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關鍵詞:數字化電廠;概念;數字化系統
中圖分類號:TM62 文獻標識碼:A
一、數字化電廠的概念
隨著科技的迅猛發展,數字經濟也呈現出快速發展的趨勢,逐漸覆蓋到了政府、企業以及消費者等多個層面上。數字經濟指的是在經濟發展和參與的每個環節和每個要素中都廣泛地采用軟硬件技術及應用和通信技術。數字化工廠的出現就是數字經濟發展的產物。對于數字化電廠的概念,目前還沒有一個統一的定義。我國電力行業將數字化電廠的概念定義為電廠的各級控制和管理系統均進入數字化后稱之為數字化電廠。可見,數字化電廠的建立要求電廠的數字化必須達到一定的程度,或者說數字化的全面覆蓋。
二、數字化電廠建設的方案
(一)數字化工程
1數字化設計。這是指在整個設計的過程中都利用數字化方式來進行產品的設計。目前與建設數字化電廠有關的數字化設計包括了三維數字化的設計模型,電廠數字化的設計模型以及系統數字化的設計模型。其中三維數字化的設計模型是用來管理電廠建設時期的工程項目,在電廠的運行期,該模型會構成三維數字化的管理系統,將各個系統的信息加以整合,實現電廠運行和維護的統一管控。而電廠數字化的設計模型包括了數字化管理的設計方案,將確定數字化電廠在建立時的系統結構,建立起各個系統之間的關系,明確各項基本技術的要求,保證系統和軟件平臺的技術。系統數字化的設計模型包括了電廠整體的系統圖、安裝的儀表和管道圖、現場的總線圖,還包括了被控對象、控制設備、控制信號等的相關數據。這些數字化的信息將直接用在數字化管理當中。
2數字化采購。數字化采購是建立在數字化設計的基礎之上的。在采購之前,要將工作進行步驟分解和編碼,對工程物資也要進行編碼,然后在采購的過程中按照工程的需要制定采購單,實施整體采購、分批交貨的管理模式。數字化的工程采購實現了工程的規模化采購,是數字化工程的實施重點。
3數字化移交。這是數字化電廠建立的基礎,是指在數字化的移交平臺上將電廠建設中各個環節和階段的相關數據、資料和信息進行收集、整理、分類,最后通過審批后移交給業主。通過數字化移交,對電廠建設時期數據的移交過程進行全面的管控,從而提高數據移交時的質量以及電廠的管理能力。
(二)數字化控制
傳統的電廠工人能夠有效監控的只有工藝的過程和設備的狀態。而在數字化電廠中,鍋爐、電氣系統、汽輪機、現場儀表以及控制設備都將實現智能化,使設備的整定和維護信息能夠以數字化的形式進行控制系統,從而讓設備的運行和維護更加的輕松。電廠的數字化控制將包含了單元機組的分散控制系統、電氣的控制系統和全電廠輔助車間的控制系統。
(三)數字化管理
在傳統的火電廠中,管理系統一般是由管理信息系統MIS,即management inform ation system和廠級監控信息系統SIS,即supervisory information system共同組成,兩個系統是相互獨立的,但是系統中的功能卻存在著重疊。數字化的管理系統中的數據具備了準確性和唯一性,運用了先進的設備來實現生產運營管理和控制的優化,使電廠的資產管理和決策支持等方面都能在數字化的管控下更加的科學。數字化的管理系統主要包括了以下四個部分:(1)生產運營管理系統;(2)財物資產管理系統;(3)優化控制管理系統;(4)決策支持管理系統。其中生產運營管理系統不但包含了對生成操作票和技術監督等方面的管理,而且還能夠對電廠的重要設備進行早期的故障診斷、故障分析和故障預警,通過這類預測性的維護來幫助電廠降低生產成本,有效提高電力企業的效益。而決策支持管理系統也具備了非常重要的作用。它不但為電力企業的高效管理提供了技術支持,而且為電力企業的發展經營決策提供及時有效的信息和指標,使企業的決策能夠更加的科學和可靠,有效提高企業的生產效益和盈利水平。
三、數字化電廠的優勢
(一)數字化
利用先進的信息處理技術能夠將電廠建設和發展各個階段所反映的現象、本質、規律等的相關文字、符號、數字、聲音、圖像等模擬信息都轉換成數字信息。
(二)信息化
信息化指的是在充分利用信息技術的基礎上,對信息資源進行開發和利用,促進信息的交流和共享,從而提高經濟增長的質量,并推動經濟社會的發展和轉型。我國政府一直努力將工業化和信息化進行深度的融合,而數字化電廠不管是在電廠的設計、施工,還是在電廠的生產、管理等多個環節都采用了信息技術,所以具備了信息化的優勢,成為了推進我國信息化建設的重要部分。
(三)智能化
數字化電廠廣泛地采用了現代先進的信息處理技術、通信技術、控制技術和智能測量技術、智能決策的支持技術,使電廠的運行實現了智能化、高效化。保證了電廠生產的經濟、安全、環保,符合了社會和時展的要求,保障了電力企業的可持續發展。
(四)可視化
數字化電廠可以通過對現實進行虛擬,把電廠中的各類實體包括實體的特性用以三維立體等形式直觀地呈現在用戶面前,其表現形式還會隨著時間和空間進行變化,建立用戶的交互通道,使用戶能夠對電廠數字模型進行瀏覽、模擬、觀察和計算,提高電廠設計和規劃的效率,使電廠的設計和規劃更加的方便快捷。此外,對電廠的設備運行、設備的維護和檢修進行仿真模擬,能夠有效地提高電力企業的工作效率。
結語
綜上所述,建設數字化電廠是一項系統工程,這項工程中包含了多個方面,其構成非常復雜。建立數字化的電廠能夠使電力企業具備先進的設計技術、管理技術以及控制技術,實現發電的數字化、智能化和透明化,將推動電力企業的快速發展,值得進一步的研究。
參考文獻
信息化夯實核心競爭力
作為集團化運營的企業,中海油對自身的經營管理水平與業務執行效率的要求越來越高,依靠信息技術的創新應用,提高核心競爭力、提高企業創新能力是集團企業發展的必由之路,這也為集團下屬企業的信息化建設注入了內生動力。
中海石油化學股份有限公司副總裁周凡說,2014年中海油凈利潤超過600億元,其中投入了5億多元深化信息化應用,特別是面向上游的石油天然氣勘探和開發,進行了大量投入建設數據中心、鉆井平臺、采油平臺和儲油系統等。相比較而言,其下游產業鏈的化工企業、化學企業,信息化程度則要低一些。
周凡所指的信息化水平低一些是相對而言,作為中海油的全資子公司,中海化學的信息化應用一定程度上參照并繼承了中海油的體系。過去幾年間,中海油先后上線了SAP、海波龍預算、HR、安全管控系統等若干業務應用系統,這些系統均在中海化學進行了應用覆蓋。中海化學從只有一套化肥生產裝置的區域性公司發展成為具有資源依托,涉足氮、磷、鉀多肥種及甲醇生產、貿易的集團化上市公司,這與中海化學依托信息化技術實現企業發展不無關系。
近年來,隨著中海化學對外并購收購企業的增加,中海化學也在通過信息系統覆蓋的方式實現新并購企業管理模式的快速復制,有效縮短了由于管理風格改變、企業文化磨合帶來被收購企業的適應期,使被收購企業能夠快速融入中海化學,與企業整體的經營理念保持一致。
2014年底,中海化學成為第一批入選工信部兩化融合貫標試點的企業,在周凡看來,中海化學之所以能入選首先是因為中海化學具備一定的信息化建設水平,同時還有一定的進步空間。另外,化肥行業關乎國計民生,通過兩化融合貫標工作,全面提升信息化與工業化融合水平,打造企業的新型能力,可以為農民提供更優質的化肥,為新農業建設添磚加瓦。
周凡說,中海化學希望借助兩化融合貫標活動,圍繞公司總部管控體系的兩化融合過程,通過兩化融合管理體系的構建和實施,指導集團管控管理過程,形成創新引領、全員參與、全員考核、責任到位、方案可靠、過程可控的兩化融合管理體系,使兩化融合貫標成為催化劑,提升集團管控平臺的兩化融合水平,提升管理者和員工兩化融合意識,提升企業的核心競爭力。
從目前中海化學的信息化應用來看,其下屬單位中海南富島基地是兩化融合應用比較好的企業,富島基地不僅有ERP、采辦、HR等管理信息系統,生產執行管理、設備管理、安全管理等緊密圍繞生產的信息系統也已經覆蓋,通過這幾大信息系統的上線和運行,提高了設備使用效率和生產效率,實現了設備長周期不停車天數可達360天以上,信息化與工業化的有效融合提升了公司的運營能力和運營水平。
兩化融合貫標服務
為中海化學助力
在國家不斷推進兩化深度融合,實現“中國制造2025”戰略的背景下,中海化學提出了建成“數字集團”、并在此基礎上向“智慧集團”邁進的目標,期望借助信息技術探索符合公司發展戰略的新產業,打造具有國際競爭力、中國最大的化肥生產運營商和化工行業效益最優的資源轉化型企業。
在這一進程中,兩化融合管理體系貫標工作成為中海化學實現這一目標的助推劑。
2014年11月,作為全國首批推薦的兩化融合貫標服務機構,金蝶央企事業部承接了中海化學公司兩化融合管理體系貫標咨詢項目,在之后的5個月里,金蝶派出了經驗豐富的實施團隊,與中海化學公司一起開展了培訓、調研診斷、體系分析與策劃、體系實施、審核與評定的兩化融合貫標全過程,最終順利獲得工業和信息化部的評定通過。
