自動化儀表全生命周期數據鏈

史繼森，陳怡

(中石化廣州工程有限公司，廣東 廣州 510620)

全生命周期(full life cycle)是指一個對象從初始誕生到最后終結的完整過程，全生命周期的概念目前已經廣泛地應用于社會活動與生產活動等諸多領域。

1 自動化儀表全生命周期數據鏈的定義

1.1 全生命周期數據鏈的定義

自動化儀表的全生命周期從“工程設計”開始，歷經“物資采購”“生產制造”“物流倉儲”“安裝施工”“調試投用”，最終到“維護更換”結束，其中，前5個部分屬于工程建設項目的業務范圍，“維護更換”，即儀表檢維修，屬于生產企業的業務范圍。

從“工程設計”到“維護更換”，其中間過程經歷的業務活動多、時間與空間跨度大，在各個業務環節上都會產生大量雜亂無序、繁瑣冗余、孤立分散的過程數據，包括： 工程設計數據、采購物流數據、生產制造數據、安裝調試數據以及維護保養數據。自動化儀表的全生命周期數據鏈，就是以“工程設計”為數據鏈的啟始點，以數字化交付物為原始數據與驅動數據，通過采用數字化的新技術，為后續的業務活動制定出完整的、全行程的數據整合平臺。數據鏈將自動化儀表在整個生命周期過程中產生的數據有機有序地對接，并向下游環節傳遞，實現自動化儀表在全生命周期過程中的數據在時間維度、空間維度、業務維度上的整合。

1.2 數字文件交付物

文件即文件交付物，是數據的載體。在工程建設項目中，自動化儀表專業在設計(E)、采購(P)、施工(C)過程會出現不同種類的數據與文件。按文件性質分類有以下幾種：

1)儀表設計類(AH)文件交付物[1]。設計類文件交付物由工程項目的設計部門編制，由工程項目的設計管理部門整合完成。清單見表1所列。

表1 儀表設計類(AH)文件交付物清單

2)儀表采購類(BE)文件交付物[1]。儀表采購類文件交付物是以設計交付物為數據基礎，由供貨商或制造廠商編制，由工程項目的采購管理部門整合完成。清單見表2所列。

表2 儀表采購類(BE)文件交付物清單

采購部門在準備采購工作程序文件時，需要從設計文件中提取相關數據，例如： 采購策略程序文件，采購招標程序文件，供應商名單文件，物流計劃文件。

3)儀表施工類(CF)文件交付物[1]。儀表施工類文件交付物是以設計交付物與采購交付物為數據基礎，由施工單位、施工分包商編制，由工程項目的施工管理部門整合完成。清單見表3所列。

表3 儀表施工類(CF)文件交付物清單

施工單位、施工分包商在準備施工工作的程序文件[2]時，也需要從設計文件中提取相關數據，詳見表4所列。

表4 儀表施工過程的工作程序文件

2 自動化儀表全生命周期數據鏈的應用

2.1 在工程建設項目中的應用

自動化全生命周期的數據鏈可以為工程建設與管理的儀表業務提供規范化、標準化、數字化的信息平臺，包括： 前期管理、預算管理、進度管理、合同管理、質量管理、變更管理、施工管理、安全管理、采購管理、竣工準備等。

據報道，近年來，相關的應用已經在中石化系統的工程建設中獲得了不少成功的案例，例如中科煉化工程項目與九江石化工程項目。

2.2 在企業生產管理中的應用

自動化儀表的檢維修是工程建設項目的終端領域(石化企業、煉油廠等)日常生產和管理活動的重要環節和工作業務，該階段包括： 檢查、保養、測試、維修等業務活動，其目的是保證儀表設備穩定可靠運行、延長使用壽命、降低運營費用，確保生產裝置安全穩定高效運行。

從自動化儀表的全生命周期來看，檢維修階段占據了整個生命周期的絕大部分時間。如果能夠充分在項目建設期間開始積累儀表數據鏈資源，建立優質可靠、具有針對性的儀表檢維修工作平臺、工作臺賬等，能夠保證自動化儀表維護維修業務更加方便、正確、合理、及時、全面，使生產裝置的各類自動化儀表始終保持在良好運行狀態，從而延長儀表的生命周期，避免因儀表故障引起的生產裝置波動，甚至非計劃性的停工停產，減少不必要的經濟損失，降低安全隱患。

雖然儀表本身會年久失修，超過了規定的使用年限后，儀表性能將難以保證，在狹義的時間周期平臺，該儀表的生命將終結。但是，通過全生命周期數據鏈中的歷史數據，更換的儀表能夠很容易地繼承上一代儀表的規格屬性。并且，通過追溯分析歷史記錄、日常的使用和維護數據，可以升級優化該儀表的材料零部件、規格選項、維護方案等，更新后的儀表性能將會進一步提升，儀表的生命不但可以重新恢復原來的屬性，還可以賦予新鮮的活力，在廣義的全生命周期鏈的平臺，該儀表的生命得到了延續。

利用自動化儀表數據鏈在項目建設期間積累起來的豐富資源，可以衍生出具有高附加值的數據產品，包括自動化儀表的檢維修管理工作平臺、工作軟件、APP、數據庫產品等，清單見表5所列，基于自動化儀表全生命周期數據鏈的一體化儀表檢維修數字化工作平臺結構如圖1所示。

表5 儀表檢維修工作軟件清單

續表5

圖1 儀表檢維修數字化工作平臺結構示意

3 結束語

自動化儀表生命周期數據鏈，不但可以為工程建設與工程管理中的儀表業務提供規范化、標準化、數字化的信息平臺，其應用范圍還可以延伸擴展到自動化儀表生命周期的終端領域-檢維修領域，可以為儀表的檢維修業務提供高附加值的數字化產品，為延長自動化儀表的生命周期提供資源豐富的管理平臺。

雖然自動化儀表的檢維修不屬于工程建設的業務領域，但是對于工程建設單位，特別是對于負責EPCC項目總承包的工程公司，涉足這類工程項目終端應用的自動化儀表檢維修業務數字化產品，具有得天獨厚的優越條件。

數字化交付目前已成為工程項目的基本要求，這些終端應用的數字化產品可以說是數字化交付的副產品。工程公司可以利用自動化儀表業務鏈和數據鏈的“龍頭”資源優勢，與工程項目同步開工，與工程項目同步實施，并延著項目建設的軌跡運行，不斷地豐富資源，完善功能，并在工程項目結束時移交給業主，與生產裝置同步投用。由于與工程項目同步進行，軟件制作效率高，數據資源豐富、功能針對性強，因此，這樣的應用產品對于終端用戶非常具有吸引力。

在工程項目后EPCC時代，把業務范圍延伸到工程項目的終端領域-企業的生產管理領域，將是工程設計公司向綜合化、集成化、全過程發展的一個大趨勢。