配、戰(zhàn)略上符合需求、實(shí)踐應(yīng)用證明是成熟的管理信息化解決方案，加強(qiáng)采購(gòu)、生產(chǎn)、銷售的統(tǒng)籌規(guī)劃和資金流、物流、信息流的統(tǒng)一管理，積極推動(dòng)化工生產(chǎn)與銷售體系的現(xiàn)代化和國(guó)際化，是提高我國(guó)化工行業(yè)整體競(jìng)爭(zhēng)能力的緊迫任務(wù)之一。
（轉(zhuǎn)載）