據中海化學信息管理部崗位經理楊廣柱介紹,通過實施兩化融合管理體系貫標后,中海化學在四個方面的管理得到了有效提升:中海化學新型能力打造提出了明確的方向,即信息化的建設、優化要緊密圍繞功能定位所需的新型能力上,不能盲目建設,盲目投資,兩化融合著眼于新型能力,著眼于可持續競爭優勢提升,著眼于企業戰略實現;規范了兩化融合項目的實施過程控制,從兩化融合項目策劃、組織與流程優化需求、技術實現、數據開發利用需求、運維等幾個步驟保證了兩化融合項目落地;提升了全員兩化融合意識,通過兩化融合管理體系貫標,通過啟動會、培訓會、溝通會及宣貫等,提升了兩化融合意識,為公司以后推行兩化融合項目奠定了良好基礎;通過兩化融合管理體系貫標,使公司信息管理更加系統化、規范化,使公司信息化建設及運維相關檔案文件管理更加完善,增加了公司知識資產的積累。
目前,中海化學兩化融合管理體系已得到工業和信息化部的認可,正式獲得其簽發的證書,這標志著中海化學公司兩化融合管理體系貫標項目已經圓滿完成。周凡說,金蝶實施團隊幫助中海化學制定、梳理兩化融合體系文件,對項目中出現的問題能夠及時應對、解決,正是金蝶的認真負責和專業指導,才確保了中海化學公司兩化融合管理體系順利通過貫標。
接下來,中海化學公司將以兩化融合貫標為契機,緊緊圍繞信息化環境下的“三項新型能力――風險管控能力、戰略管控能力和決策分析能力 ”,不斷提升和改善兩化融合管理模式,遵循“三統一、四融合、五智慧”的兩化融合方針,打造“數字礦山”、“數字工廠”、“數字銷售”,實現數字單元到數字產業鏈的融合式發展,建成“數字集團”,并在此基礎上向“智慧集團”邁進。
通過深化信息化技術的應用,中海化學還將充分發揮自身資源、技術、規模、管理、人才、品牌、資金優勢,維系現有化肥化工產業,配合上游天然氣開發,開發高附加值天然氣化工產品;同時,貼近主業發展煤基清潔能源產業。
數字農化愿景
周凡介紹,目前我國的化肥產能其實是過剩的,作為央企而言,一定要通過數字化的分析模擬,借助信息化的手段將成本降得更低,同時生產出更符合市場需求的化肥,響應國家產業轉型升級號召。
在探索戰略性新產業的進程中,中海化學制定了“數字農化”的愿景。中海化學的愿景中,未來每一塊農田的肥料都是定制化的,根據土壤成份的不同、季節的不同、農作物所需元素的不同,提供個性化的化肥。周凡說,目前這一項目正在秦皇島基地進行試點。
(1.神華國能集團有限公司科技信息環保部,中國 北京 100033;2.神華國能寧夏煤電有限公司,寧夏 銀川 750409;
3.航天神潔〈寧夏〉環保科技有限公司,寧夏 銀川 750001;4.北京信息控制研究所,中國 北京 100048)
【摘 要】分析了數字化電廠的定義、特點和體系結構,明確了傳統電廠向數字化電廠發展需建設的內容,闡述了傳統電廠數字化建設面臨的問題和建設方法,其中建設方法包括生產運行數字化、生產管理及經營決策的數字化,提出傳統電廠數字化建設需分階段實現的設想,重點介紹了分散控制系統(DCS)一體化建設,并給出了兩個電廠DCS改造的成功案例。
關鍵詞 數字化電廠;DCS改造;廠級DCS
作者簡介:韓平,神華國能集團有限公司科技信息環保部,高級工程師,從事火力發電集團科技信息環保管理工作。
0 引言
對于已建成并運營了一定年限的火力發電廠(稱為傳統電廠),為了提高其發電效率、降低發電成本,需要運用系統論方法,把電廠的數字化建設進行逐層剖析,從整體出發進行設計,使電廠數字化建設全面有序展開,提升整個電廠運營效率。
1 數字化電廠的概念
數字化電廠的定義大致可分為兩類:一類是狹義的、淺層次的、初級的,即認為數字化電廠就是指電廠生產,乃至管理的數字化,只要電廠監控系統(包括現場儀表)和管理系統的各個層面都實現了數字化,就認為建成了數字化電廠;而另一類是廣義的、深層次的、高級的,即認為數字化電廠包括電廠設計、建設、營運、管理等電廠全生存周期各個過程的數字化,重要的是應建立有電廠的數字模型,并充分利用系統集成、專家系統、虛擬現實等現代信息處理和管理決策技術,實現電廠管控真正意義上的信息化、智能化,最大限度地達到電廠安全、高效、環保的運行狀態。實際上,后一種定義更為全面、系統,也與國際上主流的數字化工廠觀點相吻合。[1]
從電廠生存周期全過程綜合來看,電廠的數字化不僅體現在建立有相應的數字化電廠模型,而且也應包括在其各個生存過程的數字化,即電廠規劃和設計的數字化、電廠建設的數字化、電廠運行的數字化、電廠運營管理的數字化等各個層面,如此才可稱得上是全面的數字化電廠。
2 數字化電廠體系結構
通過對發電企業管控一體化模型的研究并結合火力發電廠的特征,將數字化電廠分為四個層次、四個支持系統的數字化電廠層次結構模型。數字化電廠的結構模型如圖1所示。[2]
四個層次分別是:現場設備層、廠級監控層、生產管理層、經營決策層。
四個支持系統分別是:數據庫支持系統、計算機網絡支持系統、三維模型支持系統、電廠標識系統KKS。
3 傳統電廠數字化建設面臨的問題
3.1 傳統的設計模式與數字化設計的要求相差很遠
由于傳統的設計機制沒有針對數字化電廠的特點進行提升和變革,加之由于設計人員的設計理念還局限于傳統電廠的設計,沒有深入理解數字化電廠的特點,造成數字化電廠設計的目的僅僅是數據共享和實時可查。由于采用的應用軟件平臺不同,缺乏規范統一性,使大量的有用信息無法真正共享,造成資源浪費。[5]
3.2 軟件不能合理利用盲目引進造成浪費
近幾年隨著國外設備的引進,有些電廠就像引進設備那樣來引進軟件,沒有對整個電廠的信息系統進行總體規劃,使數據傳遞不暢,結果使引進的軟件不能發揮應有的作用。同時由于沒有系統規劃,還造成了許多軟件功能的重復,引起數據冗余,造成浪費。
3.3 企業技術人員缺乏
國內的不少企業已經引入了國外先進的軟件,但是技術人員缺乏,不能使軟件功能最為有效的發揮成為一個不可回避的問題。
3.4 其他問題
在現在的數字化電廠中,還普遍存在系統目標不明確,系統規劃不合理,以及設計階段缺少統一的編碼等問題。
4 傳統電廠數字化建設方法
全面實現電廠數字化工作,在國內外均處于剛起步階段,對于20世紀90年代建設的傳統電廠的數字化建設,建議分階段進行,第一階段是實現生產運行數字化,包括全廠DCS一體化、智能保護及智能安防、一鍵啟停控制系統、無人值守、升壓站監控系統、智能化調度,重點是對分散控制系統(DCS)進行升級改造,建成全廠DCS一體化,也稱為廠級DCS。第二階段是生產管理與經營決策數字化。
4.1 生產運行數字化
4.1.1 廠級 DCS 的概念
廠級DCS是在各單元機組、公用、輔控系統網絡基礎上,設置一個整合統一的控制網絡平臺,它實現對廠內所有生產系統的監視和控制。在廠級DCS控制平臺上可根據實際情況引入故障診斷、智能設備狀態管理、振動分析系統、煤質在線分析、鍋爐壽命在線監測及管理等專家系統,實現高級智能監控、智能保護和智能管理任務。[3]
廠級DCS設置全功能操作員站,全能值班員可根據權限通過任一全功能操作員站實現對各機組及公用系統的監視和操作,使一人監控全廠,在技術上成為可能。同時,各單元機組及公用、輔助系統的各自正常監視和操作也不會受到影響。由于廠級DCS網的聯絡作用,在正常情況下,各單元及公用控制網絡的操作員站還能實現交叉監視和操作,便于在某些特定情況下實現運行人員與人機接口設備的資源整合。
4.1.2 DCS改造案例
1)案例1
大唐洛陽首陽山發電廠3號機組為國產300MW發電機組,于1995年10月投產運行,熱控系統主要由四部分組成,其中,主控系統為ABB公司的INFI-90控制系統;給水泵小汽輪機電液控制系統(MEH)為西屋公司的WDPF-Ⅱ控制系統;汽輪機數字電液調節系統(DEH)為日立公司的HITACHI-3000控制系統;旁路控制系統(BPC)為西門子公司的TELEPERM-ME控制系統,各系統之間采用硬接線進行數據交換。[4]
改造原因:這幾個系統采用的是上世紀80年代末DCS的設計思想,硬件龐大,功能雖然在當時比較先進,但現在已遠遠落后。四大子系統采用不同廠家的控制系統,相互獨立,接口復雜,子系統間的數據交換采用硬接線方式,數據及記錄不能自由共享,也沒有能參考的統一時間標簽,進行事故分析時極為不便。另外還有系統設備老化、硬件及軟件設備經常出現故障等原因,需對系統進行升級改造。
改造方案:取消原DEH、MEH、BPC三個子系統,整個DCS在原INFI-90系統基礎上進行一體化升級改造,采用ABB公司最新推廣的IndustrialIT Symphony系統替換原有系統,只更換非INFI-90 系統的控制電纜及原INFI-90 系統中極少數重要信號的電纜。
改造效果:經過改造實現了DCS、DEH、MEH、BPC、ETS、METS 一體化,消除了不同系統之間數據共享、時鐘同步等問題。一體化后,原本需要分別進行管理的四大子系統可統一管理,極大減輕了熱工人員的維護工作量。
2)案例2
浙江北侖發電廠的一期二臺機組分別于1991年10月和1994年11月建成投產,其控制系統采用的是美國ABB公司1984年推出的MOD-300分散控制系統,是國內較早采用DCS控制的機組之一。#1機組MOD-300分散控制系統包含機組協調控制系統(CCS)、燃燒器控制系統(BCS)、數據采集系統(DAS)、人機接口系統、數據處理系統(完成數據存儲、打印功能)、事故追憶(SOE)、SCS網關接口等子系統。
改造原因:一是系統設備明顯老化,可靠性大為降低,故障發生的頻度增大;二是備品備件購買困難,由于計算機技術迅猛發展,國外的控制系統不斷進行升級換代,老的控制系統備品備件不再生產,現在MOD-300控制系統的顯示器、網關處理器、M/A站、I/O卡件等一些備品已無處購買。
