信息技術賦予管理者“千里眼”

□ 鄭 倩

一位資深媒體人參觀燕山石化安全生產(chǎn)指揮中心時，對該公司生產(chǎn)管理系統(tǒng)的現(xiàn)代化程度驚訝不已，他說：“燕山石化管理者擁有了‘千里眼’，能夠和一線同時發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)裝置的異常情況，可以實時查閱生產(chǎn)技術數(shù)據(jù)，甚至可以直觀地察看生產(chǎn)現(xiàn)場的情況。”這是一塊塊實時反映裝置情況的電子屏幕帶給他最直觀的感受。

如果說一塊電子屏幕搭建了人與電子信息交流的平臺，那么生產(chǎn)運營平臺則搭建了系統(tǒng)之間相互“交流”的平臺。在DCS、實時數(shù)據(jù)庫、APC及LIMS四大信息系統(tǒng)的支撐下，工區(qū)內幾乎所有的指標、參數(shù)都可能在特定環(huán)境下出現(xiàn)在生產(chǎn)運營平臺上。依托四大信息系統(tǒng)，燕山石化實現(xiàn)生產(chǎn)運營數(shù)字化。

從收集原始數(shù)據(jù)開始

在燕山石化主操室的任何一臺顯示器上，都可以看到相應裝置的關鍵指標數(shù)據(jù)，有的甚至精確到小數(shù)點后3位。如果換做人眼來判斷，小數(shù)點后的第二位就已經(jīng)是估算的結果了。然而，在動輒幾百上千萬噸的煉油化工裝置中，小數(shù)點后的第3位，有時候就意味著是幾萬噸的產(chǎn)品或原料，絕不是個小數(shù)字。保證數(shù)據(jù)準確無誤，是個一定要較真兒的事情。

在燕山石化廠區(qū),有接近8萬個數(shù)采點，覆蓋了生產(chǎn)裝置、輔助裝置、罐區(qū)、配電室電能表、固體包裝秤、進出廠和廠際互供計量點。8萬雙眼睛同時工作，時刻監(jiān)視著這“一畝三分地”的任何異常情況。數(shù)據(jù)覆蓋范圍足夠廣，也同樣馬虎不得。

數(shù)據(jù)通過數(shù)采點傳送到屏幕前，需要多久？幾秒，或者一瞬。人工記錄數(shù)據(jù)與之相比，且不說準確性差多少，有時候就單單為了能走到儀表前，員工就得走上幾公里的路或者爬上幾十米高的裝置。準確、及時、有效地反映裝置的真實情況，這是DCS控制系統(tǒng)（集散控制系統(tǒng)）和實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)共同作用的結果。

作為“元老”，DCS控制系統(tǒng)憑借其動態(tài)監(jiān)控的特點，將各個生產(chǎn)裝置中實時變化的數(shù)據(jù)納入囊中，而后將數(shù)萬個直接反映裝置生產(chǎn)運行情況的數(shù)據(jù)匯集到系統(tǒng)的電子屏幕上，實現(xiàn)對安全生產(chǎn)的集中操作和分散控制。實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)則依托數(shù)采專用網(wǎng)絡，構建起分布式多服務器體系架構。

在兩個系統(tǒng)共同作用下，實時采集的各類數(shù)據(jù)成為最原始的依據(jù)，為MES系統(tǒng)、生產(chǎn)實時監(jiān)控系統(tǒng)、設備監(jiān)控系統(tǒng)等重要業(yè)務系統(tǒng)提供了有力的實時數(shù)據(jù)支撐，真正地實現(xiàn)了“數(shù)出一門、量出一家”。

從茫茫“數(shù)”海中遴選

先進過程控制系統(tǒng)APC系統(tǒng)充當?shù)氖切翘降慕巧丛跀?shù)萬個數(shù)據(jù)中，選出關鍵指標并且重點關注。

煉油一廠是最早應用APC系統(tǒng)的單位之一，也最早受益。該廠常減壓爐子的出口溫度是個“暴脾氣”，但是很關鍵。這是由于加熱爐的能耗在整個常減壓裝置能耗中占到了半數(shù)以上，而爐溫正是影響熱效率的關鍵參數(shù)，出口溫度的“一舉一動”都對常減壓裝置的整體能耗有著舉足輕重的作用。這時，APC系統(tǒng)便派上了用場。APC系統(tǒng)是通過實時采集DCS信號，建立裝置動態(tài)控制模型，從而計算出生產(chǎn)運行的最佳操作點，輸出到DCS執(zhí)行，實現(xiàn)平穩(wěn)裝置操作、提高處理能力、降低運行成本的目標。憑著與生俱來的一雙“法眼”， APC系統(tǒng)能夠準確地從大量的“海選”數(shù)據(jù)中，找出數(shù)據(jù)總量和數(shù)據(jù)質量的平衡點，一眼鎖定能夠關系到全局的關鍵指標并且花費精力悉心調教。憑借極其精密的計算，APC系統(tǒng)會自動以最有利于效益最大化的方式，對“種子選手”進行近乎苛刻的卡邊操作訓練——系統(tǒng)通過不斷地發(fā)出指令，直指要害。

