时间：2023-05-29 18:01:08
【关键词】数字化工厂工艺规划仿真优化
中图分类号：S220文献标识码： A
1引言
围绕激烈的市场竞争，制造企业已经意识到他们正面临着巨大的时间、成本、质量、产品差异化等压力。如何快速适应市场的变化，实现从“以产定销”到“按订单生产”模式转变？数字化工厂提供了较为理想的解决方案。
2 数字化工厂概述
数字化工厂是BIM(建筑信息模型)技术、现代数字制造技术与计算机仿真技术相结合的产物，同时具有其鲜明的特征。
2.1数字化工厂
2.1.1数字化工厂的概念
数字化工厂是以产品全生命周期的相关数据为基础，根据虚拟制造原理，在虚拟环境中，对整个生产过程进行仿真、优化和重组的新的生产组织方式。它是在设计建造阶段，建立全面、详实的信息，包括材料、工艺、设备运行管理等全生命周期的信息档案数据库，利用BIM(建筑信息模型)技术指导建筑物、构筑物及设备的科学使用和维护，为信息化、标准化管理提供数据基础平台，加上CAD、EEP、MEP等应用管理系统，实现工厂控制系统内部数字化信息的有效传递，既链接了生产过程的各个环节，又与企业经营管理相互联系，进而把整个企业数字化的资金信息、物流信息、生产装置状态信息、生产效率信息、生产能力信息、市场信息、采购信息以及企业所必须的控制目标都实时、准确、全面、系统地提供给决策者和管理者，帮助企业决策者和管理者提高决策的实时性和准确性以及管理者的效率，从而实现管理和控制数字化、一体化的目标。
2.1.2数字化工厂的优势
数字化工厂利用其工厂布局、工艺规划和仿真优化等功能手段，改变了传统工业生产的理念，给现代化工业带来了新的技术革命，其优势作用较为明显。
预规划和灵活性生产：利用数字化工厂技术，整个企业在设计之初就可以对工厂布局、产品生产水平与能力等进行预规划，帮助企业进行评估与检验。同时，数字化工厂技术的应用使得工厂设计不再是各部门单一地流水作业，各部门成为一个紧密联系的有机整体，有助于工厂建设过程中的灵活协调与并行处理。此外，在工厂生产过程中能够最大程度地关联产业链上的各节点，增强生产、物流、管理过程中的灵活性和自动化水平。
缩短产品上市时间、提高产品竞争力：数字化工厂能够根据市场需求的变化，快速、方便地对新产品进行虚拟化仿真设计，加快了新产品设计成形的进度。同时，通过对新产品的生产工艺、生产过程进行模拟仿真与优化，保证了新产品生产过程的顺利性与产品质量的可靠性，加快了产品的上市时间，在企业间的竞争中占得先机。
节约资源、降低成本、提高资金效益：通过数字化工厂技术方便地进行产品的虚拟设计与验证，最大程度地降低了物理原型的生产与更改，从而有效地减少资源浪费、降低产品开发成本。同时，充分利用现有的数据资料（客户需求、生产原料、设备状况等）进行生产仿真与预测，对生产过程进行预先判断与决策，从而提高生产收益与资金使用效益。
提升产品质量水平：利用数字化工厂技术，能够对产品设计、产品原料、生产过程等进行严格把关与统筹安排，降低设计与生产制造之间的不确定性，从而提高产品数据的统一性，方便地进行质量规划，提升质量水平。
2.2数字化工厂的差异性
“数字化工厂”贯穿整个工艺设计、规划、验证、直至车间生产工艺整个制造过程，在实施过程需要注意系统集成方面的问题，“数字化工厂”不是一个独立的系统，规划时，需要与设计部门的CAD/PDM系统进行数据交换，并对设计产品进行可制造性验证（工艺评审），同时，所有规划还需要考虑工厂资源情况。所以，“数字化工厂”与设计系统CAD/PDM和企业资源管理系统ERP的集成是必须的。同时，“数字化工厂”还有必要把企业已有的规划“知识”（如工时卡、焊接规范等）集成起来，整个集成的底部是PLM构架。
同时，类似于PDM系统和ERP系统，每个企业都有自己的流程和规范，考虑到很多人都在一个环境中协同工作（工艺工程师、设计工程师、零件和工具制造者、外包商、供应商以及生产工程师等），随时会创建大量的数据，所以，“数字化工厂”规划系统也存在客户化定制的要求，如操作界面、流程规范、输出等，主要是便于使用和存取等。
3 数字化工厂的实现与应用
数字化工厂以突出的功能优点，在工业生产，尤其是制造业生产中具有广泛的应用，但其实现过程也涉及多种关键技术。
3.1数字化工厂的关键技术
数字化工厂涉及的关键技术主要有：数字化建模技术、虚拟现实技术、优化仿真技术、应用生产技术。
数字化建模技术：数字化工厂是建立在数字化模型基础上的虚拟仿真系统，输入数字化工厂的各种制造资源、工艺数据、CAD数据等要求建立离散化数学模型，才能在数字化工厂软件系统内进行各种数字仿真与分析。数字化模型的准确性关系到对实际系统真实反映的精度，对于后续的产品设计、工艺设计以及生产过程的模拟仿真具有较大的影响。因此，数字化建模技术作为数字化工厂的技术基础，其作用十分关键
虚拟现实技术：虚拟现实技术能够提供一种具有沉浸性、交互性和构想性的多维信息空间，方便实现人机交互，使用户能身临其境地感受开发的产品，具有很好地直观性，在数字化工厂中具有广泛的应用前景。虚拟技术的实现水平，很大程度上影响着数字化工厂系统的可操作性，同时也影响着用户对产品设计以及生产过程判断的正确性。
优化仿真技术：优化仿真技术是数字化工厂的价值所在，根据建立的数字化模型与仿真系统给出的仿真结果及其各种预测数据，分析虚拟生产过程中的可能存在的各种问题和潜在的优化方案等，进而优化生产过程、提高生产的可靠性与产品质量，最终提高企业的效益。由此可见，优化仿真技术水平对于能否最大限度地发挥企业效益、提升企业竞争力具有十分重要的作用，其优化技术的自动化、智能化水平尤为关键。
应用生产技术：数字化工厂通过建模仿真提供一整套较为完善的产品设计、工艺开发与生产流程，但是作为生产自动化的需要，数字化工厂系统要求能够提供各种可以直接应用于实际生产的设备控制程序以及各种是生产需要的工序、报表文件等。各种友好、优良的应用接口，能够加快数字化设计向实际生产应用的转化进程。
3.2常见数字化工厂软件
由于数字化工厂技术在工业生产过程中的优越性，各知名企业竞相开发各种数字化工厂软件，其中较为常见、应用最为广泛的数字化工厂软件主要有eM-Power和Demia等。
eM-Power是由美国的Tecnomatix技术公司开发的数字化工厂软件，它在工业生产中应用十分广泛。该软件架构是建立在Oracle数据库之上的三层结构，它为企业用户提供零件制造解决方案、装配规划、工厂及生产线设计和优化、产品质量和人员绩效等主要功能。这些主要的功能模块建立在统一的数据库eM_Server中，实现整个生产制造过程的信息共享。2007年以来，西门子公司在收购了UGS（UGS于2004年收购了Tecnomatix）的基础上，推出了功能更为强大的Teamcenter 8和Tecnomatix 9，提供工厂设计及优化、制造工艺管理、装配规划与验证、开发、仿真和调试自动的制造过程和质量管理等功能，在各大企业具有广泛应用。
Delmia是由法国的Dassault公司开发的数字化工厂解决方案，该解决方案是构建在Dassault公司的PLM结构的顶层，由其专用数据库（PPR-Hub）统一管理。Delmia的体系结构主要包括：面向制造过程设计的（DPE）、面向物流过程分析的（QUEST）、面向装配过程分析的（DPM）、面向人机分析的（Human）、面向虚拟现实仿真的（Envision）、面向机器人仿真的（Robotics）、面向虚拟数控加工方针的（VNC）、面向系统数据集成的（PPR Navigato）等。它主要由面向数字化工艺规划模块、数字化仿真平台工具集以及车间现场制造执行系统的集成模块等组成。
3.3数字化工厂的应用
数字化工厂是信息化技术发展过程中出现的一种新的企业组织形式，是促进企业现代化发展的新兴技术，目前主要应用在汽车制造、航空航天等大型制造企业。
3.3.1数字化工厂技术在汽车行业的应用。
目前，数字化工厂技术在国内外汽车制造业中得到了广泛应用。在国外，如通用汽车公司使用Tecnmatix eMPower的解决方案，大大缩短了通用公司从新产品设计、制造到投放市场的时间，同时提升了其产品质量。奥迪公司使用eM-Plant进行物流规划仿真，如A3 Sportback项目。通过物流规划仿真不仅使得整个生产物流供应链之间建立起了紧密有序的联系，同时也方便对物流方案进行先期评估和可行性分析。在国内，如一汽大众在车身主拼线工艺设计中采用数字化工厂技术，改善了车身焊接工艺，提高车身焊接质量。上海大众在发动机设计和产品总装领域采用数字化工厂技术，大幅提升了公司的制造技术和产品质量。目前，华晨金杯公司引进西门子的Tecnomatix软件，对产品的总装工艺进行数字化改造。
3.3.2数字化工厂技术在飞机制造业的应用。