改造方案:對DCS進行徹底改造,采用上海西屋公司的OVATION系統。
改造效果:原來吹灰系統的控制由ABB公司的PLC實現,本次改造設計了DCS與吹灰PLC之間的通訊接口,通過DCS操作員站對吹灰系統進行監視和控制。OVATION系統提供了一個與MIS系統的接口,為了保證DCS的安全性,在MIS系統一側專門配備了物理隔離設備和防火墻。對集控室布局進行改造,將原來#1、#2機組獨立的集控室合二為一,即把#2機組的集控室并到#1機組來,以便于管理。
4.1.3 智能保護及智能安防
智能保護系統實現保護邏輯的智能化,提高保護信號的可靠性,增強保護系統對不同工況適應性。同時在現場設備數字化基礎上完善了設備狀態管理功能后可引入相應的專家系統實現智能事故預測預控,切實提高機組運行的可靠性,確保安全運行。
安防系統采用數字化和智能化的前端監控檢測設備,通過網絡傳輸圖像和數據,保證了監控畫面的品質,提高了信號的及時性和準確性,通過網絡互聯,實現各子系統聯動,為運行設備的安全運行及電廠的安全保衛提供保障。
4.1.4 一鍵啟停技術與應用
一鍵啟停控制系統(即:機組自啟停控制系統,簡稱APS系統)可以使機組按照規定的程序進行設備的啟停操作,不僅大大簡化了操作人員的工作,減少了出現誤操作的可能,提高了機組運行的安全可靠性,同時也縮短了機組啟動時間,提高了機組的經濟效益。
快速準確的機組啟動縮短了機組啟、停設備時間,優化的控制策略降低了啟停過程中的煤耗和油耗,提高了機組運行經濟效益。
4.1.5 無人值守及運行優化
通過光纖通訊、無線通訊等先進網絡技術的應用,實現全廠一點監控,取消了輸煤、除灰、水務、脫硫、電除塵等監控點,生產現場無人值守,大量減少了運行值班人員。
通過實施低負荷下機組運行優化措施(包括機組滑壓參數優化、機組冷端運行優化、輔機運行方式優化等),提高機組的整體效率和整體經濟效益, 對當前的節能減排工作具有重要的意義。
4.1.6 數字化的升壓站監控系統
數字化升壓站控制系統以一次設備信息數字化、二次設備網絡化和統一的信息平臺為基礎,通過采用先進的傳感器、電子、信息、通信、控制、人工智能等技術,實現升壓站設備的遠程監控、程序化自動運行控制、設備狀態檢修、運行狀態自適應、智能分析決策、網絡故障后的自動重構以及與調度中心信息的靈活交互等功能,實現一、二次設備監控的數字化、運行管理的數字化。
4.1.7 智能化調度
智能電網的發展目標在節能減排、適應新能源接入、工業化和信息化深度融合等方面提出了更高的要求。電網智能調度技術支持系統通過對電網運行數據的監視、分析與仿真,采用智能化、數字化的手段自動跟蹤電網及電廠的變化情況,從而及時準確、快速地解決電網及電廠運行過程中的各種問題。電廠作為電網智能調度的對象之一,應滿足電網調度的要求,適應電網智能化調度運行的需要。
4.2 生產管理及經營決策的數字化
圖2是某一火力發電廠電廠信息系統大的框架,每個功能模塊下有大量子模塊。
(1)通過生產和設備管理系統,加強對全廠設備的監控和管理, 加強設備的缺陷管理,提高設備維修的有效性和經濟性,延長設備使用壽命,提高設備可利用率,縮短檢修工期和降低檢修成本;
(2)通過經營管理系統,對全廠運行和管理的成本實行動態的跟蹤分析以達到降低原材料消耗,減少運行維護費用,控制生產成本的目的,并及時向領導提供輔助決策信息,幫助領導做出正確決策,以適應市場競爭的環境對領導的快速決策提出的更高的要求,同時也為競價上網和開展電子商務創造條件;
(3)通過辦公管理系統,建立一個功能完善、使用便利和高度共享的管理系統,達到提高工作效率、減少管理人員,促進管理現代化的目的;
(4)通過電廠決策支持系統,及時向領導提供輔助決策信息,幫助領導做出正確決策,以適應市場競爭的環境對領導的快速決策提出的更高的要求;
(5)建立一個基于企業級網絡和大型數據庫系統、能充分支持電廠各種應用的先進、穩定和安全的計算機運行平臺;
(6)在實時數據庫和關系數據庫數據基礎上通過數據挖掘,構建面向數據主題的電廠數據倉庫,為電廠決策支持系統和高級應用的專家系統提供數據支持。
5 結束語
對傳統電廠進行數字化升級改造是一項復雜的系統工程,需要用系統工程技術進行系統規劃、頂層設計。綜合應用計算機網絡技術、自動控制技術和信息技術、數字化電廠的三維設計技術、現場設備智能化技術,才能把傳統電廠建成技術先進的數字化電站。
參考文獻
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早餐后,當你走進中心控制室,與全廠10個車間的控制師們在明亮舒適的工作環境中開始一天的工作。在每個人面前的設備屏幕上,全廠的設備運行狀況配以數據,以可視化模型的方式一覽無余。
你心情愉快地掃視自己監控設備的數值波動,DCS(分散控制系統)會自動提示出現異常數值波動的環節,并通知車間巡檢班長到設備區進行仔細巡檢。一會兒,巡檢工人的坐標出現在電子視圖上,對方發現的問題和記錄的數據也一并通過電子巡檢設備傳回控制室。
判斷問題后,系統自動給出處理方案,并指導技術工人輕松的處理了設備問題……這并不是虛幻的電影場景,而是在未來的智能工廠中呈現的一幅再普通不過的工作畫面。
從信息化到智能化的跨越
起始于2012年的智能工廠建設,經過三年的發展,已經從信息化基礎相對薄弱的傳統企業轉型,初步形成智能工廠的基本框架。實現敏捷生產、提升經濟效益;實現了裝置數字化、網絡高速化、數據標準化、應用集成化、感知實時化。正是憑借在智能工廠建設方面的卓越成績,九江石化才成為工業和信息化部“智能制造試點示范專項行動”首批試點示范企業之一,以及石化領域第一家智能制造試點企業。
作為長江沿線的中等規模煉化企業,九江石化的信息化建設經歷了一個從無到有、從基礎到頂端的過程。就如九江石化信息中心主任羅敏明所說,九江石化的信息化建設歷程經歷了三個階段:
第一,2005年之前階段。這個階段主要是從無到有、從單機版應用到網絡應用,從單個功能到單項業務應用,各部門信息化應用如散兵游勇,財務管理、人事管理等處于業務處理電子化的初級階段,信息孤島現象大量存在,信息安全管理薄弱。
第二,2005-2011年階段。公司信息化建設和應用加快了發展步伐,三個層面信息化建設、應用發生了翻天覆地的變化。在經營管理層面,建立了以ERP為核心的經營管理平臺,覆蓋了財務、計劃、銷售、采購、設備、項目、資金管理和人事、薪酬等核心業務,通過業務重組、優化,推動了企業管理創新;電子商務應用改變了傳統購銷模式,堵塞了管理漏洞;OA辦公、信息門戶、工資獎金考勤等系統應用提高了工作效率。在生產管理層面,先后實施了SMES、LIMS、ORION、PIMS、流程模擬等應用系統。在過程控制層面,主要裝置都開始應用DCS系統,生產數據自動采集、生產過程實時監控、生產裝置先進控制等進一步推廣應用,全面提升了生產過程的操作、優化和管理水平。
第三,2011年至今階段。公司規劃了“十二五”信息化規劃和智能工廠建設方案,全面啟動了新一輪信息化建設,以打造一流的信息化能力為目標,為提升企業的軟實力和硬實力做出貢獻。這一時期,九江石化的智能工廠建設拉開了序幕。
智能化促效率、效益雙提升
在羅敏明看來,智能工廠就是在智能化發展趨勢下,面向產品全產業鏈環節,綜合應用現代傳感技術、網絡技術、自動化技術、智能化技術和管理技術等先進技術,與現有生產過程的工藝和設備運行技術高度集成的新型工廠,以實現復雜環境下生產運營的高效、節能和可持續為目標。
九江石化智能工廠的建設目標是“提高發展質量、提升經濟效益、支撐安全環保、固化卓越基因”,在“計劃調度、安全環保、能源管理、裝置操作、IT管控”等五個領域,實現具有“自動化、數字化、可視化、模型化、集成化”等“五化”特征的智能化應用。
智能工廠神經中樞――生產管控中心于2014年7月建成投用。生產管控中心集經營優化、生產指揮、工藝操作、運行管理、專業支持、應急保障“六位一體”功能,生產運行實現由單裝置操作向系統化操作、管控分離向管控一體的轉變。
另外,“十二五”以來,九江石化完成了一系列組織機構的重組與職能調整。構建了矩陣式集中管控新模式;建立了生產經營優化、三維建模等一系列專業團隊;充實信息化管理、開發及運維力量,建立關鍵用戶激勵機制。
同時,在建設企業級中央數據庫時,突破了此前業內普遍采用的“插管式”集成方式的限制。中央數據庫集成了13個業務系統的標準數據,為9個業務系統提供有效數據。通過“采標、擴標、建標”方式,完成了與中國石化標準化平臺的對接。
基于設計的三維數字化應用取得突破。基于工程設計的三維數字化平臺現已集成120萬噸/年連續重整等15套生產裝置,以企業級中央數據庫為基礎,實現了工藝管理、設備管理、HSE管理、操作培訓、三維漫游、視頻監控等六大類深化應用。
全流程優化平臺應用取得實效。自主開發的全流程優化平臺提升了PIMS、RSIM、ORION、SMES一體化聯動優化功效,實現了煉油全流程優化的閉環管理。全流程優化平臺與原油評價、LIMS、SMES、ERP等系統共享數據,提升了生產經營優化的敏捷性和準確性。
HSE管理及應急指揮實現實時化、可視化。HSE管理系統實現全員全過程HSE管理;施工備案系統對當天每項作業實行“五位一體”有效監管;各類報警儀、視頻監控實現集中管理、實時聯動。環保地圖系統實時在線監測各類環境信息,異常情況及時處置、閉環管理。
