石油石化行業設備域標識解析應用淺談

師恩容 胡宏 金林珠/文

工業互聯網標識解析體系與互聯網領域的域名解析系統（DNS）相似，是工業互聯網網絡體系構成的重要組成部分之一，被看做支撐工業互聯網互聯互通的神經樞紐。

標識解析的戰略意義

隨著工業互聯網體系的不斷普及，通過統一的標識為機器、產品等物理資源和算法、工序等虛擬資源設定標識編碼作為唯一的身份，并通過公有化的解析系統來根據標識編碼查詢相關編碼網絡位置和信息，實現對機器和物品進行唯一性的定位和信息查詢，物品編碼已逐漸被工業互聯網所接納，并成為連接物聯身份認證的主要方式。隨著工業互聯網和標識解析的發展，標識解析已實現為全球供應鏈系統和企業生產系統精準對接，并作為產品全生命周期管理和智能化服務，為工業互聯網應用提供支撐。

近年來，國家高度重視工業互聯網發展，作為支撐工業互聯網體系的神經樞紐，標識解析體系成為國家大力推動的方向，出臺相關政策文件、明確頂層設計、提出建設目標、并開展技術研究、制定推廣指南、培育產業生態。國家陸續出臺相關政策，圍繞標識解析體系基礎建設和產業生態培育方面支持工業互聯網標識解析體系建設與發展。

總體來看，工業互聯網產業政策頻發，作為新基建的重要組成部分，在相關政策措施的引導下，我國工業互聯網標識解析體系建設進入快速發展期。因此，標識解析建設積極響應國家工業互聯網發展的政策，助推我國工業互聯網發展。

現狀及問題

石油石化行業信息化起步較早，自動化控制和管理的普及率一直處于較高水平。近幾年隨著石油石化信息化專業企業的崛起，中國石化產業信息化水平不斷提升。尤其在基礎設備與運行體系等方面，中國石油石化產業的信息化水平已漸趨成熟，并在近幾年圍繞解決卡脖子方面開展了一系列攻關工作。

即使如此，我國石油化工企業依舊存在信息化水平不均、軟件應用不完善以及數據資產管理和應用不統一等問題，導致我國目前石油石化信息化方面仍存在一定瓶頸。

各部門之間缺乏合作意識，集成能力較弱在石油石化企業中，過去的二十年，雖然興建了一系列的信息化系統，但是面向不同職能部門的信息系統多為單獨開發、單獨進行，不同的職能部門之間缺乏及時和良好的信息溝通和互動。

統籌規劃和整體協調性不足，聯動性較差石油石化企業與中國眾多工業企業相似，在進行信息化建設初期，缺少統籌規劃，信息化業務需求各自為政。這使得過程控制，生產監控，財務管理、人力資源等部門工作缺少橫向貫通，各項任務只停留在部分的層面上，無法有效發揮出協同作戰優勢。

復合型人才嚴重缺乏，核心技術有待掌握雖然中國石油石化信息化發展多年，但自主化方面依舊薄弱。中國石油石化企業缺乏核心技術的自主研發能力和創新能力不足，一些核心科技仍然依靠國外技術的支持。

放眼世界，發達國家石油石化企業，對于企業信息化方面的自主研發和知識產權保護方面十分重視，并以此構建了技術防護墻，從而使自主信息化成為企業持續發展的保障，這也成為我國石油石化企業信息化發展的瓶頸。

石油化工產業內尚未實現真正意義的信息共享交換目前，國內石油化工領域三大企業均采用自己的編碼規則，而配合三大企業的上下游供應商也均有獨立的編碼標識體系，導致石油化工設備和產品尚無法進行統一識別后進行互聯，需通過可信第三方的擔保進行鏈接，從而執行業務交互。

而在石油化工產業鏈上下游中企業間無法實現互認互信導致跨企業信息交互困難，在遇到同一設備或產品出現問題時，相互之間交流困難，未能實現真正意義的信息共享交換。

標識解析賦能方式

隨著石油化工行業對于信息化協同的日益劇增，通過新興技術解決石油化工行業信息協同已成為石油化工企業可能選擇的新路徑。其中依靠石化行業標識解析二級節點，并以此為中間層向上與國家頂級節點與國家監測系統對接，向下與石油化工企業對接，形成完整石化行業標識解析體系。