在飞机制造业，数字化工厂技术的先进性也得到了充分体现。如美国的洛克希德马丁公司在F35研制过程中，采用数字化工厂技术缩短了2/3的研制周期，降低了50%的研制成本，开创了航空数字化制造的先河。有如波音787飞机在研制过程中采用基于Delmia的数字化工厂技术，实现其产品的虚拟样机。空客A380飞机采用虚拟装配方案，实现整机的三维虚拟装配仿真和验证。不仅国外飞机制造企业在其产品的研制、生产过程中使用数字化工厂技术，国内的飞机制造企业也是如此。如上海飞机制造厂利用数字化工厂技术在三维环境中进行人工装配操作的数字化模拟，提高了人工操作的标准化。而西安航空动力控制公司则采用Tecnomatix的数字化工厂软件对其异型件生产线进行仿真和优化，进行技术改造探索。
3.3.3数字化工厂在铸造行业的探索
共享铸钢团《数字化工厂示范工程》拟运用先进制造理念（如虚拟制造、智能制造、绿色制造、柔性制造等）和先进铸造技术、方法，结合共享集团在铸造行业内领先的制造、技术和管理经验，全面融合先进信息化技术，建设数字化模样生产线、数字化柔性造型生产线、智能化熔炼控制系统、智能体联合控制的铸件精整线、数字化在线检测等综合集成的数字化铸造工厂，在“多品种、小批量、快捷”铸造生产方面达到同行业领先水平，建成一座在铸造行业领先的“数字化、柔性化、绿色、高效”铸造工厂，集成并创造数字化铸造新模式。
4结束语
随着计算机技术、网络技术的飞速发展，数字化工厂技术不断与现代企业相结合，已成为提升企业竞争力的新动力。在当前企业发展的新形势下，数字化工厂技术出现了新的趋势。首先，现场总线技术在数字化工厂中的应用，提升数字化工厂的现场可操作性；其次，应用网络技术，拓展数字化工厂网络互联能力；最后，数字化工厂的智能化发展，实现虚拟仿真与企业真实生产的无缝链接，打造真正的智能数字化工厂。
作者简介
郭兆祥（1976-）男，硕士研究生，从事技术质量管理工作。
参考文献.
[1]李险峰.DELMIA让数字化工厂成为现实[J].CAD/CAM与制造业信息化，2006，(9)：48-50.
［关键词］采油厂 现代化管理体系 对策
随着经济全球化趋势日益加剧，竞争也从一国范围扩张至国际市场。各国企业都高度重视建立适合其自身发展的现代化管理体系，从而达到降低成本、提高劳动生产率、增加效益的目的。采油厂作为石油天然气工业的经济实体之一，对现代化管理体系的需求程度很高，开展现代化管理体系研究尤为必要。
一、采油厂管理体系运行中存在的问题
伴随着采油厂生产规模的不断扩大，其发展过程中产生的新问题日益增多，管理运行中存在的不协调音符越来越明显，①管理制度不健全，②工作效率偏低，③成本控制较弱，④分配机制尚欠公平。这些问题若得不到及时有效解决，便会不断积累和恶化，使得采油厂良好的快速发展势头受到严重影响。
二、采油厂现代化管理体系建设的对策
对采油厂而言，现代化管理体系的运行模式可以总结为由基本职能和过程两个维度组成的二维模型，其中：基本职能维度包括计划管理体系、成本控制体系、HSE管理体系；过程维度包括目标、标准、手段（数字化）。
1.重点建立三大管理体系
（1）计划管理体系
计划管理通常具有决策参谋、综合平衡、统筹协调、监督检查四项基本职能，为了充分发挥计划管理的职能作用和综合功能，必须分析采油厂所处的系统环境，从影响和制约计划管理的内外因素入手，科学界定计划管理所涉及的具体内容、内在结构、管理手段、组织制度、管理规则、操作流程等诸多方面的要素，全面构建采油厂计划管理体系。构建的具体体系应包括： ①立足采油厂实际建立全面计划管理体系；②根据业务范围确定采油厂计划管理指标；③按照工作逻辑关系建立计划管理流程体系；④依靠信息技术建立数字化的计划管理体系。
（2）成本控制体系
为推行全面成本管理，需要将影响成本管理的因素集合起来，建立成本管理系统。成本管理系统通常应该包括成本预测、成本计划、成本控制、成本核算、成本分析、成本考核六个方面的内容。为实现信息资源共享，保证信息传递的及时性与准确性，采油厂应加强成本信息系统管理。采油厂要按照组织内部自我控制原理，在明确成本责任中心相应的责权利基础上，全面推行目标成本管理，以保证采油厂预期成本控制目标的实现。
（3）HSE管理体系
HSE即健康（Health）、安全(Safety)、环境(Environment)。HSE管理体系是将组织实施健康、安全与环境管理的组织机构、职责、做法、程序、过程和资源等要素有机构成的整体，这些要素通过先进、科学、系统的运行模式有机地融合在一起，相互关联、相互作用，形成动态管理体系。HSE管理体系实施的主要内容包括：①领导决策和准备；②初始HSE评审；③体系策划和设计；④HSE管理体系文件编制；⑤体系运行；⑥内部审核；⑦管理评审；⑧HSE管理体系修正和完善。
2.全面推行目标化管理
采油厂要全面推行目标化管理，需要建立“目标导向、充分授权、过程控制、分级负责”的运行机制。安全、环保、产量、成本是采油厂生产管理的重点内容，也理应成为目标化管理的重点内容。采油厂在全面推行目标化管理实际工作中，应遵循“全员、全过程、全企业”参与管理的原则，层层明确任务，层层分解目标，层层落实责任。具体来说，采油五厂要全面推行目标化管理，可采取以下对策：①落实好领导人员的安全、环保、产量、成本目标责任，②要落实好厂内各部门的安全、环保、产量、成本责任，③要落实好基层的安全、环保、产量、成本责任，④要加大安全、环保、产量、成本工作的奖惩与执行力度。
3.全面推行标准化管理
采油厂全面推行标准化管理，就是将标准化的原理应用于其生产经营管理的全过程。采油厂全面推行以业务为主线、以流程为重点的标准化管理，是转变发展方式、适应大规模建设、改善基础管理的需要，有利于完善制度、优化流程、提高效率、规避风险。具体来说，采油五厂要全面推行标准化管理，可采取以下对策：①新建业务流程标准，实施业务流程标准化管理，②以业务流程为基础，重构管理岗位工作标准，③规范操作岗位工作标准，④严格标准化管理考核。
4.全面建立数字化系统
数字化就是将许多复杂多变的信息转变为数字、数据，再把这些数字、数据转化为一系列二进制代码，引入计算机内部进行统一处理，从而实现系统目标的基本过程。数字化具有集成性、系统性、智能性和定量性特点。具体来说，采油五厂要全面建立数字化系统，可采取以下对策：①积极推广使用ERP系统，②全面推行使用网络办公，③全面建立电子监控系统，④全面推广应用智能控制。
三、结论
采油厂现代化管理体系建设是一项长期的、系统的工作，采油厂必须不断对现有管理体系进行分析、改进，确保管理体系能够促进企业的发展。采油厂要根据生产经营实际情况，重点建立三大管理体系，全面推行目标化管理，全面推行标准化管理，全面建立数字化系统，为采油厂建立现代化管理体系“保驾护航”。
参考文献：
[1] 刘柏林.浅析现代化企业计划管理体系的构建[J].科技创业，2010（4）：71―72
[2] 王志平.建立现代成本管理体系，增强企业市场竞争能力[J].机械管理开发，2011（2）：110―111
[3] 李相庆，沈万和.强化措施，创新理念，全面推行工程目标化管理[J].工程管理，2007:51―52
关键词：数字化电厂，仿真技术，DCS，SIS，MIS
Abstract: With the reform of power industry system in our nation and the formation of power industrial market, the power generation industries must accelerate their paces into the information era. The industrial power plants and the extension of internet application are the base of the extension of information uses. The extent of broadness as well as the deepness in digital power plant has the direct effects on the level of information in power plants. This paper discusses the areas such as the simulation technology, research on ‘3S’ are mentioned in this paper. Besides, it also discusses the achievement and the future endeavors in the region of digital power plants.