實現安全和環保雙保障
“石化行業是高危行業,高溫采樣,易燙傷;低溫采樣,易凍傷;明火、熱、靜電和火星,會導致爆炸;生產、實驗過程中產生的有毒氣體,處理不好,不僅會危害人生安全,也會污染環境。”九江石化質量管理中心工程師邊洪勝說。正在建設的環境在線監測和已經投入使用的DCS自動控制系統的配合,能夠有效地提前設計化學品投入和排放量,監控實時環保數據。
在智能工廠建設實踐中,九江石化將“安全環保、綠色低碳”理念置于優先位置。施工作業備案及監管體系,850臺可燃氣報警、1000余處火災報警、585套視頻監控等實現集中管理和一體化聯動,支撐HSE管理由事后管理向事前預測和事中控制轉變。公司連續5年獲評中國石化安全生產先進單位,外排達標污水COD、氨氮等指標處于行業內先進水平。
新技術、數字化趨勢催生管理變革
當前,我們處在一個快速發展的時代,一個技術井噴的時代,一個日新月異、充滿變革的時代,技術的發展極大地推動了社會的進步。沒有任何時候比當前更能體現“科學技術是第一生產力”,在諸多新興技術中,智能化無疑代表了當前技術發展的趨勢,是現代通信與信息技術、工業技術、智能控制技術的集大成者。
智能化已經滲透到了經濟和社會發展的方方面面,能源、交通、醫療、公共安全、建筑、基礎設施等行業迎來了深刻的變革,社會的發展催生了智能化技術的快速應用,智能化技術的進步又推動了社會形態的演變。
企業管理從泰勒的科學管理開始進入現代管理時代,歷經諸多演化和變革。企業形態從獨立的個體組織,到上下游價值鏈整合,到平臺化演進和生態關系的構筑,其組織形態和內部管理架構一直在演變。任何管理思想都有其生存的土壤和產生的時代背景,在工業化高度發達,社會分工益發精細,企業發展和社會、環境之間的聯系益發緊密的今天,要求企業管理者深刻認識價值創造的本質,以及探索應該用什么樣的思維方式、管理系統和工具方法來應對這樣的挑戰。工業時代以生產線、價值鏈為代表的線性思維在推動企業規模發展的同時,導致了大量內外部的問題包括環境問題、社會問題和企業管理問題。近年來,平臺化、生態化等新型社會理念已經成為社會發展的新觀念,企業管理者必須運用復雜系統管理思維應對快速變化、多維交織的時代挑戰。
信息技術的發展和互聯網的深度應用已經成為企業發展的重要推動力。信息互聯網,移動互聯網和物聯網技術的應用已經為企業鋪就了數字化的康莊大道。在互聯網上,阿爾法狗已經證明了人工智能在某些專業領域能夠超越人類最優秀的選手,這昭示著在企業領域,智能化亦將創新變革傳統企業的方方面面,包括企業管理變革。
IT/OT/MT技術融合推動智慧企業誕生
機械化、電氣化、自動化、信息化代表了工業革命的四個階段,我們看到在信息網絡和信息技術推動下,信息技術應用已經從單點應用向多技術集成和跨領域融合邁進,信息處理大步向知識挖掘和創造演進。
在兩化融合應用方面,工業化和信息化的融合促進了各類工業系統從自動化向智能化的發展。智能機器人、數控機床、智能工廠、智能電網、智能電站等新概念和技術的應用已經預示了大的方向和前景,其意義在于實現工業系統層級的智能化。
現代信息技術和工業技術的融合不僅促進了工業系統從自動化向智能化的發展,同時也促進了管理技術的發展。而現代管理技術也越來越依賴現代信息技術和工業技術的進步。
信息技術(IT)、工業技術(OT)、管理技術(MT)三者融合,使企業在社會組織系統層面,通過將工業系統、企業組織、流程體系、人等要素的有機組合而發生深刻變革,流程體系、制度建設、集團管控等管理概念在新技術、數字化的趨勢面前即將發生深刻的變化,層級制、管控型的組織范式將讓位于扁平化、自主決策的的新型組織范式,超大規模的企業組織管理挑戰將因內部生態化、動態組織而大大簡化流程,信息技術的高度應用將大大提升自主決策的效率,從而實現一種更高效、智慧的企業組織形態和管理模式,本文稱之為智慧企業。
在日趨激烈多變的市場競爭環境下,面對信息技術革命的又一次沖擊,企業的競爭力主要表現在對企業內外部信息的處理能力和對數據價值的發掘能力之上,企業必須突變求生,才能迅速有效地處理大量信息,沉淀“知識資本”,打造“智慧企業”。
智慧是“對事物能迅速、靈活、正確地理解和解決的能力”(引自《新華字典》)。此處所指的智慧是一個相對概念,是在信息化發展到了一個較高階段的歷史背景下提出來的,其含義是通過傳感、網絡、數據處理等信息技術的廣泛深入應用,使社會生產、生活以更便捷、更高效、更健康、更環保、更安全、更可持續的方式向前發展。
我們通過業界同仁的若干描述可以一窺智慧企業的概念:
所謂智慧企業,是指以企業內外部數據為基礎,充分利用ERP、CRM、BI等信息化系統建立集企業信息流、資金流、物流、工作流于一體的網絡平臺,能將海量的云數據變為信息,將信息加工成知識,再從知識中提煉出智慧,最終轉化為“道”的企業。(清華大學博士:吳鏑)
智慧企業是利用智能科學的理論、技術、方法和信息、通信及自動化技術工具,通過智能感知、云計算、物聯網、移動互聯、大數據挖掘、專家系統等手段,實現企業核心I務智能化(工業企業實現產品智能化、研發設計智能化、生產過程與機械裝備智能控制)、經營管理、決策和服務智能化、企業各種資源獲得智能調配和優化利用,實現信息流、資金流、物流、業務工作流的高度集成與融合,實現社會經濟效益雙豐收的企業。智慧企業是數字化企業、信息化企業發展的結果,是高度現代化企業,信息化與產業化深度融合的企業,是具有創新力、生命力和競爭力的企業,是有智慧的領導和職工可持續發展和基業常青的企業。(中國電子信息產業集團公司六所研究員:龔炳錚)
智慧企業體系框架設計的核心和建設目標是打造智慧的企業管理能力,根據企業屬性不同,發展環境和條件不同,各有其適應的對象和階段,智慧企業管理模型可分為以下兩類。
模型一
特點:層級管控與自動管理相結合。
適應對象:集團管控型智慧企業建設的初級階段,國有或有特殊要求的企業。
模型二
特點:企業自動管理。部門圍繞各種人工智能腦發揮科技研發、服務保障、戰略規劃等作用。
適應對象:單一生產型企業、小型企業、集團管控型企業的高級階段等。
關鍵路徑
在企業從當前企業向智慧企業轉型過程中,重點是要建立基于數字化的采集能力和構筑分層的以智慧為導向的業務能力。
在轉型過程中其核心關鍵路徑是建立數字化模型和支撐數字化模型的采集、傳輸、存儲、應用和服務的智慧技術架構。其關鍵路徑包括如下四個方面:
業務量化
通過科學設定標準、量化工作任務,實現精益化企業管理;運用智能設備和物聯網技術,實時采集、傳輸、處理各類信息數據,實現對企業各種要素的動態感知。
統一平臺
運用無邊界網絡技術、云計算技術、移動互聯技術,創建員工協同工作、數據實時交換、信息實時處理的信息化基礎平臺。
集成集中
通過整體規劃、系統整合、數據集中、集成運行等策略,消除業務系統分類建設、條塊分割、數據孤島的現象,構筑企業級統一服務平臺。
智慧協同
在相關數據、平臺、應用的支撐下,實現人、系統、設備之間的高效協作;在人工智能和大數據技術的支撐下,實現自動風險識別和智能決策管理。
關鍵技術
“云大物移智”(云計算、大數據、物聯網、移動互聯、人工智能)等信息技術為構建企業神經系統和大腦提供了關鍵技術支撐。
云計算技術
云計算技術是信息技術發展的最新進展。云計算作為一種概念,既代表了計算機科學層面對計算資源進行虛擬化和自動化資源調度的專業技術,同時又代表了以云計算技術構建的各類云服務平臺,包括公有云、私有云等,本文特別強調,云計算在企業層面表征了企業在未來數字世界里的數字化服務的抽象,是企業在數字世界的數字實體。
大數據技術
大數據,或稱巨量數據、海量數據;是由數量巨大、結構復雜、類型眾多數據構成的數據集合。大數據技術是數據科學的前沿技術,是從各種各樣類型的數據中,快速獲得有價值信息的能力。
大數據反映了人類測量、記錄和分析世界的渴望,忠實地反映了世界中各類對象的狀態、行為記錄,故也承載了這些狀態和行為后面的各種相關性和規律,通過合適的大數據分析和應用,可以獲得極大的現實價值。
通過大數據技術的應用,將有助于企業獲得某種智慧的能力,借助數據分析和人工智能技術的發展,將促進企業實現快速的業務決策、持續的業務優化和良好的風險應對。
物聯網技術
物聯網技術是通過射頻識別(RFID)、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備,按約定的協議,將任何物品與互聯網相連接,進行信息交換和通訊,以實現智能化識別、定位、追蹤、監控和管理的一種網絡技術。是在互聯網技術基礎上的延伸和擴展的一種網絡技術,其用戶端延伸和擴展到了任何物品和物品之間,進行信息交換和通訊。
物聯網技術在各行各業均具有豐富的應用,是企業對象數字化的重要手段,在智慧企業的建設過程中,將極大豐富數字化信息采集能力。
移動互聯技術
移動互聯技術是在傳統互聯網的基礎上,充分利用無線通訊網絡和智能移動終端實現更廣泛范圍內的信息溝通、工作協同和業務應用的一系列技術。尤其是在智能手機/平板等終端爆發式增長后,大量的移動應用被開發出來,極大延伸了人們處理信息的能力。
通過移動終端,原本必須在PC端處理的各種信息,可以隨時隨地在移動互聯網的支持下實現信息計算,進一步加大了人們溝通、協作的效率。同樣也為企業在業務運轉,員工溝通和協作,外部信息共享等多個方面提供了有效的支撐。
