中石油裝備制造業務信息化建設思考

張晗亮，羅 超，秦蓮香

(中國石油天然氣集團公司 裝備制造分公司，北京100007)

中石油裝備制造業務信息化建設思考

張晗亮，羅 超，秦蓮香

(中國石油天然氣集團公司 裝備制造分公司，北京100007)

為了加快中石油裝備制造業務信息化建設，促進裝備制造信息化和工業化的融合，推動企業轉型升級，分析了石油裝備制造業所處的宏觀經濟環境，介紹了中石油裝備制造業務信息化建設現狀及存在的問題，結合《中國制造2025》，提出了中石油裝備制造業務未來信息化建設的方向和重點，指出石油裝備制造業應深入推進信息化與工業化深度融合，補足車間自動化短板，提升基礎設施的網絡化水平，建設數字化工廠，加快產品數字化智能化研發，實現營銷服務網絡化，助推企業向智能制造、綠色制造和服務型制造轉型。

石油；裝備制造；信息化；數字化

石油石化行業是工業經濟體系的重要組成部分，其中，石油裝備制造業務起著重要的支撐作用。“十一五”和“十二五”期間，石油裝備制造業迎來了高油價帶來的快速發展期，信息化基礎設施和各類信息系統加快建設，取得了較好的效果。近年來，世界經濟持續走低，油氣價格低位徘徊，中國石油天然氣集團公司(以下簡稱“中石油”)裝備制造業務面臨嚴峻挑戰，需要借鑒國內外先進裝備制造企業信息化建設的經驗，充分利用信息技術，加快裝備制造業務信息化和工業化的深度融合，從而助推企業轉型升級、穩健發展。

1 中石油裝備制造業務信息化建設現狀

1.1 信息化建設總體框架

中石油裝備制造業務包括總部的裝備制造分公司及其管理的渤海石油裝備制造有限公司、寶雞石油機械有限責任公司、寶雞石油鋼管有限公司、濟柴動力總廠4家裝備制造企業和中國石油技術開發公司，產品主要服務于油氣勘探開發和儲運業務，品種多而雜。按照產品不同的生產組織方式，主要可分為項目型生產模式(單件小批量大型成套裝備，如石油鉆機、修井機等)、離散型生產模式(有一定批量單件裝備，如發動機、泥漿泵、壓縮機等)和連續型生產模式(批量連續生產的冶金產品，如輸送管、專用管、鋼絲繩等)。信息化建設需要針對不同生產模式采取不同的建設策略，在學習借鑒國際同類企業信息化建設經驗的基礎上，結合自身業務特點和發展需要，確定了建設“數字化工廠”的總體目標，制定了圍繞產品全生命周期的信息化建設總體框架(如圖1所示)，按照“研發設計信息化、生產運行信息化、經營管理信息化、營銷服務信息化和產品設備數字化”5個方向，進行總體規劃和分步實施。

圖1 中石油裝備制造業務信息化建設總體框架

1.2 信息化建設成果

“十一五”和“十二五”期間，中石油裝備制造業務在集團公司統一規劃和推動下，按照信息化建設總體框架，圍繞研發設計、生產運行、經營管理和營銷服務建設了一系列系統，取得良好成效。

1.2.1 研發設計信息化

二維CAD、三維CAD、有限元分析等設計工具廣泛應用，三維設計比例逐年擴大，基本實現了產品設計的數字化。建成產品數據管理(PDM)系統，搭建了研發設計工作平臺，實現圖文檔、產品結構、工藝、工作流、變更、協同設計、項目計劃、基礎信息等管理功能，所屬32個研發設計單位，鉆機、內燃機、鉆頭、鋼管等重點產品的研發設計工作均在系統中管理。截止2016年7月，該系統管理產品圖紙60萬張、自制件24萬個、外購件19萬個、工藝卡2萬張、項目800余個；建立了各種基礎信息庫，實現了標準件、外購件、原材料的統一優化管理，提高了設計標準化程度，可選材料種類合并減少20％，降低了后續采購和庫存成本，實現了異地設計協同化，提高了協調、溝通、簽審效率，降低了工作成本。

1.2.2 生產運行信息化

建成了制造執行系統(MES)，搭建了生產運行管理平臺，實現作業計劃、生產調度、生產跟蹤、設備運行監控、質量控制、數據采集與現場監控、績效分析與統計等功能，支持車間生產計劃、調度、派工、報工、質檢、績效反饋的閉環管理。系統覆蓋鉆機、柴油機、壓縮機、輸送管等主導產品，系統內已經管理了108萬根鋼管、23萬個產品零部件的生產數據。通過系統應用，實現了工藝參數的在線監測和及時調整，產品質量可追溯，改善了產品質量；取消了各種紙質生產記錄，各工序的數據一次采集，全程共享，提高了工作效率；優化生產流程，減少了非增值崗位人員數量，降低了用工成本。