Key words: Digital Power Plants, Simulation Technology, DCS, SIS, MIS
中图分类号：TM6文献标识码：A 文章编码：
建设数字化电厂的意义和可行性
1.1 建设数字化电厂的意义
目前新建电厂开始建设的SIS和MIS已为火电厂提供了一个综合优化控制和管理的数字化平台，如把国内外经实践证明有实效的优化软件集成到这个平台上， 仅从直接经济效益计算，每年为电厂节省上千万元是完全可能的。如考虑故障预测和诊断等提高安全性、防止重大设备损坏或不必要的非计划停运，其经济效益将更大。如果进一步实现现场设备级数字化， 推广应用现场总线及相应的现场总线智能监控没备，还可进一步提高运行的安全可靠性，适应现代化管理的要求，减少运行维护成本，降低工程费用，可见，火电厂数字化对电力企业优化运营具有深远意义。
建设数字化电厂的可行性
目前新建电厂开始建设的SIS和MIS已为火电厂提供了一个综合优化控制和管理的数字化平台。我国数字化电厂的应用情况可以从以下事实做出说明[1]。
大唐盘山电厂的SIS率先于2004年6月通过了由陆延昌同志任主任委员的高级别鉴定，并给予了高度评价。第1个电力行业的SIS标准, 《火力发电厂厂级监控信息系统技术条件》已经过审批，将由国家发改委颁发。经过7年的奋斗，形成了一支SIS开发和应用队伍， 这为建设数字化已初步电厂，进一步发展SIS的应用打下了良好基础。
国内外石化行业已开始进入推广应用现场总线系统、全面进入企业数字化的阶段。国外也已有一些大中型火电机组成功应用现场总线系统。
综上所述，当前着手建设数字化电厂是完全可行的。
2.仿真技术在数字化电厂中的应用
目前，熟悉控制装置，决定控制系统结构，静态参数的匹配计算及调节器参数整定等工作，都必须在现场反复摸索和试验，需要花费大量时间和精力，并且由于受现场条件限制，控制方案和控制参数往往不太理想。仿真技术是指如果能开发一个控制仿真系统，则上述工作都可在实验室完成，一方面可大大节省时间和精力，预先确定控制方案和参数，大大减少现场调试次数；另一方面，由于DCS在电厂的普及，今后数字化电厂的工作重点将转移到节能增效上来，这就要求必须对目前数字化电厂控制系统进行优化。优化不是简单地对现有控制系统的调节器参数进行凋整，而主要是研究采用新型控制结构和新型控制算法的控制系统，成功应用新型控制系统的关键之一是在实际投运前对其进行详细的仿真试验，以便使调试人员掌握新型控制系统的运行特征及控制器参数的工程整定规则。
3.数字化电厂“3S”研究现状
数字化电厂即电厂厂级信息自动化系统的概念，它包括厂级监控信息系统(Supervisory Information System 以下简称SIS)和管理信息系统(Management Information System 以下简称MIS)。数字化电厂的信息系统主要涉及分散控制系统(DCS)、厂级监控信息系统、管理信息系统三大系统（3S）。三大系统各自独立运行于支撑自身的网络系统，通过公用的统一数据平台实现三个系统的无缝集成，从而达到全厂数据的共享。
3.1 分散控制系统的发展现状
分散控制系统(DistributedControlSystem简称DCS)以微型计算机为基础，融合了计算机技术、控制技术、通信技术和图形显示技术，实现集中管理，分散控制。它根据火电厂的工艺特性，将控制系统分成若干独立子系统，由相应的分布式处理单元独立完成。DCS的各子系统分工协作，并行工作，并通过系统通信网络进行数据交换，共享系统资源。DCS已成为火力发电厂重要的组成部分之一。
3.2 现场总线控制系统的发展现状[2]
随着计算机网络技术的发展及可靠性的提高，现场总线系统（FCS）在电厂的应用已成为发展方向，而且现场总线仪表已基本齐全，在电厂中使用日益增多。现场总线仪表都为智能型仪表，它们所提供的丰富的数据都可通过总线上传到DCS或PLC，增加了现场数据的信息量，提高了数据采集精度，为SIS提供更加丰富的现场数据，为发挥SIS强大的数据分析、优化功能奠定基础。工程师或操作员站的显示屏（LCD）上能够容易地查看仪表工作情况，对仪表进行调校及参数修改，大大减轻了维护工作量，减少了维护人员。目前电厂使用现场总线控制系统的条件已经具备。
3.3 电厂监控信息系统 (SIS)
SIS是集过程实时监测、优化控制及生产过程管理为一体的电厂自动化信息系统。SIS系统解决了电厂自动化信息系统应用中遇到的两个主要问题：实时数据来源复杂而分散和实时数据很难长期高精度的存储， 同时SIS系统在全厂建立了一个统一的数据平台和应用软件开发平台。它是建立在 DCS网络和MIS网络之间的一个高速、高可靠性、超大容量的全厂生产过程实时／历史信息网络系统[3]。
SIS系统与DCS系统的功能差异主要体现在：DCS系统面向机组级自动控制，有其安全性高、实时性强、相对封闭的特点。其数据库的容量、接口能力十分有限，而SIS系统在数据库的存储容量和精度、数据检索的速度和灵活性、与不同数据源的接El能力以及应用软件的开发平台等方面具有明显的优势。
3.4 数字化电厂管理信息系统 (MIS)
厂级管理信息系统（MIS）的建设目标是，建设覆盖全厂的计算机网络系统，形成一个安全可靠、数字化的传输网络，实现信息资源共享。系统包括全厂生产、经营、管理的各个环节。MIS根据业务情况可划分成生产业务系统、企业资产管理系统(EAM)、综合信息查询系统、报价辅助决策系统（商业运营管理）、办公自动化系统、系统维护子系统。
4. 结语
全面实现电厂数字化工作， 在国内外均处于刚起步阶段，经验不足。新建电厂普遍建立了SIS和MIS（管理信息系统）网络架构，并配置了不少故障诊断、状态检修及性能优化等监控和管理软件。但这些软件尚欠成熟，现场设备级自动采集的信息太少，使一些高级应用成了派不上用场。如果依靠人工采集、录入，不仅工作量大，而且有些也较难实现。这些问题不解决，SIS和MIS将不能发挥其效益。为加快电厂信息化进程，少走弯路，建议尽快建设一个数字化电厂示范工程。通过示范工程， 从电厂生产的安全可靠性和经济性及管理现代化出发，解决全厂系统和信息的总体规划、现场设备级数字化、厂级SIS和MIS功能要求及完善等问题。
全厂系统和信息的总体规划，电厂数字化和网络化使管理和控制实现真正的一体化， 几十个监控和管理系统将集成为一个大系统；全面实现电厂数字化，实现电厂的故障诊断和预测、状态检修、优化运行和控制等，采集的信号将比原DCS的I /O点增加2倍。如此多的信息，必须根据其性质，确定合理的信息流。因此，全厂系统和信息的总体规划将是数字化电厂的新课题，也是数字化电厂示范工程成败的关键。
现场设备级数字化问题。目前现场设备级设备采集的信息较少，无法实现控制系统故障诊断、预测和现代化管理，并改变过去那种发生停机停炉后才知道该设备故障的被动局面。现场设备级数字化要研究解决各种现场智能设备的应用、现场总线规范及与DCS及其它管理系统的接口等问题。