通過該體系的構建，打通了石油化工行業設備領域不同企業的數據收集，并逐漸打通整個石油化工設備產業鏈的數據鏈路，從而保障數據產業的綜合構建。

通過建設石化行業標識解析二級節點及基于二級節點的綜合性應用服務系統可為石化行業提供標識注冊能力、標識解析能力、標識代理服務能力、數據同步能力和業務綜合管理五項能力。

統一的石油石化行業標識注冊能力通過標識注冊，向石油石化領域所有企業提供企業前綴及產品/設備標識的注冊變更、實名審核、數據查詢等服務，實現了行業級標識統一編碼。通過為給各企業提供API接口，為企業提供標識管理和查詢，實現了標識的統一約束和企業的自主管理。

標識解析能力基于整個石油石化行業產業鏈上的不同細分行業或跨行業提供商通過統一的標識解析平臺將注冊后的信息進行解析，實現應用或為用戶提供標識解析的能力。

標識代理服務能力石油石化企業和終端用戶可以通過瀏覽器向代理服務器發起標識解析請求，代理服務器會向標識解析系統發送請求，并根據解析系統返回結果通過瀏覽器展示給請求者，從而實現標識數據的代理服務。

數據同步能力整個標識解析體系部署在公有云和企業云平臺上，可以為石油石化企業提供不間斷、快速的解析服務，各服務器可采用分布式計算的方式提供數據解析計算。

業務綜合管理能力標識解析對上打通與工業互聯網標識解析國家頂級節點的系統對接，對下承載企業標識分配以及審核的任務，實現了對于產業鏈的構建。基于該種模式可開展各類應用服務，從而達到提供綜合服務的目的。

綜上所示，通過構建石化行業標識解析二級節點，通過上接國家頂級節點與國家監測系統，下接多個企業節點，形成完整石化行業標識解析體系，打造中國石化行業標桿。

標識解析采用技術架構

標識解析技術架構遵循成熟標準和框架來實現，包括：創新應用層、標識解析系統層、基礎支撐層和邊緣云平臺層四個層級，如圖1所示。

圖1 標識解析技術路線

創新應用層

面向石化行業提供設備運維保障、供應鏈全流程管控、產品全生命周期管理和廠內物流管理四類功能服務。

標識解析系統層

包括通用支撐和核心功能兩個層級，具體內容如下：

通用支撐面向創新應用提供標識管理、統計分析等通用服務組件；

核心功能級供標識信息查詢、標識分配與管理、標識解析等核心功能組件及服務；

基礎支撐層

運行支撐提供容器化運行環境、微服務框架和中間件管理等服務，為標識解析系統的運行提供基礎運行環境。提供一鍵式自動化安裝部署、應用發布、鏡像全生命周期管理。

數據存儲與管理存儲各類經邊緣云平臺上傳過的石化企業的物品、工藝、組件、模型和知識等的標識數據以及數據管理工具。數據按照類型，分別存儲在不同數據庫中；并提供模型管理、質量管理、全生命周期管理等各類工具。

基礎設施包括標識解析數據中心，主要包括服務器、磁盤、網關等一系列相關設備，如圖2所示。

圖2 標識解析數據中心構成

數據庫服務器是數據中心子系統的核心部分，用來完成數據庫管理功能，備份管理服務器用于制定備份策略，定期將主用盤陣中的數據備份到備份盤陣中。磁盤陣列可根據需要方便的擴充數據庫的容量。核心交換機用于組成子系統之間相互連接的內部以太網絡。

邊緣云平臺層

面向石化行業各類標識對象，包括：石化設備和物料等，實現各類對象的標識數據在邊緣云平臺的采集與接入。同時，提供標識注冊、分配和解析工具以及對應API。并提供標識云端功能下發功能，可實現將云平臺側的標識解析功能快速下發至邊緣端，以滿足各企業節點的標識解析需求。

基于石油石化行業的場景應用

針對石油石化行業各企業內部系統獨立分散，不同部門之間信息共享不足，打破信息孤島、多編碼、多規則等問題，石油石化行業二級節點可采用套用或者串聯的方式將內部的設備管理環節、設備運營環節和設備財務資產管理環節進行標識關聯，三環節的編碼或文件進行多維整合，從而形成以設備為中心的標識解析數據資源映射關系庫，并通過解碼的過程對這三類編碼及其相關內容進行綜合展示，如圖3所示。

