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iOps将石油行业智能企业愿景带进现实

作者:朱旭 CONTROL ENGINEERING China 主编2014.03.10阅读 7090

  2014年1月30日,艾默生过程管理公司在其美国德克萨斯州奥斯汀市的公司驻地,正式推出了面 向大型流程工业企业的综合控制中心解决方案iOps。此解决方案强调了易于组织协作,快速响应决策的创新特质。石油天然气行业业务显然是这种创新的最佳应用环境之一。对此,艾默生过程管理公司石油天然气工业负责人 Larry Irving先生对CEC(Control Engineering China)表示:“具有革命性的iOps(Integrated Operation Process System 综合控制室)对于流程行业的贡献将被证明是巨大的,这当然包括石油天然气行业。可以说本质上讲,iOps通过集成的多种创新技术,为流程企业提供了一种新的可能性,那就是基于底层的大量数据支撑,以实时的、可视化、信息化环境实现实时的商业决策,这涉及生产运营、物流、商业机会等多种信息的聚集与呈现技术。”
  创新来自于市场需求的推动,iOps的诞生也遵循于此。Larry 先生援引埃克森美孚石油公司的数据,到2040年全球石油天然气能源需求将始终保持增长。全球产业活动活跃。而来自石油行业企业的需求也有新的变化:比如企业如今更加迫切地要求实施远程的监控操作,从而获得生产现场的实时信息和实现实时控制;要求更快地在新开采地获取第一桶油和天然气; 解决方案更加集成化,交钥匙化。而站在Larry先生的角度,艾默生过程管理公司要在此产业中持续扮演的角色将是一位可信赖的谏言者, 以被验证过的的自动化方案,更多地为企业提供在高战略重要性的项目中提供方案与服务。