厂级SIS和MIS的功能要求及完善问题。在现场设备级解决了数字化问题后， 厂级SIS和MIS等还需进一步完善充实，将有成功应用业绩的优化控制和管理软件集成到厂级SIS和MIS平台上，最大限度地发挥数字化电厂的效益。
参考文献：
[1] 侯子良，潘钢. 建设数字化电厂示范工程 加快火电厂信息化进程[J]. 中国电力，2005,38(2):78-80
关键词 数字化电厂 热工自动化专业 教学改革
中图分类号：G642.0 文献标识码：A
2016年是国家“十三五”规划的开局之年，在“十三五”期间发电企业将面临节能减排、减员增效等多重压力，但同时也是电力发展的又一个重要战略机遇期；目前中国经济社会进入新常态，转向经济结构优化升级、创新驱动发展。基于这样的大背景，电力行业作为支撑国民经济和社会发展的基础性行业，受到了较大的冲击。电力市场表明，低速增长将成为新常态。
发电企业如何积极应对经济转型，适应经济发展新常态，打造、建设高效、安全节约的数字化电厂是发电企业的首选。做为培养发电企业中自动控制人才的专业，进行相应人才培养模式及课程体系的改革必须先行启动。本文首先介绍数字化电厂的概念和国内外数字化电厂的现状，然后阐述教学改革的必要性和存在的问题，最后探索提出了教学改革的措施。
1数字化电厂的概念
数字化工厂在全世界并没有形成公认的统一的定义，但在我国电力行业标准《火力发电厂热工自动化术语》DL/T701-2012中，对数字化电厂采用了电厂数字化和数字化 电厂二术语进行解释。电厂数字化是利用计算机及微处理器技术将反映火电厂生产和管理过程对象的现象、特征、本质及规律的声音、文字、数字、符号、图形和图象等模拟信息转换为数字信息的过程。数字化电厂是电厂数字化达到一定程度后的概念。
电厂的数字化应包括在其各个生存过程，分为六个层面：即电厂规划和设计的数字化、电厂建设的数字化、电厂运行的数字化、电厂经营管理的数字化等各个层面，才可称得上是全面的数字化电厂；数字化电厂具有以下六个特点：数字化、模型化、可视化、互操作性、信息化、智能化。
热工自动化专业的毕业生在未来的工作中，将参与到电厂的各个层面，因此适应形势、与时俱进进行教学改革势在必行。
2国内外数字化电厂的现状
2.1 国外现状
近年来，数字化电厂建设取得了长足的进步，德国的尼德豪森电厂是全球第一家数字化电厂，控制系统为西门子TXP-2000，除锅炉安全监控系统（FSSS）、汽轮机控制和保护系统（DEH、ETS）、重要的模拟量采用常规方案外，均采用了现场总线控制系统。被称为尼德豪森二期工程的德国诺伊拉特电厂1100MW的F机组和G机组，控制系统西门子TXP-3000，与尼德豪森一期相比，不仅被控对象采用了Profibus-DP协议，仪表与全部采用了Profibus-PA协议，同时在常用电源系统还采用了IEC61850协议。
2.2国内现状
国内电厂在运行方面基本实现了过程控制及设备运行的初级数字化，具备了一定的控制优化和状态检修能力。也已经有相当一部分火力发电厂采用了现场总线技术，如即将投产的华电常德电厂（2？60MW）现场总线控制系统占40%，在主控和辅控系统中都有用到；
3基于数字化电厂理念的教学改革的必要性
3.1数字化电厂的推进，要求专业人才知识体系的转型
我国经济正向结构调整的新常态转型，“十三五”规划期间对电力行业将会有更高的要求，尤其是传统能源方面，因此将进一步推进数字化电厂。数字经济和信息时代的到来，电力消费者对于供电可靠性、电能质量及多元化服务的要求越来越高，另一方面发电企业内部也面临减员增效和节能减排的双重压力。基于行业的需求，要求专业人才在一定的知识基础上，适应社会和发电企业的发展，这样就要求学生的知识面广，在具备理论基础的能力上，着重培养创新能力。
3.2自动化技术的发展
数字化电厂采用故障预警、无人值守等技术，将满足发电企业节能减排和减员增效的要求，而实现电厂的数字化主要依据自动化技术。其中先进的测量技术、控制技术和在线优化技术，进行数据挖掘和故障预警技术，能够实现锅炉燃烧的优化及故障预警等，从而实现节能减排和减员增效。这些先进的技术和手段都为适应经济形势的发展，发电企业将全面实行数字化、智能化，这主要依赖于自动化技术的发展。
4目前人才培养中存在的问题
4.1人才培养模式深化拓展
目前专业培养人才主要是面向火电、核电行业，但在“十三五”规划期间电力工业的发展重点预计会向分布式能源、热电联产等方向发展，以及更高容量、更高参数、更高效洁净的方向发展，因此专业的人才培养模式必须能够在传统优势的基础上，深度挖掘利用专业领域的新知识，并适当开拓新的领域。在优势领域里做深做强，并适当探索新领域，这是当前人才培养的首要问题。
4.2 教学中存在的问题
鉴于社会经济形势的发展及人才培养模式的改革，原有的课程设置及采用教材的不适应显得尤为突出。适应经济形势的发展变化，增减相应课程，并修订课程中的内容，也需要修订相应教材。
5探索人才培养模式和课程体系的改革措施
5.1人才培养模式的改革
我校的热工自动化专业是为电力行业基层培养具有创新精神和实践能力的应用型高级专门人才，因此改革首先要适应电力行业的要求，并根据本专业的现状，借鉴和学习其他高校的经验进行改革。因此，首先到本省、外省的先进发电企业进行走访和调研，了解企业的发展战略和自动化技术现状，以及对热工自动化专业人才的具体要求；其次，到同行业高校进行调研，学习改革的措施，借鉴成功经验及教训；并实时关注本专业毕业生的动态及听取学生的反馈，根据学生的切身体验，对人才培养模式进行动态更新。
5.2 课程体系的改革
在正确的人才培养模式的指导下，对具体的课程体系进行改革主要从理论教学和实践教学两方面进行：
5.2.1理论教学的改革
基于数字化电厂理念下，电厂的测量技术、控制技术、在线优化技术和数据挖掘技术都将在电厂中得到广泛的应用，相应这些内容课程的增设就十分必要。除传统的一些必要的专业课外，可增设选修课或开设讲座等，或通过专家学者的报告等，使学生接触和学习这些前沿的知识，做为知识储备，才能在工作岗位上立于不败之地。
现有课程的教材也需要实时更新，测控技术日新月异，在教学过程中可通过编写讲义、教案等，或在网络教学平台中向学生补充先进的技术的内容。
总之，通过传统和现代的教育手段相结合，为学生补充信息。
5.2.2实践教学的改革
实践教学是整个教学环节中重要的一部分，实践教学的改革主要从两方面进行：实验设备及实验手段的改革。
目前学校加大了对教学的投入，不断更新增置教学实验设备。利用此契机，新增加的设备应面向数字化电厂的运行及管理，例如现场总线控制系统、智能设备的添置，将来还应加大对大数据利用、互联网+等方面的投入，使学生能够在学校掌握最前沿的知识，并为将来的创新提供驱动力。
在教学的各个环节进行全方位的改革，才能培养出适应社会经济形势发展的人才。
6结语
基于社会经济形势的大背景，适应数字化电厂的发展，进行教学改革势在必行。人才培养模式的改革和课程体系的改革都是在教育方针的指导下，结合热工自动化专业的特点，探索改革措施，具有较强的理论和实践推广价值。
参考文献
[1] 张晋宾.解读数字化电厂[J].自动化博览，2013（10）：42-46.