人工智能技術
人工智能是對計算機系統如何能夠履行那些只有依靠人類智慧才能完成的任務的理論研究,例如,視覺感知、語音識別、在不確定條件下做出決策、學習、還有語言翻譯等。對人的意識、思維的信息過程的模擬,該領域的研究包括機器人、語言識別、圖像識別、自然語言處理和專家系統等。
人工智能在計算機領域內,得到了愈加廣泛的重視。并在機器人、經濟政治決策、控制系統、仿真系統中得到應用。
人工智能技術的應用,已經對社會經濟的發展形成了積極的影響,就如機器人和汽車解放了人類的四肢一樣,人工智能將在一定程度上解放人的大腦。
在企業的各類涉及人的規劃、決策、預測、評估等業務過程中,通^人工智能技術的應用,將有助于實現更加快捷、高效和準確的業務邏輯。
智慧企業實踐的核心是實現企業管理自動化
智慧企業不是傳統的數字化、信息化、智能化,它是在企業實現業務量化的基礎上,將先進的信息技術、工業技術和管理技術高度融合,從而產生的一種全新的、具備自動管理能力的企業組織形態和管理模式。
智慧企業實踐的核心是形成企業智慧管理能力,在數字化技術支撐下,實現企業管理自動化。在企業數字化基礎上,基于扁平化、平臺化組織架構,在自動化流程機制下,重點解決企業在規劃、預測、評估、決策等環節的管理自動化問題,通過打造分層級的“單元腦”、“專業腦”和“決策腦”實現自動預判、自主決策、自我演進。
自動預判:企業風險識別自動化。指企業通過業務量化,采集并生成大數據,應用最前沿的大數據分析處理技術,實現企業各類風險全過程識別、判定,并自動預警。
自主決策:企業決策管理智能化。指企業針對自動預判的不同層級的問題及風險,運用信息技術、人工智能技術,由企業各類“專業腦”自動生成應對問題及風險的方案,提交企業“決策腦”進行決策。
自我演進:企業變革升級智慧化。指企業隨著各類原始數據和決策數據的不斷累積,通過記憶認知、計算認知、交互認知三位一體的認知網絡,實現自我評估、自我糾偏、自我提升、自我引領。企業逐漸呈現出數據驅動的管理形態和人工智能的特點。
結語
【關鍵詞】醫院 后勤成本 管理 策略
目前,“優質、高效、低耗”的運作模式已被公認為醫院可持續發展的主要方向。隨著新醫改的不斷深化,如何提高經濟效益,降低成本,如何增強自身的積累和發展能力,成為醫院管理者最關心的問題。作為醫院建設重要組成部分的醫院后勤管理,直接影響著臨床一線的醫療質量和經濟效益,不僅要投入大量物資、人力,而且部門多,崗位多,稍不注意就會發生浪費。近幾年來,我院對醫院后勤改革與管理、重點圍繞后勤物資采購、日常維護管理、節能降耗、人員技術培訓等方面進行了積極的探索和實踐,取得了一定的成效。就此,本文著重論述了醫院后勤成本管理的重要作用、特點以及一些可行性強的策略建議。
一、醫院后勤成本的特性
醫院后勤部門是以醫院職工和醫療客戶為主要服務對象,以保障醫院各部門能夠協調運行為目的的部門結構組織,它為醫院的醫療、科研、教學等工作服務,尤其是為臨床一線服務。而醫院后勤成本是指醫院后勤部門為保障醫院日常醫療業務的運營而付出的所有費用,這包括衛生材料費、低值易耗品消耗費、燃料和電力費用、折舊費用、管理費用等。
醫院后勤成本具有從屬性、復雜性、特殊性三個特性。第一,從屬性。醫院后勤從屬于醫療服務這個主體職能,其部門管理成本是圍繞醫療服務發生,所以是醫療服務成本的一部分;第二,復雜性。該部門工作內容涉及廣泛、復雜,其成本所包含的項目也較為復雜。第三,特殊性。醫院是一個特殊性的服務行業,擔負著人民的身體健康,因此,醫院的后勤部門與其他許多企業相比,其差別也表現在后勤成本的獨特性上。
二、醫院后勤成本管控的重要意義
醫院后勤部門是醫院系統對內能正常運行的基礎部門,是這個系統之所以存在的前提,也是對外醫療服務的重要保障。在優質高效的現代醫院建設中,后勤工作的重要性決定了后勤成本高效管控的重要意義和作用。原因在于,在醫院整體工作中,后勤部門成本在醫院管理成本中占很大比重,醫院辦公、醫療物資采購都集中在這個直接與市場經濟接軌的部門,水電、燃料費用、物資消耗、人工費等都受這個部門管控,醫院運營成本的變化大都與這一部門的支出水平有關。因此,醫院在有效控制醫療技術成本的同時,必須更加重視醫院管理成本和后勤成本的管理和控制,這是醫院增收節支的另一個重點,是真正實現醫院高效化管理和發展的關鍵。
三、對后勤成本管理和控制的幾點思考
(一)提高全員成本意識,全方位降低成本
醫院的后勤成本管理和控制是一項較為繁瑣、復雜的工作,其服務涉及臨床一線和行政后勤兩大類各部門各科室,其管控對象多、名目多,是兼具協調性和整合力的一個系統工程。而醫院后勤成本管理的后勤成本管理的重心在于提高醫院全員的成本控制意識。
曾經,我們看到過企業在經濟寒冬期因為不注重培養員工的節約和成本控制意識,致使企業面臨更為嚴重的財務虧損的案例。控制成本,同樣也對醫院的經濟發展起著舉足輕重的作用。“提高全員成本意識,全方位降低成本”,通過各種形式的宣傳教育使醫院每個員工自覺形成成本控制意識。在實踐工作中,充分發揮全院職工的主觀能動作用,從個人行為方面推進工作成效,形成節約資源、降低醫院整體運營成本的總體目標。如在全院開展類似“節約一滴水、一度電、一張紙”的活動,把節約觀念深入人心,落實到行動上,調動全員節能的積極性,從我做起,從身邊小事做起,杜絕跑(氣)、冒(水)、滴(水)、漏(水)浪費,將節約意識貫穿到每個人的行動中。另一方面,可建立節約獎勵、超支懲罰,各司其職,各負其責,各自控制自己應控制可控制的費用,將員工個人利益與醫院整體利益相結合,才能持久、有效地做到開源節流、節能降耗。
(二)規范日常后勤工作維護,節約運行成本
醫院后勤的日常維護工作非常重要,它不僅為醫院各項工作正常運行提供后勤保障,還對醫療服務有直接影響。后勤保障工作事務繁雜,物資流轉多,費用支出大,因此對之實施有效的規范和管理勢在必行。加之目前醫院參與醫療體制改革的重要舉措中,也有對醫院成本控制這一項。后勤成本,只有“輕裝上陣”,才能為醫院在激烈的市場競爭中贏得“輕舟已過萬重山”的表現。
醫院后勤成本管理,重在兩頭,一頭是物資采購管理,一頭是設備、能源和資產的日常維護。在物資采購管理方面應著重抓:第一,規范物資采購流程,建立健全物資管理制度。我院分別設立總務科和設備科,醫療器械設備歸口設備科管理,其他后勤物資管理歸口總務科管理。我院將后勤物資和醫療設備統一納入招標采購和詢價管理,并建議了一套物資采辦管理制度,從物資的申請購買、審批權限、招標采辦、驗貨入庫、領用審批、消耗核定、成本計算等物資的管理流程及環節都制訂了相應的規章制度和制約措施,明確責任人和管理人,并定期和不定期對后勤物資招標采購情況進行張榜公示,接受公眾監督。第二,對物資進行量化管理,嚴格庫房管理。對后勤物資的各領用部門實行量化管理,通過調研測算,核定各科室物資消耗的比例或限定的消耗量,按計劃發放。定期對物資消耗情況進行監督檢查和統計分析,加強控制,提高物資利用率。結余提獎,透支則從該部門獎金中扣除。對庫房進行科學化管理,定時盤存,及時嚴格控制庫房庫存物資,提高物資資金占用的經濟效益。
在設備、能源和資產的日常維護方面,首先應做好傳統的“一‘勤’二‘精’三‘查’”。一勤,是對水電等責任到人,做到勤巡查,勤檢修,勤維護。以此降低維修費用,縮短維修時間,免除“大修”隱患。二精,是重點加強對后勤核心部位的三房一室(配電房、鍋爐房、空調機房、地下室)的管理。工作人員必須嚴密觀察,精心維護。三查,是對各種后期設備做到開機前認真檢查,運行中嚴密觀察,停機后全面維護,堅決杜絕機器設備帶病運行。
除此之外,還應加強節能管理優化,開展科學節能降耗。一方面修舊利廢,減少維修材料支出。我院后勤工作人員做得比較好的例子就是,在進貨時盡量購同一型號同一規格的物資,便于維修時只更換其部件,而有的報損部件還可經維修后再利用。另一方面,對醫院用能系統進行能耗現狀梳理,挖掘節能潛力,更新老舊及耗能較多的用能設備,逐步實施技術改造,降低能耗。比如,在水、電、煤、氣的節能措施上,我院的做法是,將北院耗電量較大的老式中央空調,進行設施節能改造;采用熱水回灌裝置將平時中央空調主機房排掉的熱水回灌到鍋爐房,既節約用水又節省能源,將原來老式的大水箱沖水一條渠道式的廁所改造成分隔式的獨立廁所,水箱可自主控制沖水量以及沖水時間,這樣大大減少了水浪費。
(三)加強后勤崗位培訓,降低人力成本
隨著現代科學技術的飛速發展,醫療新器械、新設備、新知識的不斷更新,擁有一支與時俱進的精、專、勤的后勤技工團隊顯得更加重要。我院在這方面的突出做法是,一方面抓后勤人員的技能培訓,要求每一個專業技術崗位的員工都必須持證上崗,熟練掌握本崗位技能,倡導一崗多能;另一方面,面向社會招聘、招標,招攬社會專業人才充實后勤技術崗位,加強后勤技術力量,同時調動后勤技術人員的積極性。自去年我院新院開業以來,我院一院兩址的總體業務量不斷上升,后勤服務范圍不斷擴大,工作量不斷加重,我們在后勤力量的不斷加強和改進之外,還采用后勤服務社會化的手段,將部分后勤服務工作進行外包,如保安,物業,綠化工程。這樣既減少了內部工作人員,降低人力成本,還改變了過去后勤服務水平低,效率低,成本高的現象。
(四)完善醫院信息體系建設,實現后勤科學化、信息化管理