艾默生过程管理公司石油天然气工业负责人 Larry Irving先生
 
  全球范围内,由于资深专业技术人员大量年龄已至退休,有经验的青壮年工程师资源不足给石油企业正常生产造成了人才困境。这种趋势尤其以欧美石油天然气产业感受明显。英国UKCS对英国石油天然气领域的人员调查报告显示,年龄在36-44岁,富有经验,位于职业生涯中期的劳动者缺口严重。其实,这在全球大的人口发展趋势中也可看出端倪。除了印度,世界上主要国家的劳动力人口从2005-2050年间增长占总人口增长都是负的,中国的前景也非常不乐观,接近-15%。石油天然气领域的人才困境只是人才问题在具体行业中的投射而已。谁能来代替有知识的退休一代呢?
  这确实是一个不容易面对,又必须面对的挑战。Larry先生指出,石油天然气的生产业务多在人迹罕至的地区,长期在现场作业并非资深工程师的诉求;恰恰相反,他们更愿意在工作环境与城市交通相对便利的地方www.cechina.cn,远程地解决现场问题或为此提供专业的指导。对富有经验的专业人才的迫切需求势必迫使企业调整传统的工作模式,为他们提供能够方便的掌握生产现场情况,并准确地下达解决问题指令所相应的工作环境。在石油天然气行业,大型企业都有自己的类似诉求,大家的目标是空前一致的。那就是加强决策能力。而iOps恰恰能做到这一点,而且它能做到的更多。无论是现场数据的实时可视化体现,故障报警,还是人员视频通信,以及商业业务层面的信息汇集与分析。这些放在一起就形成了一种新的可能性,一种基于实时信息支撑的实时商务决策模式的可能性。
  Larry先生归纳iOps在油气行业实现“加强决策能力”这一战略目标所涉及到的手段至少包括5个方面:
  1.信息通畅。将更准确的实时现场数据、油井数据传输到合适的人;
  2.优化生产和维护计划;实时准确的油井数据将帮助运营和维护实现精确的确定,如哪些油井需要被关闭,哪些需要被放入检修日程中。
  3.生产工艺优化。如调整油气的气升/气举流,注水率 ESP率
  4.提升安全性。从故障诊断中自动显示相关的资产信息,这有助于在远程处理故障问题中确保安全,运营和维护的人员会对解决什么样的现场故障,去哪里解决,需要带上什么样的工具等心中有数。
  5.提升可用性。准确的实时现场数据、井口数据将告诉运营人员关闭隔离状态的油井状态,和工作状态的油井。快速行动可以减少关停时间。
  这样,与“更少的专家”问题一起,损耗快速上升,项目更加复杂,涉及到更多的技术,庞大的CAPEX项目成本问题也都因iOps模式能够得以改善乃至解决。
  记者理解Larry对iOps模型架构相关的阐述中涉及一重点,那就是传统流程行业中自动化的控制环主要在生产现场,以过程测量、控制、执行形成闭环,iOps让评估、分析、决策支撑在这个控制闭环外形成一个逻辑上级别更高,范围更大的闭环。而且它将让自动化控制的闭环内,传统的人因降低,转而让自动化控制设备自身独立完成。而被解放出的人将在评估、分析、决策支撑这个高级控制闭环内发挥顶层决策的作用,而不是底层控制作用。另外,让现场级设备拥有现场生命周期存储,可参照生产历史信息比对的生产计划将较此前更为可靠www.cechina.cn,而且为更为灵活的 战略提供了良好的量化依据。
  智能现场与商业流程结合,智能企业的愿景其实就已经在现实中出具雏形了。
  部分采访问答实录
  CEC: 请问代表下一代生产型企业集成管理决策环境的艾默生iOps综合控制室对石油天然气行业的核心价值和影响是什么?
  Larry: iOps对于流程行业的贡献将被证明是巨大的,这当然包括石油天然气行业。如果说本质上讲,iOps通过集成的多种创新技术,为流程企业提供了一种新的可能性,那就是基于底层的大量数据支撑,以实时的可视化信息化环境实现实时商业决策,这涉及生产运营、物流、商业机会等多种信息的聚集。
  CEC: 请问您什么样的信息能称为能有效进行商业决策的实时信息?
  Larry: 是的,实时的概念应该 有其务实的一面www.cechina.cn,我们不能苛求商业决策依靠的所谓实时信息要和生产现场层控制,如某高速运动控制的实时性指标一致,也完全没必要。但笼统的讲,未来支撑生产型企业商业决策的生产、物流、物料实时性信息一定会比传统商业决策所依靠的信息快得多。
  CEC:请问您个人如何理解数据和信息两概念的区别?
  Larry: 我们所说的数据是来自生产过程中采集,监控的这种生产指标,如温度、压力、流量和重量等,而这些数据并不是我们真正想要的,我们想要的是这些数据或数据的变化对于控制室中的操作者和管理者意味着什么,而这就是数据中体现中的所谓信息。
  CEC:您个人认为当前全球油气行业面临最大的挑战是什么?
  Larry: 富有经验的工程技术人才短缺。损耗快速上升,项目更加复杂,涉及到更多的技术,庞大的CAPEX项目成本问题和企业利润率的商务层面的问题都是挑战,但我认为CONTROL ENGINEERING China版权所有,资深的技术型人才断档是这个行业必须优先面对的战略挑战。
  CEC: 您谈到的智能现场,综合控制(或称集成运营)(integrated operation)的重要作用之一就是优化,我理解您的优化概念是高于在控制层做到APC(先进过程控制)的,是这样的吗?
  Larry: 是的,我谈的所谓优化控制是逻辑概念上的,这并不特指APC。它应该基于控制层之上,位于最高管理层,有SCADA和 histrorian历史数据库的支撑。我们要从"智能现场"收集数据,这些数据包括温度、压力、流量等,但我在综合控制的管理层所关注的实质是这些数据里体现出的有内部逻辑的东西,这就是信息。这些信息不是一些对应着各种物理单位的数字控制工程网版权所有,而是由内在联系,并展现在眼前的信息。这些信息可以作为准确决策的核心依据,从而大幅提升效率。举个例子,一个跨国油品企业收到某国的LNG(液化天然气)需求处于高位,并下单采购。公司从接到需求,组织生产,物流运输需要一个相对长的周期,而此时其有两条LNG的货轮正在需求国附近驶向他处的途中。因此管理层快速决策将现成的LNG船就近交付,并同时执行新的生产计划,从而实现供需的灵活配给,收获更大的商业利益和更高的商业效率。
  CEC: 在基于物联网的发展框架下,艾默生对石油天然气行业相关的工业信息安全问题由何种考量和解决方案?
  Larry: 值得关注的是,此次来参加艾默生奥斯汀创新中心揭幕仪式的德克萨斯州州长先生也在他的讲话中提及在市政、水处理、基础工业设施领域,自己对工业信息安全潜在挑战的关注。工业信息安全一定是重要话题,艾默生对此当然非常重视,也有自己的解决方案与相关咨询服务提供给产业客户,包括石油天然气行业的客户。如果让我概括的介绍,工业信息安全不只是IT问题,也是自动化问题,而艾默生的解决方案与咨询服务对二者都有涉及。
  CEC: 信息安全投资被普遍认为是一种消耗性投入,看不到日常实际的产出,您认为这种投入的适度性如何?
  Larry: 这要看你考虑问题的角度。在IT领域,信息安全问题一直存在,但在工业自动化领域,此前这不是热点问题之一。然而,现在工厂亟需在自动化上升级,变远程监视为远程控制,这样在成就自身巨大效益的同时,也让工业信息安全的潜在风险陡然上升。所以,如果站在全局的角度,解决信息安全问题,控制安全风险的投入是实现远程控制,智能工厂(Intelligent  plant)投资的一部分。而在因此所收获的最终目标上看,这部分投资显然是非常值得的。
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