海上油氣工程自動(dòng)化建造現(xiàn)狀與未來

周延?xùn)| 海洋石油工程股份有限公司

隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，數(shù)字化、智能化、云計(jì)算、機(jī)械自動(dòng)化將推動(dòng)海上油氣工程自動(dòng)化建造技術(shù)從自動(dòng)化生產(chǎn)線，向未來的大型自動(dòng)化工廠的方向跨越。設(shè)想中的大型自動(dòng)化工廠需要有標(biāo)準(zhǔn)化系列化單件產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和自動(dòng)化制造系統(tǒng)智能化單件產(chǎn)品的倉儲(chǔ)系統(tǒng)、平臺(tái)模塊設(shè)計(jì)建造一體化技術(shù)、大型高效自動(dòng)化建造組裝生產(chǎn)線以及高度集成的大型自動(dòng)化工廠信息管理系統(tǒng)。

標(biāo)準(zhǔn)化單件產(chǎn)品

產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化是生產(chǎn)自動(dòng)化的前提。海上油氣田固定式平臺(tái)因其水深、功能的不同，各種構(gòu)件、設(shè)備的形式及性能千差萬別，目前標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品停留在梯子、欄桿、燈支架等小型輔助部件上，因此產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化成為阻礙建造過程自動(dòng)化的最大障礙。解決這一障礙的途徑可以從兩方面開展。一是從設(shè)計(jì)源頭入手，細(xì)分固定式平臺(tái)建造的構(gòu)件、撬塊等單件產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)單件產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化和系列化，設(shè)計(jì)出的整個(gè)海上固定式平臺(tái)均選用標(biāo)準(zhǔn)化的單件產(chǎn)品組成；二是建立單件產(chǎn)品自動(dòng)化生產(chǎn)線，標(biāo)準(zhǔn)化的生產(chǎn)工藝，使用機(jī)器人、智能傳感器等智能設(shè)備，高效高質(zhì)生產(chǎn)出大批量、系列化的單件產(chǎn)品。

智能化倉儲(chǔ)系統(tǒng)

準(zhǔn)確與快速調(diào)配單件產(chǎn)品是大型自動(dòng)化工廠運(yùn)作的必備條件。系列細(xì)分的單件產(chǎn)品以及外購采辦的標(biāo)準(zhǔn)化特種設(shè)備及材料能通過智能化的信息系統(tǒng)按類別儲(chǔ)存，按使用需求自動(dòng)調(diào)配至組裝場(chǎng)地。

平臺(tái)模塊設(shè)計(jì)建造一體化技術(shù)

模塊化建造打破了以順序建造的傳統(tǒng)模式，設(shè)計(jì)建造一體化技術(shù)已成為國際上的先進(jìn)做法。這種技術(shù)將模塊的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、采辦、建造及管理等充分地融合為一個(gè)整體，各工種作業(yè)減少?zèng)_突和反復(fù)，明顯提高質(zhì)量、減少成本和工期。

大型高效自動(dòng)化建造組裝生產(chǎn)線

大型建造場(chǎng)地的自動(dòng)化生產(chǎn)線是高效組裝建造的硬件系統(tǒng)。這條生產(chǎn)線需要從整體布局設(shè)計(jì)，以最優(yōu)的工序?qū)⒉牧稀渭a(chǎn)品、設(shè)備、撬塊等從外圍的自動(dòng)化生產(chǎn)線以及智能倉儲(chǔ)系統(tǒng)匯集到主流程的大型自動(dòng)化建造組裝生產(chǎn)線，高效生產(chǎn)出高質(zhì)量的系列產(chǎn)品。

高度集成的大型自動(dòng)化工廠信息管理系統(tǒng)

應(yīng)用先進(jìn)的信息技術(shù)，建立起標(biāo)準(zhǔn)化、數(shù)字化的設(shè)計(jì)信息管理系統(tǒng)、建造管理信息系統(tǒng)、采辦與智能化倉儲(chǔ)信息系統(tǒng)、單件產(chǎn)品/模塊自動(dòng)化作業(yè)線控制系統(tǒng)、建造設(shè)備信息管理系統(tǒng)以及大型自動(dòng)化建造組裝生產(chǎn)線信息管理系統(tǒng)等，通過高度信息系統(tǒng)集成，匯集成為大型自動(dòng)化工廠信息管理系統(tǒng)，作為建造信息指揮中心來整體控制自動(dòng)化工廠的運(yùn)作。

海上油氣工程自動(dòng)化建造的未來設(shè)想是：以產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化為基礎(chǔ)、以設(shè)計(jì)建造一體化為方向，以自動(dòng)化智能化作業(yè)線為手段，實(shí)現(xiàn)大型海上固定式平臺(tái)的自動(dòng)化建造。盡管目前僅是自動(dòng)化工廠的初級(jí)階段，只要不斷探索和提高，就能逐步接近和實(shí)現(xiàn)大型自動(dòng)化工廠的目標(biāo)。