隨著“數字化醫院”這一概念的發展成熟,逐步形成了由數字化管理、數字化醫療和數字化服務構成的現代醫院經營和管理模式。高效整合和聚集醫院內部系統的人力資源、技術資源、管理資源,是該模式最為突出的優勢。
作為醫院信息體系中較為重要的一環,后勤部門的資源信息管理影響著醫院的總體財務預算和重大經濟決策。高度重視醫院后勤工作,充分利用信息通道和反饋渠道,建立高效快捷的信息平臺,能不斷提高工作效率和經濟效益,為醫院的創新發展提供有力保障。因此,以醫院數字化發展規劃為依據,以計算機硬件為基礎,依托電子信息平臺和網絡資源優勢,建立和完善醫院內部信息體系,用信息化的手段對醫院后勤進行科學合理的管理將是大勢所趨。目前我市已有很多醫院在大力建設和完善這套科學化信息體系。
安全生產運營指揮系統平臺作為煤炭集團公司調度指揮中心的信息化支撐平臺,承載著整個集團安全生產運營決策,以追求總體戰略控制和多元協同效應的培育為目標,實現對涵蓋生產、安全、非煤、經營等業務內容,起到“日常調度、應急救援、協同辦公、分析決策”的目標。平臺通過規范企業基礎信息編碼體系,集成各單位自動化、地理地測、調度管理及集團經營管理類數據,構建安全生產運營數據中心,實現生產調度管理、安全監測監管、自動化集成與應用、分級報警、遠程故障自診斷、信息動態關聯與決策分析等功能,在滿足日常安全生產調度業務基礎之上,實現運營決策分析,實現災害情況下的基于集團層面的輔助協同應急救援,滿足日常調度、定期運營會議、應急救援與外來參觀等場景的應用需求,彌補了數字化礦山經營決策信息集成的不足,促使數字化礦山的常態化應用,實現對基層單位各自動化、信息化子系統建設作出規范與技術指引。
2分層設計
“安全生產運營指揮系統平臺”主要由感知層、執行層、運營層、集中管控層、表現層5部分組成。平臺架構如圖1所示。1)感知層:主要由現場大量傳感器、工業視頻前端攝像機、手持終端設備、RFID、執行器、電源以及相關的無線傳輸網絡設備構成,實現感知環境安全、生產工況信息。2)執行層:指數字化礦山及所集成的各子系統,完成礦井原始基礎數據的采集,承載了礦井基礎信息數字化、生產過程虛擬化、管理控制一體化,為公司安全生產運營系統平臺提供安全生產過程監測監控類、礦井固有空間基礎等數據。3)運營層:以數據中心為核心,由平臺主數據、安全生產監測監控數據中心、運營管理數據中心、空間數據中心組成,對執行層采集數據進行挖掘分析,在統一的編碼體系的支撐下,進行了數據質量標準化治理,為管控層數據的利用奠定基礎。平臺主數據依托物聯網編碼體系,實現企業基礎數據信息的統一管理,包含基層單位、部門、職務、人員、工作地點、子系統編碼、傳感器分類等,為業務應用提供共享共有基礎數據;空間數據中心實現對地理地測類空間數據的存儲,包括地面地形、井下地質、井巷工程、機組等信息;監測監控數據中心,實現對安全監測類、移動目標類、生產過程類的數據管理與存儲;運營管理數據中心,實現對日常調度管理類數據的存儲與管理,通過ETL抽取,實現經營類數據的集成,包括成本、人力資源、EAM、財務、運銷、物資及行業信息等,。運營層將經營管理、安全生產、地理空間、經營決策等數據結合起來,形成統一的企業級數據中心,更好支撐安全生產調度運營業務。4)集中管控層:利用編碼體系與可視化引擎構建安全生產中心、應急救援中心與運營決策中心。安全生產中心,實現對礦井安全生產各子系統數據的總體集成與日常安全生產調度,實現對基層單位作業現場的實時監視與集中調度;應急救援中心,實現災害情況下的應急救援流程化管理,構建“第一現場礦廠救援、集團公司資源調配與決策監管”的應急救援救災體系;決策支持中心,將安全、生產、經營過程中的數據進行總體集成與綜合應用,為企業安全生產決策提供依據。5)表現層:面向各級管理及業務處室人員,利用統一門戶技術實現一站式登陸、應用集成及個性化工作臺等功能,實現對基層單位重要作業環境、生產過程、經營管理的全方位、全視角的真實在線,滿足計算機終端、大屏幕顯示系統、移動終端的應用需求。
3實現目標和功能
1)建立開放性平臺框架與集團級安全生產運營數據中心。平臺以企業服務總線作為SOA雙總線(基于SOA的企業服務總線和企業數據總線雙線軟件架構)的信息傳輸樞紐,負責各系統的服務和數據集成,采用TCP/IP分布部署方式,提升了系統負載均衡的能力,滿足多業務、多數據的集成、處理、展示、挖掘等需求。按照主數據、監測監控、地理空間、管理業務等數據進行分類存取,滿足基于OPC、WEBSERVICE、數據庫、文本等多種數據接入方式,并提供統一的數據引擎及接口。2)基于物聯網的信息編碼規范與數據集成規范研究。建立公司統一標準化的信息編碼規范,實現基于物聯網規則的信息編碼字典,實現各類數據的規范與復用,便于對信息的快速檢索。制訂統一的數據交換標準,提供多種交換方式,滿足不同技術層次和途徑的系統之間可靠的數據交換。3)構建集團安全生產調度指揮系統平臺。根據公司安全生產調度指揮中心業務應用需求,構建對作業現場安全、生產、運營等狀況的圖形化實時監視平臺,對異常情況實時跟蹤與分級預警,實現對調度指令的全生命周期管理;實現對公司各項安全、生產、運營指標的統計分析,根據既定指標、完成情況進行對比趨勢分析,為公司安全、生產、運營提供決策依據。4)建立集團級風險預控監管體系。實現從人員組織、政策法規、人機環管的實時監管、失控應急等方面實現對集團風險預控體系的標準化管理,包括風險基元庫、質量標準化檢查、隱患閉環處理、A級隱患掛牌跟蹤、人員違章監察、在崗培訓、領導帶班等業務功能。5)建立作業環境參數異動報警和專家智能診斷模塊。實現基于作業環境參數趨勢分析和異動報警模型,以概率統計學理論結合礦井實際通風狀況、近期歷史數據,采用固定門限、均方差和分時均方差等三種預警模型對礦井各類環境參數的異動情況進行分析和評價,實現提前預警,使管理人員盡早掌握作業環境異動情況。建立專家智能會診平臺,將隱患分析模型與日常專家經驗結合,實現對各超限數據進行自動診斷,提供報警原因及處理措施,避免報警誤判斷。6)在線標校、計劃性維檢的管理。利用實時數據結合日常標校流程,正確的區分礦井傳感器標校與超限報警,如周期性的一氧化碳、瓦斯傳感器標校,實現日常標校精細化管理;實現日常系統維護記錄的在線登記與管理,如工作面沿線、掐線、計劃性升井更換維檢、計劃性停電等。7)建立可視化綜合調度系統。將調度通信、工業視頻、實時監測數據進行有機融合聯動,實現與基層調度中心的一鍵通可視化綜合調度。8)建立高效可視化的應急救援輔助系統。當發生事故時,礦井調度指揮中心作為應急救援第一現場,而集團調度指揮中心通過平臺實時的掌握整個救援過程和救援進度,查閱包括該單位與就近單位救援物資儲備情況、受災區域人員分布、現場視頻圖像、圖文圖紙等信息,配合礦井進行協同救援,包括聯系就近的醫院、血庫和救援專家、救援物資等,在救援結束時,進行本次救援的點評與事故通報。系統支持根據時間軸對救援的過程回放[5-7]。
4結語
[關鍵詞]ERP系統;數據采集;網絡安全
doi:10.3969/j.issn.1673 - 0194.2017.12.036
[中圖分類號]TP315;TH16 [文獻標識碼]A [文章編號]1673-0194(2017)12-00-01
0 引 言
河鋼股份有限公司承德分公司(以下簡稱“河鋼承鋼”)面對經濟全球化的挑戰,為了實現跨越式發展的目標,建設了熱軋卷板生產線,工藝裝備實現了大型化、緊湊化、自動化,主流工藝與裝備達到了國內先進水平,主要品種有耐候鋼、管線鋼、冷軋基料等,產品大批量出口韓國及歐美國家,但產品質量與國內外先進鋼鐵企業相比還存在一定的差距,客戶對產品的質量提出了更高的要求,對產品的個性化、多樣化需求愈加強烈。
基于這些原因,河鋼承鋼實施了以財務為核心的ERP系統,以生產管理為主的產銷系統,建成了卷板數字化車間的信息化支撐體系。
1 河鋼承鋼卷板車間工藝布置
煉鋼生產分為倒罐接鐵、脫硫、提釩、煉鋼、LF精煉、RH精煉和連鑄等7個工序,1780熱軋卷板生產線包括加熱、粗軋、精軋、熱卷箱、卷曲以及平整等6個工序。工序流程如圖1所示。
2 河鋼承鋼信息化建設的內容
2.1 數據采集系統
河鋼承鋼采用網關技術,物理隔離生產控制系統與管理系統,保證控制系統的安全;采用高速實時數據庫,滿足毫秒級數據的要求;編寫數據匹配、清洗軟件,清除異常和無用數據,建立涵蓋熱卷產線所有工藝參數及設備運行參數的數據庫。
2.2 企業資源計劃系統(ERP)
ERP系統以財務為核心,實現了財務、業務物資管理兩賬合一的管理,有效地保證了數據的一致性。業務管理的精細化有了重大進步,物資管理、采購管理、客戶供應商管理等都比ERP系統投運前有了顯著的改善和提高。實物管理更加細化、規范;信息平臺對生產經營與管理的強有力支撐,形成了一個系統的、高效的、覆蓋全面的信息平臺;系統間緊密集成,信息化水平已達到綜合集成應用階段,有效支撐了公司的業務運作。
2.3 卷板產銷系統(MES)
產銷系統強調鋼軋一體化計劃的執行,它在計劃管理層和生產控制層之間架起了一座橋梁。其主要任務是根據客戶訂單制訂生產計劃,經過成品替代、坯料設計后,生成更為詳細的工序級作業計劃,然后下發給過程控制系統(L2)。同時采集底層生產控制系統的實時信息,進行生產監控和調度,對生產過程中的在制品(鋼水、鋼坯、鋼卷)和工藝過程進行在線控制和優化。