数字化施工过程管理系统平台是需要满足工程设计、采购、建造、调试等多方面的工程管理需求，以达到对工程进度、投资、质量、安全、技术和环境的综合管控的一体化要求，借助先进的数字化设计和管理软件，提高效率、规范管理，并通过信息化平台，最终实现项目建设数据向电厂运营管理系统无缝的数字化移交，为电厂后期的运行和维护提供有效的信息支持与数据支持。
同时，该平台也需要满足业主对电厂日常运营管理维护的需要，尤其是后期维护管理的需要，实现覆盖集团的核心业务领域，从工程设计、施工到后续运营管理的业务链条的全面管理提升。
一、项目目标
项目建设的具体目标是：
打通业务链
施工项目综合信息平台需要满足工程设计、采购、建造、调试等多方面的工程管理需求，以达到对工程进度、投资、质量、安全、技术和环境的综合管控的一体化要求，借助先进的数字化设计和管理软件，提高效率、规范管理，并通过电厂工程信息化平台，最终实现项目建设数据向电厂运营管理系统无缝的数字化移交，为电厂后期的运行和维护提供有效的信息支持与数据支持。
同时，该平台也需要满足业主对电厂日常运营管理维护的需要，尤其是后期维护管理的需要，实现覆盖集团的核心业务领域，从工程设计、施工到后续运营管理的业务链条的全面管理提升。
提供领导决策支持
施工项目综合信息平台不仅是满足日常业务运营的IT支撑系统，还需要提取项目运行中的海量数据，进行统计分析，并提供管理驾驶舱，为领导决策提供辅助支持。
培养一支IT建设和维护队伍
IT系统的建设是复杂的系统工程，参与项目建设的人员不仅需要了解业务运行情况，还需要对IT技术有较为深入的了解，这样才能保证项目的成功。在IT项目上线运行后，也需要有一支独立的IT队伍对系统进行日常运行维护，以保障业务的平稳运行。在该项目的建设过程中，培养内部的一支IT建设和维护队伍，来满足集团对信息化统一管理的要求，更好地支撑各单位的业务运营。
二、技术方案
数字化施工过程管理系统平台（下简称“平台”）提供一套完整的数字化电厂模型，统一提供给业主方，工程公司以及供应商统一的电厂数据视图。通过集中管理项目准备，设计，采购，建安，调试以及移交等不同阶段数据，实现信息的共享，流转和可追溯。通过建立设计需求，设计数据以及建安调试数据之间的配置管理，实现建设与设计数据的一致性和准确性。最终这些数据将实现统一的多维数字化电厂移交。
数字化施工过程管理系统平台的系统架构如下图所示：
整个数字化施工过程管理系统平台由4部分组成：数据层、协同层、应用层和集成层。
数据层包含了3部分内容：3D xCAD接口，3D建模工具CATIA和3D数字化电厂模型。其中3D数字化电厂模型是数据层的核心，3D xCAD接口和CATIA是3D创建、转换和导入的工具。
3D数字化电厂模型的来源有3方面：CNPE设计数据，外来数据和历史数据。
CNPE设计数据来自于设计管理系统，目前主要是AVEVA模型，是CNPE自主设计的电厂的3D模型。通过设计管理系统和平台的接口，把已状态的设计模型到平台的数据层进行管理。
外来数据是指其他设计公司或供应商提供的模型。例如田湾项目，平台需要接收俄罗斯工程设计方提供的大量3D模型，包括CATIA，Intergraph和UG模型。另外，供应商也应该提供设备的3D模型。各种3D CAD工具提供的3D模型，将通过平台提供的3D xCAD接口导入到平台的数据层。外来数据可能还包含2D图纸，需要通过CATIA的逆向工程转换成3D模型。
历史数据是指已有的电厂设计图或物理厂房。历史数据可能包括各种3D CAD工具产生的3D模型、2D图纸。对于已建的物理厂房和设备，还可以通过激光扫描的方式来得到点云图。各种3D CAD工具提供的三维模型，将通过平台提供的3D xCAD接口导入到平台的数据层。对于2D图和扫描得到的点云图，需要通过CATIA的逆向工程构建3D模型，纳入到平台进行管理。
协同层由2部分组成：系统工程和配置管理。系统工程是一个跨学科的方法，其目的是帮助实现成功的系统，RFLP（Requirement-FunctionLogic-Physical，需求-功能-逻辑-物理）模型是实现跨学科全生命周期管理的系统工程的管理流程。配置管理部分管理数据状态和变更，保证数字化电厂与物理资产的一致性。
RFLP模型是系统工程方法论的最佳实践，可以实现对需求模型、功能模型、逻辑模型到物理模型创建、关联和追踪，全面管理支持需求、功能、逻辑和物理及相关的数据，支持跨学科全生命周期管理，如下图所示。
工程需求管理的目的在于准确的捕获业主的需求，作为工程投标和设计的基础，并保证最终交付的电站满足技术、经济和社会等方面的要求。通过客户体验和交互及时捕获业主需求，并对业主需求进行明确的结构化表达，形成需求结构分解（RBS）。提供工程分类、工程结构、建筑和子系统的结构化表达，支持数据重用、设计和投标报价。
功能模型描述了产品（或服务）所起的作用和所担负的职能，针对设计需求，定义系统/子系统所需实现的功能，并确定系统间输入输出关系。平台中的功能模型将按照电厂的特点来进行定义、分析和分解。
逻辑模型是实现功能定义的系统逻辑结构，可以用于系统行为建模与仿真，建立系统级的统一仿真平台。逻辑模型应该基于Modelica统一物理建模语言来构建，Modelica是多学科系统建模与联合仿真系统解决方案的基础。基于CATIA System可以对Modelica逻辑模型进行多学科系统建模与联合仿真系统解决方案。
物理模型通过平台的数据层进行管理，并和需求、功能和逻辑模型进行关联，实现设计的追踪，形成完整的系统工程管理流程。
配置管理部分管理数据状态和变更，保证数字化电厂与物理资产的一致性。电厂对安全性的高度关注要求企业建立严格的配置管理流程。标准化的电站SSC模板是进行配置管理和数据重用的基础。集成、闭环的问题管理和变更管理流程保证了数据的准确性和一致性，并支持设计质量持续改进。
应用层提供了业主、工程公司和供应商等各方所需的工程信息服务。平台的搜索功能提供了基于属性、分类、关键字以及3D检索功能。平台的搜索能力还应该支持海量的、多数据源的搜索能力，以支持智能化的搜索和基于搜索的应用（SBA，Search Base Application）。平台的浏览功能提供了从各个视图对信息浏览的方式，并通过信息之间的关联，可以浏览相关的信息。报表功能提供需求追踪、BOM等常用的报表。通过系统的可视化功能，提供3D的分析、仿真、评审、演示和培训等服务。
集成层提供了和设计管理，采购管理、施工管理、调试管理等系统的集成接口，实现平台和这些系统之间的信息交流和共享。
构件开发均采用J2EE实现，采用J2EE方式进行系统间的通讯与协作。
三、系统平台功能建设
3D工厂数字化评审是一种正式的，流程化的，系统化的，可控制的审查，遍布整个工厂数字化研发过程，在预定义好的项目时间点上进行，验证当前的设计是否与约定的需求保持一致。
3D数字化工厂评审的目标：
验证所有规划的任务和交付物已经被完成，并且满足项目特定阶段的成熟度要求
确定是否项目应该按计划进行，在继续开始之前进行风险管理分析和重要问题的决议
使下一阶段的任务提前进入，推动并行工程的进行
减小设计后期出现问题的可能性，降低问题的影响
对供应商的外包设计进行协同决策管理
碰撞与干涉分析，在已有3D模型的基础上，在建造前事先发现问题，更新设计，避免建造时才发现问题，实现建筑、结构、电气、管路、设备等多专业间不同布局空间3D数字化工厂的协调，尽早发现设计缺陷，减少设计变更，以最大限度地降低成本和风险。
人机工程应用人体测量学、人体力学、劳动生理学、劳动心理学等学科的研究方法，对人体结构特征和机能特征进行研究，提供人体各部分的尺寸、重量、体表面积、比重、重心以及人体各部分在活动时的相互关系和可及范围等人体结构特征参数；还提供人体各部分的出力范围、以及动作时的习惯等人体机能特征参数，分析人的视觉、听觉、触觉以及肤觉等感觉器官的机能特性；分析人在各种劳动时的生理变化、能量消耗、疲劳机理以及人对各种劳动负荷的适应能力；探讨人在工作中影响心理状态的因素以及心理因素对工作效率的影响等。