因此，對于煉油一廠出現(xiàn)的問題，APC系統(tǒng)亮出不變的法寶：先是發(fā)現(xiàn)它，然后控制它。在充分了解了瓦斯壓力、爐子本身氧氣量、爐子進料量等一系列和出口溫度有關的信息后，APC系統(tǒng)會每30秒給出一個工藝指令，調閥門、調流量，使出口溫度數(shù)據(jù)一改“情緒不穩(wěn)定”的劣習，穩(wěn)定發(fā)揮。

APC系統(tǒng)的應用，不僅能夠使生產(chǎn)裝置上的工作人員省去在“數(shù)山數(shù)海“里“尋他千百度”的艱辛，而且一改過去操作員人工調節(jié)的方式為自動在線調節(jié)。同時，由于比人工調節(jié)更精確，更加有條不紊，裝置的平穩(wěn)操作水平也顯著提高。自2010年9月開始投用APC系統(tǒng)后，煉油一廠四蒸餾裝置的熱效率就有明顯的提高。

□ 生產(chǎn)管理部、安全監(jiān)察部、經(jīng)營計劃部、機械動力部、環(huán)境保護部、財務部在安全生產(chǎn)指揮中心現(xiàn)場合署辦公。燕山石化宣傳部 供圖

用硬指標判定

燕山石化生產(chǎn)管理部的黨鋼每天早上7點，都會準時登錄LIMS系統(tǒng)（實驗室信息管理系統(tǒng)），對產(chǎn)品的質量情況進行分析研究。他最關心的是產(chǎn)品質量，這也是企業(yè)最關心的，客戶最關心的。

打開LIMS系統(tǒng)，點擊產(chǎn)品標志，所有相關指標躍然電子屏幕上。以實驗室為中心，LIMS系統(tǒng)將實驗室的業(yè)務流程、環(huán)境、人員、儀器設備、標物標液、化學試劑、標準方法、圖書資料、文件記錄、科研管理、項目管理、客戶管理等因素有機結合，實現(xiàn)了電子實驗室記錄，提高了實驗分析結果的真實性、規(guī)范性以及質量數(shù)據(jù)信息反饋的及時性和對生產(chǎn)調整指導的高效性。

除了真實記錄產(chǎn)品質量檢測情況外，LIMS系統(tǒng)在過程控制中的出色表現(xiàn)，也帶來了不少益處。在過程控制中，技術人員可以依靠LIMS系統(tǒng)隨時觀看平均值、 均值、 最高值、 最低值等數(shù)據(jù)的發(fā)展趨勢，從而作出理性的判斷。

基于LIMS系統(tǒng)，公司又開發(fā)了質量數(shù)據(jù)報警信息實時監(jiān)控系統(tǒng)。這一系統(tǒng)能夠對公司所屬的煉油、化工及水務、氣體、動力等公用工程裝置的質量信息，以及原料質量、防腐檢測、環(huán)保檢測數(shù)據(jù)進行實時監(jiān)控。并且，基于質量數(shù)據(jù)報警信息實時監(jiān)控系統(tǒng)、實時數(shù)據(jù)庫、APC三大系統(tǒng)，公司將煉油化工生產(chǎn)實時監(jiān)控、平穩(wěn)率、非計劃停工、設備實時監(jiān)控等系統(tǒng)進行整合，形成公司生產(chǎn)運營實時監(jiān)控系統(tǒng)，以作為強化過程控制、提高產(chǎn)品質量、提高工作效率的生產(chǎn)管理工作平臺。

作為專業(yè)“評委”， 質量數(shù)據(jù)報警信息實時監(jiān)控系統(tǒng)更樂于向生產(chǎn)過程發(fā)號施令。監(jiān)控生產(chǎn)廠的質量數(shù)據(jù)，一旦數(shù)據(jù)超標，系統(tǒng)會以報警的形式督促生產(chǎn)廠及時查找超標數(shù)據(jù)的產(chǎn)生原因并采取相應的解決措施，保證質量數(shù)據(jù)處于合格范圍。自該功能啟用以來，生產(chǎn)廠以系統(tǒng)報警的超標數(shù)據(jù)為切入點，及時查找原因，不斷優(yōu)化工藝，使得超標數(shù)據(jù)日趨減少，公司的產(chǎn)品合格率不斷提升。煉油二廠重整汽油中的苯含量一度偏高，啟用該系統(tǒng)后，報警次數(shù)已經(jīng)從49次減少到幾乎為零，產(chǎn)品質量得到明顯提高。

信息技術的創(chuàng)新與應用為燕山石化帶來了強大的發(fā)展動力和創(chuàng)新活力，“打造數(shù)字燕山，建設智能工廠”的目標就在眼前。