圖3 石油石化行業標識解析應用場景

石油石化行業企業節點，是將企業內部以設備生命周期為主線，圍繞設備運營管理為核心，向設備材料管理縱向擴展，可得到每一臺運營設備的子設備及包含關系；向設備財務資產管理橫向擴展，得到相關財務信息實現“多碼合一”，如圖4所示（見下頁）。

圖4 石油石化行業標識解析“三碼合一”應用

設備標識解析管理系統，將多碼信息進行整合，前綴由國家頂級節點、行業二級節點合企業節點組成，后綴根據實際情況，可自定義編碼組合，一般按照被標識對象的大分類編碼、小分類編碼以及核心環節的編碼組合而成。標識對象在不同環節之間的關聯關系如下：

設備唯一標識解析碼與運營設備編碼一一對應，每一臺運營的設備必定有與之對應的設備材料編碼；每臺設備材料編碼可包含多子設備物料信息；所有運營設備以及其子設備在財務資產管理中都有相關財務信息；設備運營編碼將作為設備標識后綴的一部分，同時以某一個被標識對象為中心的設備運營編碼、設備材料編碼和設備財務資產編碼作為設備標識的屬性進行關聯，最終實現三碼與設備標識碼的映射關系管理，即“三碼合一”。

標識解析對石油石化行業的效益分析

社會效益

為石化行業提供工業互聯網標識解析基礎設施，促進工業互聯網標識解析體系建設。

標識解析二級節點打造石化行業基于工業互聯網平臺的標識解析體系應用模式。

通過工業互聯網平臺與標識解析體系的融合，具備石化全行業拓展的能力，真正成為行業領域資源的通用服務體系。因此，推動石化行業標識解析二級節點建設，達成圍繞石油化工能源行業的生態體系建設，有利于將石化行業全產業鏈要素納入到標識解析體系，實現設備、產品的全生命周期管理，促進我國工業互聯網標識解析體系的發展。

加速石化企業轉型升級標識解析體系作為工業互聯網的重要組成部分，是實現工業全要素、各環節信息互通的關鍵基礎。通過給每一個對象賦予標識，并借助標識解析系統，可實現跨地域、跨行業、跨企業的信息共享和使用。

標識解析技術在石化行業的引入是石化企業向智能化、綠色化轉型重要舉措，有助于加速實現石化企業生產制造升級轉型。

優化資源環境，促進碳中和發展項目實施將進一步優化石化產業鏈內部生產與外部供應的銜接整合，推動石化企業向更加集約型的發展模式轉變，有利于逐漸降低資源消耗，減輕資源瓶頸的制約，實現經濟發展與環境保護的良性互動，構建資源節約、環境友好、本質安全型的石化產業體系，推動經濟與社會的可持續發展，助力我國碳中和的發展目標。

經濟效益

石化行業工業互聯網標識解析二級節點的建設，是以信息化、智能化手段加強石化生產領域設備域的運行管理，綜合提升以5G、云計算、大數據及人工智能技術為核心的工業互聯網平臺賦能石化生產企業的能力，提高石化企業乃至整個行業的經營效益，從而大幅提高石化產品在世界范圍內的競爭力。

直接經濟效益本標識解析二級節點平臺雖定位于公共技術服務平臺，但基于平臺可以向石化企業提供除基礎服務之外的標識解析應用場景、技改、智能制造等集成產品方案、企業定制化等增值服務。平臺增值服務產品豐富、服務面廣、可盈利點多、有良好的經濟效益。

大幅度降低設備非計劃停機事件的直接經濟損失設備的非計劃停機，嚴重影響企業的生產進程，通過基于標識解析的針對煉油、石化設備的智能化運維管理，可以有效減少非計劃停機事件造成的經濟損失，經濟效益明顯。

降低經營損失標識解析體系是工業互聯網的核心體系之一，它涵蓋了從設備、人員到產品的全流程鏈條。此次通過標識解析體系建設，將熔噴料等產品納入標識解析體系，能夠實現對于石化產品的物流體系追溯，降低假冒偽劣產品的沖擊可能，降低經營損失。

間接經濟效益隨著標識解析體系的深入推廣實施，一方面將加快推動石化產業鏈上下游的產業資源協同，構建石化產業鏈生態圈，實現優質資源、設備和信息的共享；另一方面也將加快集聚國內外工業互聯網石化產業鏈上下游優質資源，進一步提高工業互聯網技術研發的能力，拓寬工業互聯網的應用領域，促進地方動力產業鏈和工業互聯網產業發展，對區域經濟發展將起到良好的導向性和帶動性作用。