人机工程将人在电厂工程环境中的行为进行模拟仿真，提高高危、高辐射环境下人员工作的安全性：
工人工作过程仿真
最大化操作者的舒适程度
比较评估不同的操作方案
优化人机操作流程
辐射环境下人体辐射量的
虚拟建造是基于4D数字化环境下的可视化仿真平台，验证和规划建设维护的时间表和任务分解，检查设备拆卸时的潜在碰撞，以最大限度地降低成本和风险。
功能需求：
检查物理活动之间的冲突
检查安全问题
尝试不同的施工方法
验证和加快施工维护进度
捕获和重用知识建设规划
规划信息以三维可视化形式展示
虚拟建造维护的益处：
降低成本：
对建造前的设计错误识别以减少工程变更
提前预知建造施工任务间的冲突以减少施工变更
优化建造施工任务分解以减少资源浪费
施工时间大大缩短：
缩短了由于设计或规划失误而造成的工程拖延时间
验证重大关键施工任务计划，缩短建设周期
缩短关键施工任务的员工学习培训时间
降低风险：
比较不同的施工方法，对不同施工方案进行验证
在交互式的虚拟环境中，安全人员及早发现施工阶段的安全隐患
基于3D模拟环境，开展员工培训，提高工人的安全意识
改善沟通
以三维可视化的形式提供简单易懂的设计与施工信息说明
虚拟模拟手段加强工人，工程人员，高级管理人员和客户之间的信息沟通
动态三维技术在设计、建造以及虚拟工厂规划领域变得越来越重要。相比于传统的二维简图表示及施工维修文档说明的方法，三维可视化的手段不仅对三维设计信息进行重新利用，并且直观清晰，有利于操作人员理解施工维护意图，形成企业的智力资产。
虚拟培训是利用虚拟现实技术生成实时的、具有三维信息的人工虚拟环境，学员通过运用某些设备和相应环境的各种感官刺激而进入其中，并可根据需要通过多种交互设备来驾驭环境、操作工具和操作对象，从而达到提高培训对象各种技能和学习知识的目的。
这种培训的方式的优点在于它的仿真性，超时空性，自主性和安全性。在培训中，学员能够自主结合虚拟培训场地和设施，而学员可以在重复中不断增强自己的训练效果；更重要的是这种虚拟环境使他们脱离了现实培训中的风险，并能从这种培训中获得感性知识和实际经验。
虚拟体验是用户使用前期的三维数字化工厂模型，交互式地浏览、体验电厂工厂，逼真的三维可视化工厂造型，厂区，设备，系统，电气，管路等，让用户更容易理解工厂环境及运行状况，三维可视化培训，提高员工培训的学习效率，以及在线操作中的准确性和有效性。
在体验环境中进行可视化评审
基于逼真体验为设计与评审提供有利补充
通过为学员提供三维可视化体验内容，提高学员在操作前（培训）的准备效率和操作中（监测或在线帮助）的工作效率。
1、认真贯彻执行党和国家的方针、政策、法律、法令。
2、负责办公室的全面工作，及时安排、布置、检查、总结办公室的工作，监督、检查全办人员岗位责任制落实情况，做好全办人员的工作考核。
3、负责办公室全体工作人员的思想政治工作，组织带领工作人员参加政治学习，经常和工作人员谈心，使大家树立起服务的思想，即为基层服务、为机关服务、为领导服务。
4、及时处理收文的拟办工作和发文的签送，签发工作，做到当日事当日毕，最迟在第二天处理完毕。
5、负责厂务和厂长办公会议的安排，做好调查研究，及时收集议题，按照参加厂务会和厂长办公会，当好厂长参谋。
6、按时完成领导交办的事宜和厂领导委托接待的客人；对领导交办的事宜做到不折不扣的完成，对客人要热情、文明礼貌，办完要及时汇报。
7、做好科室协调工作，遇事主动和有关科室领导商量，使问题及早解决，做到不推不拖。
办公室主任工作标准
1、在厂长直接领导下进行工作，发挥主观能动性，协助厂长做好事务性工作。
2、调查研究、总结经验，及时向厂长提供生产管理情况。
3、负责厂长办公会、厂务会的议题征集、整理、综合，报厂长审定。
4、负责日常政务接待，搞好科室之间的工作协作。
5、完成厂长交办的其他工作。
副主任岗位职责
1、认真贯彻执行党和国家的方针、政策、法律、法令。
2、协助主任抓好办公室的日常工作。
3、负责处理领导交办的日常政务接洽。
4、负责安排厂行政文件、材料打字、校印、复印。
5、协助主任做好政务各项工作安排、落实。
办公室副主任工作标准
1、在主任直接领导下进行工作。
2、协助主任抓好办公室的日常工作。
3、处理领导交办日常政务接洽。
4、安排厂行政文件、材料打字、校印、复印。
5、协助主任做好政务各项工作安排、落实。
6、做好对外和对内的沟通协调工作。
7、热情周到地做好各项服务工作。
8、完成领导交办的其他工作。
秘书岗位职责
1、协助主任做好文秘各项工作安排、落实。
2、负责厂行政发文核稿工作。
3、负责厂会议、厂长办公室会议、专业会议的记录，并及时整理，编发会议纪要。
4、负责文秘各环节的保密工作。
5、负责草拟厂行政综合性材料及领导布置的上呈下发文稿。
6、收集处理上报信息，编写《工作记事》。
7、负责上级单位及基层文件的催办工作。
8、负责领导交办的各项任务。
办公室秘书工作标准
1、在主任直接领导下进行工作。
2、掌握和综合厂部各项工作的活动情况，协助厂长和主任处理日常工作。
3、负责起草厂部年度、季度、月份工作计划，报告要点，总结承上启下的文件材料，负责打印材料的校对，有关文件的收发、传递、传阅等工作。
4、在厂长和主任的安排下，负责厂长办公室、厂务会及各项会议的安排、记录、会务等工作。
5、经常深入基层，为全厂中心工作调查研究，为厂长提供理论数据和宝贵建议。
6、以厂部为核心服从领导，听从分配，努力搞好部门和基层生产部门之间的协调工作。
7、努力完成领导交给的其他工作事宜。
文书岗位职责
1、负责上级及外单位文件的收发、登记、呈阅、清缴、销毁、立卷、归档。
2、负责厂发文件、文稿保存，年终清缴、销毁、立卷、归档。
3、负责本厂、办公室文件的登记、编号、用印。
4、负责办理厂、办公室印信的使用。
5、负责文件的催办、按月编写催办情况。
6、负责完成领导交办的各项任务。
文书工作标准
1、在主任直接领导下进行工作。
2、正确地建立文书处理工作秩序，及时、准确、安全处理来往文件。
3、负责上下级文件的拆封、验收、登记、保管以及文件的传阅、承办、催办、立卷、归档、移交、清缴和销毁。
4、负责本级文件的校对，上报下发的文书处理，以及文档的收集、整理、鉴定和提供利用。
5、协助厂领导处理日常活动中的政务事项，妥善保管和正确使用印信。
6、为领导人准备综合性参考材料。
7、协助秘书和领导进行会务安排。
8、完成领导交办的其他事宜。
打字员岗位职责
1、负责厂行政文件、会议材料的打字工作。
2、负责文件版式规格，包括标题、表题、字体、字号、间距的统一、页码的衔接。
3、负责微机、打字机保养，出现故障及时排除，做到不影响工作。
4、负责打字文件的安全、保密。
5、负责完成领导交办的各项任务。
打字员工作标准
1、及时完成经秘书签批的打字任务。
2、遵守保密守则，不泄密。
3、爱护打印设备，定期保养打字设备。
4、严禁或杜绝非工作人员入内，避免打印内容泄露。
5、完成主任交办的其他工作。
缮印复印员岗位职责
1、负责厂总支、厂行政文件、会议材料的印刷、复印装订工作。
2、负责文件格式、字、数的规范化，用纸要符合规格。
3、负责装订的规格质量。
4、负责用过的蜡纸及剩余残页的销毁。
5、负责速印机、复印机的保养、出现故障及时排除，做到不影响工作。
6、负责完成领导交给的各项任务。
缮印复印工作标准
1、对厂总支、厂行政文件、会议材料的印刷、复印、装订工作负责。
2、文件格式、字、数的规范化，用纸要符合规格。
3、保证装订规格质量。