2.4 質量過程自動監控
卷板生產線實現全流程、全工序、全產品的自動管控。系統包括:設備監控、工藝預警、在線判定、工藝追溯、工序評價、過程績效管理等功能。質量過程控制信息系統率先在行業中實現了鑄坯和卷板在線分級的判定,徹底改變了以成分、性能、表面為主的判定產品質量的現狀,使過程質量控制情況參與產品質量判定,對提高產品質量和優化產品使用提供了重要幫助。
2.5 工廠內部網絡架構的建設情況
為實現信息系統按功能分區域管理,有效降低安全事故的發生概率、縮小影響范圍,河鋼承鋼按照網絡區域和用戶角色的定位,將整個網絡系統劃分為外部接入區、管理網、生產主干網、生產服務器區、L2/L3互聯專用網5個安全層次。
2.6 信息安全保障情況
河鋼承鋼實施“兩化”融合管理體系,制定了《計算機網絡與信息安全保密管理辦法》《信息安全與設備設施風險管理辦法》,并貫徹落實。部署網絡嗜胂低常對強制入網計算機進行安全檢查,符合安全要求才可以入網,提升整個網絡的安全性,避免非法計算機接入公司網絡。規范計算機使用和網絡風險管理,制定客戶端管理策略,限制非法接入和自動補丁升級,通過審計考核,規范用戶計算機使用行為。
2.7 效益分析
河鋼承鋼現有效益:鋼的熔煉費,鋼材的加工費逐步降低;產品研制周期由原來的3個月縮短至3周;連鑄作業率提高9.112%;產品不良率降低優化2.6%。噸鋼能耗節約10.156 5 kgce,能源利用率大幅提高。
一、智能制造是江蘇制造業升級的主攻方向
通常認為智能制造是智能制造技術(IMT)與智能制造系統(IMS)的總稱。隨著互聯網技術的成熟和云計算、大數據、物聯網的快速興起,智能制造的內涵有了新的完善和豐富。我國將智能制造定義為面向產品全生命周期,實現泛在感知條件下的信息化制造。智能制造具有以下特點:一是創新性。智能制造是一種全新的制造方式,將改變制造業的生產組織方式,帶來制造方式、商業模式的創新。二是系統性。智能制造貫穿于研發、生產及管理服務等產品生產全過程,不僅包括智能制造裝備,還包括軟件及系統集成,以及智能管理和服務平臺。三是可擴展性。隨著智能制造技術的進步及在更多領域的推廣應用,智能制造的范圍將不斷擴展。
發展智能制造是推動江蘇經濟邁上新臺階的客觀要求。制造業是江蘇經濟的支柱。實現江蘇經濟強,制造業必須首先要強。制造業要強,就必須在科技創新、產業創新、企業創新、市場創新、產品創新、業態創新、管理創新等方面實現新突破,加快形成以創新為主要引領和支撐的產業體系和發展模式。從國內外的實踐看,智能制造既能為傳統產業提供精準制造、敏捷制造、資源節約、節能減排、提升信息化水平的技術和先進裝備支持,促進傳統產業提檔升級;也能為新能源、新材料、生物醫藥、新一代信息網絡、智能電網、綠色運載工具、生態環保、海洋空天、公共安全等新興產業發展提供先進的技術支撐,助推新興產業加速發展。因此,發展智能制造,必將推動江蘇制造業產業鏈重構,必將帶動江蘇制造業加快轉型升級,從而提升江蘇制造業整體素質,為實現江蘇經濟強奠定堅實基礎。
發展智能制造是破解結構性矛盾的迫切需要。“十二五”以來,江蘇制造業轉型升級步伐加快,綜合實力顯著增強,但結構性問題和深層次矛盾不容忽視。一是產業結構偏重。江蘇工業增加值占GDP比重超過45%,傳統重化工業增加值占工業的70%左右。二是自主創新能力還不強。制造業對外技術依存度高達60%左右,高于創新型國家30個百分點。江蘇專利申請量和授權量全國領先,但成果轉化率還不高。三是產業處于價值鏈的中低端環節。制造業在國際分工體系中的位置較低,從事加工組裝的較多,研發設計、品牌經營等高附加值環節較少,自主知識產權和自主品牌產品不多。發展智能制造,為攻克解決上述問題提供了新的途徑。首先,發展智能制造有利于促進加工制造的精密化和快速化、自動化技術的柔性化和智能化,改變制造業的設計方式、生產方式、管理方式和服務方式,使生產系統具有更完善的判斷與適應能力。其次,發展智能制造有利于優化生產過程,將人的生產活動與智能機器有機融合,形成精益制造信息化管理系統,降低用工成本,降低物耗,提高產品質量,提高產出效率。最后,發展智能制造有利于滿足用戶多樣化需求,為消費者定制生產,對消費者的個性化需求做出快捷回應,進而擴大產品的市場占有率。因此,發展智能制造,必將促進江蘇制造業行業結構、組織結構、技術結構的調整優化,推動江蘇制造業向價值鏈的中高端邁進。
發展智能制造是緩解環境資源約束的重要途徑。江蘇人均環境容量小,能源資源緊缺,經濟發展面臨土地、資源、環境等巨大壓力。智能制造在提高專業化分工與協作配套、促進生產要素的有效集聚和優化配置、節約資源能源等方面具有重要作用。大力發展智能制造,廣泛運用知識、技能相結合的綠色制造生產模式,綜合運用先進制造技術與工藝,為實現制造業低能耗、低污染排放提供了現實可能。尤其是在循環經濟領域,對回收再生技術進行智能化改造,將有效減少生產制造過程、報廢產品對環境的污染。
發展智能制造是在更高層次上參與全球制造業競爭合作的必然選擇。當前,全球經濟結構深度調整,發達國家紛紛實施再工業化戰略,利用新一代信息技術和先進制造技術進行改造升級,部分高端制造業出現了向歐美等回流的趨勢。同時,東南亞、南美等一些新興經濟體正利用勞動力、土地、融資、原材料成本較低的比較優勢,加速在中低端制造環節的競爭,部分勞動密集型產業出現了向其他新興經濟體分流的跡象。發展智能制造是江蘇應對日趨加劇的國際競爭的有效途徑。一方面,智能制造網絡化的生產經營模式,打破地理、時間的限制,對各種生產要素進行高效配置,將有力地提高制造業的產出效率。另一方面,智能制造作為物化了的最新科技成果,既能推動高檔數控機床、工業控制系統、工業機器人、智能家電、智能家居等產業的發展,又有助于推動在線監控診斷、電子商務、供應鏈金融等生產業的發展壯大。由此可見,產出效率的提高、新的經濟增長點的不斷形成,必將有力地促進江蘇制造業國際競爭力的提升。
二、江蘇智能制造喜中有憂
近年來,江蘇智能制造各項工作扎實推進,取得了一批階段性成果,但也存在一些亟須研究解決的問題。
智能制造發展基礎良好。江蘇規模以上工業增加值達3萬億元,總量居全國第一,十大新興產業銷售收入突破4萬億元,在若干細分行業中已有一批企業達到或接近世界先進水平。第三方抽樣調查表明,江蘇企業信息化投入占當年銷售收入的0.69%,75%的企業設置了信息化部門,81%的企業編制了信息化規劃,超過85%的企業對編碼進行企業級統一管理。目前,全省兩化融合示范企業達到500家,試點企業3000家。軟件產業10年上了7個臺階,年均增速40%。2014年,軟件業務收入突破5000億元,軟件企業數超過5000家,均居全國第一。集成電路封裝技術水平國際領先,下一代互聯網、未來網絡、北斗導航核心芯片和設備的研發取得明顯進展。組建了大數據產業聯盟,大數據在裝備、汽車、電力、能源等行業逐步得到應用。2014年,全省區域兩化融合發展水平總指數達92.17,連續三年居全國第一。
智能制造裝備產業發展迅速。江蘇大力實施數控機床、工業機器人、高速電梯等技術質量攻關,支持首臺(套)重大裝備首購首用,組織認定首臺(套)重大裝備及關鍵部件產品380多個,高端數控機床、工業機器人、3D激光打印裝備、高端儀器儀表等重點產品產銷都保持較高增幅,全省重點行業骨干企業裝備自動化率達85%以上。2014年,全省高端裝備制造業實現產值1.74萬億元,數控成形機床占全國市場份額41%,數控金屬切削機床占全國份額12%。
以智能制造為核心的技術改造步伐加快。大力實施“百項千億”技改工程、大中型企業智慧化推進計劃,引導企業圍繞智能設計、生產、管理、服務等環節,加大技術改造投入力度,提升智能制造水平。2014年,安排2億元省級專項資金,支持企業應用工業機器人等自動化、智能化裝備進行技術改造,建設具有行業示范效應和推廣作用的智能車間。全省重點技改項目中,智能制造項目占43.7%。
一批智能制造示范基地脫穎而出。南京、蘇州、無錫等地建立了高端裝備產業基地。常州“機器人及智能裝備產業園”聚集了通用、博世等一批世界500強企業。徐工集團4個大型智能化制造基地,機器人、數控中心等智能制造裝備占比達70%以上,大噸位裝載機智能化制造基地具有長達7公里的全自動裝備流水線、AGV運輸機器人等自動化物流系統,工程機械領域智能化水平位居全國前列。
對智能制造的扶持力度不斷加大。江蘇先后出臺了《江蘇省信息化條例》、《“十二五”國民經濟和社會發展信息化規劃》,以及擴大信息消費、建設“寬帶江蘇”等政策文件。2014年10月出臺的《關于推進智慧江蘇建設的實施意見》及《智慧江蘇建設行動方案(2014~2016年)》,以信息化升級版為目標,進一步明確了信息化引領產業轉型發展的路線圖、時間表。2015年,省政府出臺了《關于更大力度實施技術改造推進制造業向中高端邁進的意見》,與工信部簽署了共同推進智能制造創新發展戰略合作協議。省財政廳、經信委和科技廳等部門都安排了戰略性新興產業和科技創新與成果轉化等各類專項資金,加大對智能制造的支持力度。
可以說,江蘇智能制造一直走在全國前列,為其他地區發展智能制造起到了一定的示范和引領作用。但在看到江蘇智能制造成果斐然的同時,不能忽視存在的問題。