1.2.3 經營管理信息化

搭建了以ERP系統為核心的經營管理工作平臺，系統覆蓋財務管理、采購庫存管理、設備管理、生產計劃、項目管理、銷售管理、質量管理等業務。2012年系統建成應用，基本實現產、供、銷一體化管理，成為企業日常經營管理平臺。

1.2.4 營銷服務信息化

目前，正在建設客戶關系管理系統(CRM)，搭建營銷服務工作平臺，實現營銷、銷售、客戶、服務等管理功能。通過CRM系統管理營銷資源，挖掘銷售商機，實現從線索、商機到回款的銷售全過程管理，提升營銷服務水平。

經過上述這些系統的建設和應用，中石油裝備制造業務在信息化建設上取得了一定成果，但是距離“數字化工廠”的目標還有很大差距。一是需要提高數據采集的自動化程度，特別是在MES系統應用上，目前存在部分設備老舊、沒有聯網的現象，生產過程和質量數據仍需要依靠手工錄入；二是需要加強已建成系統的集成應用，實現設計、生產、銷售、服務的流程銜接和數據共享；三是需要建設與供應商和客戶聯系的信息化平臺，拓展營銷和服務業務渠道；四是需要進一步拓展系統覆蓋范圍，提高應用水平。

2 中石油裝備制造業務信息化發展方向

國際金融危機后，經濟發展放緩，中國經濟進入“新常態”。面對嚴峻國際形勢，我國制造業大而不強、急需轉型的矛盾凸顯，主要表現在：自主創新能力不強，關鍵核心技術缺失；產品質量不高，品牌知名度缺乏；產業結構不合理，高端裝備、生產性服務業不足；資源環境承載能力下降，要素成本優勢下降；信息化水平不高，與工業化融合深度不夠；國際化程度不高，全球化經營能力不足等。這些問題在石油裝備制造業同樣普遍存在。

面對新的經濟形勢，各國政府紛紛制定制造業轉型升級戰略，助推制造業發展。德國政府在2013年提出工業4.0概念；美國啟動了制造業振興戰略，提出了“工業互聯網”概念。2015年，中國發布了《中國制造2025》，部署全面推進實施制造強國戰略，為中國制造業未來10年乃至長遠設計了頂層規劃和路線圖，提出通過“三步走”實現制造強國的戰略目標。《中國制造2025》將推進信息化與工業化深度融合作為一項戰略任務和重點，把智能制造作為信息化與工業化深度融合的主攻方向，提出加快發展智能產品和裝備、推進制造過程智能化、深化互聯網應用等具體工作要求，為石油裝備制造業今后信息化建設指明了方向。

2014年以后，石油裝備制造業景氣指數驟降，經營形勢進入低潮階段。為應對新常態，實現協調穩健發展，石油裝備制造業應把握“中國制造2025”戰略機遇，堅持轉變發展方式，深入推進信息化與工業化深度融合，補足車間自動化短板，提升基礎設施的網絡化水平，建設數字化工廠，加快產品數字化、智能化研發，實現營銷服務網絡化，助推企業向智能制造、綠色制造、服務型制造轉型。

3 中石油裝備制造業務信息化發展重點工作

“十三五”及今后一個時期，中石油裝備制造業務應根據業務發展需要，借鑒國際先進裝備制造企業成功經驗，貫徹落實“中國制造2025”戰略，按照中石油裝備制造業務信息化建設總體框架，繼續圍繞“研發設計信息化、生產運行信息化、經營管理信息化、營銷服務信息化和產品設備數字化”5個方面，完善建設，深化應用。

3.1 經營管理

建成供應鏈管理系統(SCM)，優化物資采購計劃，快速追蹤采購流程，提升物資供應及時性，降低采購成本。優化廠內物流配送流程，利用電子標簽、二維碼等技術實現物資的定位跟蹤，與ERP系統集成，實現快速入庫、出庫、盤庫，提高原材料、半成品、產成品的全過程精細化管理。

深化集成應用，建設決策支持系統。完善建設ERP系統，優化物料管理、銷售管理、倉儲管理、財務管理、設備管理、生產管理、質量管理、成本管理等業務流程，提升資源合理配置與有效利用水平；深化各系統集成，充分利用大數據技術，集中抽取各相關系統數據，實現對采購、庫存、生產、銷售、質量、財務等各領域的主題分析，輔助管理層及時掌握經營動態，發現問題，追溯查找原因，為企業提供輔助決策支持。

3.2 產品研發設計

深化PDM系統應用，優化標準件庫、材料庫、自制件庫等基礎信息庫，建立基礎庫管理流程；樹立模塊化設計思維，提高產品系列化、標準化、模塊化設計水平，從設計端開始降低產品成本，提高設計效率。