4、要及时处理销毁用过的蜡纸及剩余残页。
5、经常保养设备，出现问题及时处理。
2、校对的文件要认真负责，校准每一个句子、字、标点，校对文件要尊重原稿。
3、负责完成领导交给的各项任务。
2、要尊重原稿，要校准每一个句子、字、标点符号。
员岗位职责
1、协助主任做好日常工作。
2、协助主任接待来信来访案件，做好登记记录。
3、负责上级及外单位的文件的收发、登记、呈阅、清缴、销毁、立卷、归档。
4、负责完成领导交办的各项任务。
员工作标准
1、宣传政策。
2、接待来信来访案件，及时处理。
3、做好工作的汇报、反馈工作。
4、准确掌握职工的信息，为企业及时提供动态。
5、完成领导交办的其他工作。
计划生育工作人员岗位职责
1、明确职责任务，熟悉业务。
2、及时传达贯彻上级精神，反馈基层情况，向主管领导汇报工作进展情况，抓好典型，给领导当好参谋。
3、落实科学化、规范化管理，经常深入基层，掌握婚育动态，做好工作。
4、抓好计划生育宣传教育，组织和参加业务培训。
5、作好为育龄教职工的避孕节育、优生优育、生殖保健、生产、生活等系列服务工作。
6、坚持依法管理计划生育，认真接待处理群众来信来访，做好统计药具方面工作。
7、坚持走访，深入调查研究，善于总结工作，发现典型及时推广。
8、对本单位工作，做到年初有计划，年中有检查，年终有成绩，使工作不断向规范化、科学化、规律化发展。
计划生育员工作标准
1、负责全厂的计划生育工作。
2、严格执行计划生育法，积极宣传计划生育政策法令。
3、广泛开展计划生育教育活动，经常深入车间，了解掌握情况，发现违反计划生育政策和问题及时汇报和处理。
4、及时准确掌握全厂生育结构，统计有关资料，努力杜绝计划外生育现象。
档案人员岗位职责
1、认真学习党和国家各项方针、政策，贯彻落实《档案法》、《档案法实施办法》、《企业档案管理规定》和《黑龙江省档案管理条例》。
2、热爱本职工作，刻苦钻研业务，具备专业知识，忠于职守，遵守纪律，工作细致认真，一丝不苟，不断提高档案业务及管理水平。
3、严格遵守档案工作的利用、库房管理等各项工作制度，保证档案的齐全完整，保证库房安全，卫生清洁。
4、加强业务学习，熟悉各类档案管理办法、标准制度，做好档案的收集，整理、保管、鉴定、统计、保护工作。
5、负责对基层单位及相关科室文件材料归档业务指导监督检查工作。
6、熟悉馆藏，负责编制档案检索工具及参考资料。
7、大力开发档案信息资源，为电力事业发展提供主动、超前、有效服务。
档案员工作标准
1、树立高度的责任心，尽职尽责地保管好档案，为生产工作服务。
2、对归档的文件、材料要保持其历史联系，区分保存价值，分类整理、立卷。案卷标题简明确切，便于保管和利用。
3、对档案的收进、移出、保管、利用等情况进行统计，按规定向上级部门报送档案工作基本情况统计表。
4、定期对已超过保管期限的档案进行登记造册，经领导批准后销毁。
5、编制目录、卡片、索引等检索工具，编辑档案文件汇集和各种参考资料，掌握档案的利用效果。
6、提高工作效率，自觉维护党和国家的机密。
7、完成领导交办的其他工作。
小车司机岗位职责
1、爱岗敬业、热情服务，努力做好本职工作，不断提高驾驶和维修的技术水平。
2、保证小车在良好的工作状态下运行。随时能出车，安全准时，圆满完成上级下达的工作任务。
3、自觉遵守交通法规和驾驶操作规程，服从交通管理部门指挥，维护交通安全，树立良好的司机形象。
4、严格执行办公室领导下达的派车任务，在规定的时间、路线内圆满完成任务。
5、经常对车辆进行检查和保养，保持车容整洁、车况良好，随时掌握车辆技术状况，坚持出车前后的检查，及时排除故障和隐患，杜绝人为事故发生。
6、做到爱车、守纪、安全、节约。
7、努力完成上级交办的临时工作任务。
小车司机工作标准
1、坚守工作岗位，确保各项工作完成及机械不受损失。
2、严格遵守有关车辆的管理规定，服从领导指挥，树立良好的职业道德，做到平等待人，不跑私车。
3、认真执行安全技术操作规程，严禁超载超车，防范交通事故。
4、了解机车性能和机械状态，及时进行保养维修，随时排除故障，确保机车状态良好。
5、做好收车后检查，锁好车门，保证第二天出车，保管好工具不丢失，不送人。
6、有权制止非驾驶人员驾驶车辆。
房管员岗位职责
1在科长的领导下，认真完成本职工作。
2、负责全厂职工的住房统计工作，及时准确地掌握职工的住房情况。
3、严格执行房产管理政策，做好取暖费审查及管理工作。
4、认真做好房屋维修计划，及时准确上报上级主管部门。
5、经常深入现场，严格按照国家规定检查工程质量、工期进度。
房管员工作标准
1、在科长的领导下，认真按照国家标准进行工作。
2、严格按照国家、省、市工程标准做预算。
3、严格按照国家、省、市工程验收标准进行工程质量验收。
[关键词] 石油化工；中国制造2025；智能工厂；两化融合
doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2016. 07. 041
[中图分类号] F270.7 [文献标识码] A [文章编号] 1673 - 0194（2016）07- 0089- 03
现代工业或制造业经历了以蒸汽机为驱动的机械制造、以电力驱动的大规模生产，以及通过电子信息技术驱动实现的自动化制造历程。制造业强国德国将这一工业化过程描述为机器代替人工的工业1.0 时代、流水线生产的工业2.0时代、高度自动化生产的工业3.0时代。近年来，伴随互联网、物联网、云计算、大数据等新的信息技术的迅猛发展以及上述技术对制造业产业形态的深度影响， 德国在2011年汉诺威工业博览会上提出了工业4.0的概念，并将这一概念伴随的制造业强国政策上升到国家战略。与此同时，美国、英国、法国、日本等国家均提出了适合自身工业制造业发展特征的国家制造业升级战略规划。我国在2015年也推出了《中国制造2025》――中国版的“工业4.0”规划，规划提出了中国制造强国战略，同时围绕制造强国这一战略目标，在《中国制造2025》规划中明确了9项战略任务和相关的重点发展领域。比较与其他国家的制造业强国战略，中国制造2025结合我国工业制造业实际，特别强调了要通过信息化和工业化两化融合来引领和带动整个制造业发展，以及以智能制造为主攻方向的战略思路。工信部围绕这一国家战略部署，随即了2015年智能制造试点示范项目名单，在石化领域将中石化九江石化智能工厂建设作为示范。论文将结合国家战略方向，九江石化示范实践以及中石油炼化企业实际，探讨炼化企业制造升级及智能工厂建设。
1 炼化行业智能工厂的定位和方向
面临国际金融危机复苏缓慢和国内经济步入新常态，商品市场化和全球化进程逐步加快，国际市场动荡和市场竞争加剧。大宗原料价格持续波动，炼化企业的生产经营风险持续上升，绿色环保要求不断提高。在炼化行业面临巨大压力挑战的同时，也面临着新的机遇和升级发展契机。国家石化产业调整和振兴规划、 煤炭和煤能源化工规划、智能制造等一系列惠及能源化工行业发展的优惠政策陆续出台。国家经济持续发展，需要更多、更好的高质量低成本的能源化工产品，国产能源化工产品供应不足的局面仍将存在。