智能制造基礎理論和技術體系建設亟待加強。基礎理論和技術研究是發展智能制造的基礎,但是,對于智能制造的發展規律以及3D打印機、工業機器人等前沿技術的發展趨勢等,尚缺乏深入系統的研究。江蘇智能制造的發展側重技術追隨和技術引進,基礎研究能力不足,原始創新匱乏,控制系統、系統軟件等關鍵技術環節薄弱,許多重要裝備和制造過程尚未掌握系統設計與核心制造技術,大部分高端裝備的核心控制技術(包括軟件和硬件)嚴重依賴進口,精密測量技術、智能控制技術、智能化嵌入式軟件等自主技術缺乏。
發展智能制造的技術路線尚待明晰。國際金融危機爆發以來,發達國家將包括智能制造在內的先進制造業發展上升為國家戰略,制定了相應的發展戰略規劃與政策。盡管我國一直重視智能制造的發展,及時了《智能制造裝備產業“十二五”發展規劃》和《智能制造科技發展“十二五”專項規劃》,但國家和省級層面智能制造發展的技術路線圖還不清晰,智能制造發展的宏觀協調和管理工作尚待加強。
智能制造裝備對外依存度較高。江蘇智能裝備的現狀難以滿足智能制造發展的需求。據有關方面調查,65%的工業機器人、80%的集成電路芯片制造裝備、40%的大型石化裝備、70%的汽車制造關鍵設備、核電等重大工程的自動化成套控制系統及先進集約化農業裝備嚴重依賴進口,船舶電子產品本土化率還不到l0%。以高端機床為例,一些機床企業主要借用美國、德國、荷蘭、瑞士等國家的技術開展整合組裝,競爭力較弱,高端機床市場幾乎被國外品牌占據。
企業生產的數字化和網絡化水平較低。據調查,江蘇企業生產設備數字化率平均為32%,其中,大型企業平均為50%;數字化生產設備聯網率為23.9%,其中,大型企業為40.4%;關鍵生產工序數控化率為27.8%,其中,大型企業為49.9%,數控化率低于30%的規上工業企業比例達52.9%。無論是裝備數字化水平、數字化裝備協同作業能力,還是過程數控化水平都不高,影響了企業生產裝備優化調度和現場數據的采集使用,影響了生產制造的準確性和穩定性。
三、江蘇智能制造前景廣闊
智能制造將帶來生產制造方式的創新轉變。智能制造將智能技術和裝備滲透進制造業領域,在制造業內部構建信息物理系統,將改變制造業的生產組織方式,帶來制造方式、商業模式的創新。根據微笑曲線理論,制造業產業鏈的前端是研發,中端是制造,后端是服務,前端和后端是制造業高附加值區域,未來的制造業業態將融合更多的現代服務業特征,智能制造的發展必將推動制造業由傳統的生產型制造向服務型制造轉變。智能制造將設計、研發、制造、營銷、服務等各個階段融合起來,必將帶來制造業領域勞動生產率的大幅提升。據有關方面測算,傳統產業實施智能改造后,平均運營成本將降低20%,產品研制周期縮短20%,生產效率提高20%,產品不良品率降低10%,能源利用率提高4%。
智能制造將改變居民的生活方式。智能制造不僅改變企業生產模式,也將改變居民“衣食住行”各個方面。一方面,隨著機械、航空、船舶、汽車、輕工、紡織、食品、電子等行業生產設備的智能化改造,智能交通工具、服務機器人、智能家電、智能照明電器、可穿戴設備等產品的需求空間將進一步拓展。另一方面,芯片、傳感器、儀表、軟件系統等智能化產品嵌入智能裝備,使得產品具備動態存儲、感知和通信能力,實現產品的可追溯、可識別、可定位和線上線下服務。例如,在醫療領域,智能技術的運用和診斷網絡化的推進,就有可能推出家庭級疾病診斷設備,使診斷數據能夠通過網絡上傳給醫生,并通過醫患互動做出建議或推薦專門醫院和醫生進行進一步診療,這就將引發全新的家庭醫療服務行業和全新的醫療保險服務品種。
智能制造將深刻影響勞動力結構。隨著經濟增長以及勞動力結構的改變,江蘇勞動力成本顯著增長。實施智能制造以后,一方面,將整體削減普通勞動力數量,降低用工成本,特別是從事危險、環境惡劣、簡單重復操作崗位的工人數量會大幅度減少。另一方面,對具有智能制造知識和技能的軟件設計人員、遠程維護人員、管理人員的需求則大幅度增加,這必將推動勞動力由加工制造向生產業轉移,進一步調整優化勞動力結構。
四、江蘇發展智能制造的基本路徑
歐美等發達國家和地區從事智能制造的經驗,可以為江蘇發展智能制造以重要啟迪。如明確發展戰略,大力度多元化投入,標準化引領,制定專門法律,重視高端人才,等等。因此,江蘇發展智能制造,要準確把握世界科技革命新趨勢,主動適應國際需求調整、國內消費升級新變化,認真貫徹落實《中國制造2025》提出的新要求,著力在以下幾個方面尋求新突破:
突出重點環節。一是加快智能車間建設。智能車間是制造業智能化改造的基礎。要認真貫徹落實國家和江蘇促進智能制造發展的政策措施,推動企業加快應用虛擬設計制造、智能測控以及集成協同等技術開展智能化改造。研究制定智能車間建設標準和認定辦法,選擇有意愿且行業示范帶動作用強的企業進行智能車間建設診斷、認定和授牌。以現場會等形式,適時宣傳推廣先進智能車間經驗。在智能車間建設的基礎上,選擇有條件的企業向智能工廠發展。二是推進關鍵生產環節智能化改造。以冶金、化工、建材等主要耗能行業為重點,推進耗能企業能源管理中心建設,加強重點耗能工序用智能監測監管體系建設,切實提高能源使用效率和綜合利用水平。圍繞細分行業,支持徐工、南京高速齒輪、無錫一棉等重點企業應用智能裝備和技術,支持蘇寧云商、聯創集團等重點企業探索智慧服務新業態。三是推進智能制造裝備專項。實施高檔數控機床與基礎制造裝備專項,重點開發航空、航天、船舶、汽車、能源設備等行業需要的關鍵高精密數控機床與基礎裝備。實施“數控一代”裝備創新工程,重點在石化、冶金、食品加工、紡織、印刷等行業,推進傳統機械裝備數控化區域和企業示范。在電力、節能環保、農業、資源開采等國民經濟重點領域分步驟、分層次開展智能制造成套裝備應用示范。
主攻關鍵技術。首先,加快發展工業核心軟件。推進操作系統、數據庫、中間件等核心軟件技術研發,重點突破工業控制芯片、數控設備、國產操作系統等關鍵技術。指導行業協會優秀工業核心軟件目錄。其次,突破一批關鍵共性環節。圍繞關鍵基礎材料、核心基礎零部件、先進工藝技術等領域,系統突破設計、材料、工藝、試驗、檢測等一批關鍵共性環節,提高制造業基礎能力。最后,促進科技成果產業化。加強政策引導,健全技術轉移機制,促進先進科技與產業深度融合。積極推廣運用新技術、新產品,優先將智能裝備技術產品列入全省重點推廣應用目錄。大力推進產學研金介政“六位一體”協同創新,支持骨干企業與科研機構、高校組建產業技術創新戰略聯盟。
強化市場應用。推動信息網絡技術在智能制造中的應用。推進制造過程智能化,加快人機智能交互、工業機器人、智能物流管理、增材制造等技術和裝備在生產過程中的應用,促進制造工藝的仿真優化、數字化控制、狀態信息實時監測和自適應控制。加快產品全生命周期管理、客戶關系管理、供應鏈管理系統的推廣應用,促進集團管控、設計與制造、產供銷一體、業務和財務銜接等關鍵環節集成,實現智能管控。支持和鼓勵大數據技術在工業企業生產經營、工業行業管理和經濟運行中的應用。鼓勵有條件的企業通過網絡化制造模式,實現生產經營各環節的企業間協同,形成網絡化企業集群。鼓勵制造業創新銷售和服務模式,引導企業充分運用電子商務等互聯網模式實現產品營銷。加快推廣運用智能制造裝備和產品。積極應用智能技術進行企業技術改造,促進信息技術與企業設計研發、生產制造、營銷管理的全面融合。組織研發具有深度感知、智慧決策、自動執行功能的高檔數控機床、工業機器人、增材制造裝備等智能制造裝備以及智能化生產線,突破新型傳感器、智能測量儀表、工業控制系統、伺服電機及驅動器和減速器等一批智能核心裝置,推進信息技術嵌入式應用,提高智能制造發展水平。
健全服務平臺。搭建信息服務平臺。支持工業云服務平臺建設,推進制造資源開放共享,在全省范圍內搭建智能制造供需對接平臺。完善面向中小微企業的信息化服務體系,推動中小微企業數字技術應用服務平臺建設,幫助中小微企業解決在技術創新、企業管理、信息咨詢等方面存在的困難,提高中小微企業信息化應用能力和水平。積極發展咨詢服務機構。支持提供智能制造整體解決方案的中介服務機構發展,培育一批既熟悉制造業生產流程,又具備信息系統集成能力和互聯網思維的智能制造咨詢服務企業,充分發揮咨詢服務機構在發展智能制造中的作用。培育一批聯合研發和成果交易平臺。建設一批面向智能制造的技術研究機構,以產業技術創新戰略聯盟為基礎,推動企業和科研機構、高校共建智能制造領域產業研究院、公共重點實驗室和工程技術中心。建設一批有發展潛力、有行業特色的電子交易平臺。
加強人才建設。一是創新人才培養模式。弘揚科學精神,營造鼓勵創新、寬容失敗的創新文化。開展校企聯合招生、聯合培養試點,拓展校企合作育人途徑。推進專業技術職稱和職業資格制度改革,完善高技能人才終身培養培訓體系。加大智能制造引智力度,積極引進領軍人才和緊缺人才。二是強化人才激勵機制。深化科技體制改革,強化科技同經濟、創新成果同產業、創新項目同現實生產力、研發人員創新勞動同其利益收入“四個對接”。加大科研人員股權激勵力度,鼓勵各類企業通過股權、期權、分紅等方式,調動科研人員創新積極性。提高科研人員成果轉化收益比例,完善科技成果、知識產權歸屬和利益分享機制,提高骨干團隊、主要發明人受益比例。三是落實各項人才政策。鼓勵智能制造領域人才政策先行先試,專項資金安排向重大智能制造工程和項目傾斜,完善科研人員在企業與事業單位流動的社保轉移接續政策,促進人才雙向自由流動。