建設工藝管理系統(CAPP)，實現工藝BOM管理、工藝編制、工藝報表生成、工藝資源庫管理、工藝裝備管理、工藝流程審批、工藝定額管理等功能，解決手工工藝設計效率低、一致性差、質量不穩定等問題。與CAD、PDM、MES等系統集成，實現設計、工藝、制造一體化管理。

3.3 生產運行

擴展建設MES系統，擴大系統業務范圍，覆蓋重點產品的主要生產環節，包括加工、裝配、熱處理、鑄造等業務；完善生產計劃、車間調度、質量監控、設備監控模塊，增加物流管理、能源管理、實驗室管理等功能。與ERP系統緊密集成，實現計劃下達、執行與反饋的閉環管理。

建設高級計劃排程系統(APS)。綜合考慮復雜產品結構、資源約束、時間約束、緊急變化等多種約束條件，利用多種智能算法，滿足工期最短或配套性最高等優化目標進行排產，提高生產設備利用效率，降低非生產性浪費，提高生產效率。APS是MES系統的有效補充，探索在具備條件的企業試行。

3.4 營銷服務

建成客戶關系管理系統(CRM)，實現對客戶全周期的管理，提高客戶滿意度，提升客戶管理和服務水平。

建設電子銷售與服務平臺。以互聯網為載體進行裝備及配件的營銷管理，包括產品展示、營銷策劃、市場資訊、新產品推廣等；實現產品及配件在線銷售，包括產品目錄、庫存查詢、訂單管理、支付管理、物流狀態查詢、合同查詢、交易歷史查詢等；實現在線技術服務，包括業務咨詢、技術支持、自助服務和產品評價。集成CRM系統及設備遠程在線監測系統，提供運行報告、故障預警、在線報修、服務跟蹤和反饋等功能。

3.5 產品設備數字化建設

對生產設備進行數字化改造，利用PLC、SCADA系統，提高生產設備自動化程度和現場生產數據自動采集程度，為MES系統提供及時準確的生產數據，提升設備實時監測能力，打造數字化車間。

建設產品數字化開發和遠程在線檢測系統。開發煙氣輪機、發動機、壓縮機、鉆機、修井機等高價值、運行周期長的大型設備數字化、網絡化功能；建設設備遠程在線檢測與故障診斷系統，自動采集運行參數，實時監測運行狀態，實現設備診斷、故障預警和預防性維修，降低非計劃停機風險，提高設備利用率，實現數字化產品服務，助推向“服務型制造”轉變。

4 結束語

中石油裝備制造業務按照信息化建設總體框架持續建設和完善，將建成覆蓋設計、工藝、采購、生產、銷售、服務全業務鏈的高效、實用、集成的信息化平臺，圍繞產品全生命周期各個環節，實現流程貫通、信息共享、運行高效。信息化建設是一個不斷完善提升和深化應用的長期過程，需要根據業務發展的變化和信息技術進展，不斷滾動調整，完善功能，提升技術，支持業務持續有效發展。

[1]周濟.智能制造—“中國制造2025”的主攻方向[J].中國機械工程，2015(17):5-16.

[2]邵立國，王厚芹，黃玉潔，等.世界制造業發展新趨勢及啟示[N].中國經濟時報，2014-11-14(6).

[3]張晗亮，羅超，秦蓮香.面向石油裝備制造的MES應用與探討[J].石油機械，2014，42(10):1-4.

Considerations on Informationization Construction of CNPC Equipment Manufacturing Business

ZHANG Hanliang,LUO Chao,QIN Lianxiang
(CNPC Equipment Manufacturing Company,Beijing 100007,China)

In order to speed up the informatization construction of CNPC equipment manufacturing business,promote the fusion of equipment manufacturing informatization and industrialization,promote transformation and upgrading of enterprises,it analyzed the macroeconomic environment faced by petroleum equipment manufacturing industry,and introduced the existing problems of CNPC equipment manufacturing business informatization construction.Combined with Madein Chinain 2025,it put forward the direction and focus of informatization constructionin the future,pointed that the petroleum equipment manufacturing industry should further promote informatization and industrialization depth fusion,make up workshop automation weakness,enhance the network level of infrastructure,construct the digital factory,speed up the intelligent and digital research of product,realize the of marketing services network,and boost the enterprises to transform towards intelligent manufacturing,green manufacturing,and service manufacturing.

petroleum;equipment manufacturing;informationization;digitization

TP274.2

A

10.19291/j.cnki.1001-3938.2016.12.009

張晗亮(1963—)，男，碩士，高級工程師，現主要從事石油裝備制造管理工作。

2016-10-19

李 超