炼化行业是典型的资本、技术密集型行业，对设备装备的依赖程度很高，整体的自动化水平和信息化水平处于相对较高的水平。针对国内炼化企业，智能仪表、集散控制系统DCS、先进控制、油品调合、流程模拟、计划、调度优化、MES、ERP等自动化和IT技术均有在炼化企业应用。同时在新技术应用方面，炼化行业也在积极的利用物联网、云计算等新技术，在设备远程巡检、安全管理、企业IT治理等方面进行应用尝试。可以说，在一定程度上，国内炼化企业在自动化和信息化应用方面的明显缺项并不多，特别是近几年的大规模信息化建设，部分先进信息系统的部署速度甚至超越了国外同行（例如优化排产）。但是，大家普遍感觉企业的智能化制造能力并没有显著的提升，基层用户应用系统所带来的效益红利不明显等问题时有反映。究其原因，抛开人员素质，本文认为有六个方面的内容有待提升。一是基础仪表自动化方面还有欠账，重点部位仪表、自控的缺失直接影响上层物料平衡、区域优化的应用效果。二是装置级优化操作技术（流程模拟、APC、在线调合、RTO）的长效应用模式和投资维护模式有待改革。三是生产管理类信息系统亟待集成，完整的计划、调度、排产、操作执行、操作监控、平衡分析、绩效考核PDCA管理循环还没有形成，其上的优化基本没有实现。四是现场操作人员操作过程缺乏新技术支持，是炼化企业安全管理的重要盲点，环保监测有待加强，炼厂无线互联应用需要展开。五是设备装置的运行机理数据采集、分析应用不足，设备装置的检维修、挖潜增效工作难以科学评估。六是自动化信息化投资管理、项目管理各自为政，步调不一致，没有形成相互促进与弥补的螺旋式上升模式，没有形成应用合力，产生“1+1>2”的效果。
基于以上分析，我们认为国内炼化企业工业4.0或智能工厂建设，需要在深刻分析行业特点和自身实际的前提下，提出合理的建设模式。作为相对弱市场竞争、高危、大规模流程加工行业，炼化企业的自动化和信息化水平相对较高，炼化行业智能工厂建设的重点应该是围绕成熟自动化和信息化技术的完善提升，以及自动化和信息化的融合，通过两化融合的过程推动技术和管理的优化进步，达到企业设备智能、管理智能、决策智能，最终实现智能制造。
具体到炼化“两化”融合或者智能制造的标志或特征，可以总结为下面四个方面：
数据：首先要能够最大化利用各类传感器、计量设备、存储设备，实现炼化企业工厂设计数据、产品数据、设备动静数据、研发数据、物料数据、运营数据、销售数据、客户数据的采集和信息化管理。满足对企业“透视”的需求。
互联：要能利用工业以太网/无线网/4G、智能手持或穿戴终端实现设备、人员、通信设施的网络化连接。通过网络，使人与人、人与机器形成互联，满足人员与设备装置的信息交互和操作交互。
优化：在数据和互联的基础上，在过程控制层实现高自控率，同时结合计划、需求以及效益数据，实现装置、局域的操作优化控制；在生产管理层实现生产管理PDCA闭环，同时结合ERP信息进行全厂计划、调度优化以及设备维护优化；在经营决策层实现供应商原料采购、企业资金资源、产品销售的优化。
创新：自动化和信息化融合实施过程应该会深刻影响企业的生产经营模式，是一个创新发展的过程，势必伴随技术、产品、管理模式的创新。如果单纯是强调技术，拼装备，不能对企业的运行模式进行优化提升，也不能代表实现了智能制造。
2 炼化企业两化融合及“智能工厂”重点建设内容
围绕自动化和信息化相关系统完善提升，特别是自动化和信息化的融合是炼化企业智能工厂建设的核心思路。炼化智能工厂建设主要内容围绕三条业务主线进行，可以概括为三方面：一是生产管控一体化，对ERP、MES、RTO、APC、PCS等系统进行纵向集成；二是从原油采购、原油加工、原油运输到终端客户服务的供应链一体化，进行横向集成；三是资产的全生命周期管理，从工厂的项目筹建、项目设计、到建造交付，再到工厂运行与设备维护，直至资产的报废退出全生命周期过程的数字化管理。
2.1 生产管控一体化
生产管控一体化主要依托MES2.0、APC、流程模拟、油品调合4个项目设计和实现，各项目之间通过数据流的无缝衔接，协同实现生产管控优化目标。
计划调度统计闭环管理：进行MES与APS的集成，实现炼厂生产运行管理的PDCA闭环。
生产运行优化控制：进行APC系统推广应用，同时与流程模拟、调度模块进行模型数据的集成交互。增强操作控制的智能化和精细化水平。
安全环保质量管理：对能耗、危险源、重点区域视频、环境监测、质量信息进行整合集成。建立完整的企业QHSE管理系统。
2.2 供应链一体化
基于当前总部的APS系统为基础，增加产品价格信息（包括价格和基本趋势等，需要从销售ERP获取数据），生产成本信息（需要从生产ERP处获取），运输成本信息（需要从大区运输部门获取），结合销售需求和产品生产能力等要求，建立合理的线性规划模型，优化企业效益。在示范企业进行罐区自动化系统建设。
在化工业务领域，建立化工产品供应链一体化，实现化工品从客户需求预测、生产计划下达、排产、生产、销售配置、仓储管理、运输管理、配送管理、技术服务全流程一体化。
在推进炼化ERP应用集成的同时，考虑建设中国化工产品电子商务平台，由于电子商务平台的建立具有特别强的互联网特征，技术、运营、资金是三个核心关键点，网站的成功需要前期大量风险资金的投入进行市场推广，同时需要专业的互联网营销团队进行长期运行维护，并且按照互联网企业“数一数二、不三不四”的生存特点（只有做到行业第一第二才可能生存，排名靠后的企业基本无生存空间）。建议该项目采用中钢网等行业网站的运营模式，通过与第三方公司合资控股共同打造化工品电子商务平台。化工电子商务平台的建立和长期良好运行，将极大的促进企业化工品销售以及行业需求信息的收集，占领国内化工品市场销售渠道。
2.3 资产全生命周期管理
设备长周期运行：围绕设备检维修和运行管理，与ERP进行集成，实现设备检维修业务链以及设备运行状态监控。
在数字化工厂设计的基础上，进行炼厂三维数字化实施，将数字化工厂三维模型与设备、生产运行数据进行集成，将虚拟和现实结合，从三维数字化模型可以快速进行设备故障定位，设备运行模拟，提高设备故障预知预判。同时与ERP进行集成，实现设备资产的财务管理和报废管理。
【关键词】数字智能化变电站；调试；合并单元
伴随着电力方面的科学技术不断完善，人们已经不再满足传统的变电站运行管理方法，形成了现今较为科学、先进的数字智能化变电站。其可以降低各类电源并网过程中的干扰，让电网更加安全稳定运行，让用户获得更加稳定的电能，从而提高用电的质量与安全。以下简要论述了数字智能化变电站的定义、结构及相关调试方法，仅供参考。
1 数字智能化变电站的定义
数字智能化变电站是基于综合型变电站发展、升级而来的。在原有的综合型变电站基础上，整合智能电网的要求，充实变电站的自动化，进而实现变电站的数字智能化性能。数字智能化变电站可以划分为两部分结构，其一为一次设备，其二为网络化的二次设备。数字智能化变电站是以通信规范中的IEC61850为基础，将变电站内部含有的智能电气设备资料进行共享，同时实现互相操作的现代化变电站。数字智能化的变电站同以往的综合型变电站相对比，优点在于可以使变电站的信息监控体系实现数字化、智能化，信息的收集、分析、处理、传递实现原地化、分散化及光纤化，从而使变电站的工作效率更高、质量更好，性能更佳。
2 数字智能化变电站的结构
数字智能化变电站的结构一般可以划分为两网三层，两网指的是过程层网及站控层网。三层指的是过程层、间隔层及站控层。每一层都是由与其相对应的电气设备及SMV及GOOSE所共同组成。其一，过程层。过程层一般包含的设备有合并单元、互感器、智能终端等，主要用于进行电气量的动态收集工作，同时对电气设备的工作情况进行控制，执行发部的控制命令等；其二，间隔层。间隔层包含的设备有计量设备、自动安全设备、测控设备、保护设备等，主要用于对过程层的资料进行整合、运算，分析，判定，控制。同时其还具备判定全站和各个间隔闭锁的功能。在执行资料的传递运输过程中，同时实现站控层网与过程层网间的网络通讯性能；其三，站控层。站控层一般包含的设备有主机设备、操作站、远程设备、五防主机、网络通讯分析及记录系统、保信子站、卫星对时体系等，主要用于利用实时获取的全站资料，对数据库中的内容进行更新，同时每隔一定时间把数据转存至数据历史记录表中。依照相关需求把实时的动态资料送至调控端。接纳电网调控中心所发部的命令，同时将其落实在过程层及间隔层中。对闭锁控制性能进行全站操控，实现无人监管，人机互动等性能。另外，站控层还能够对过程层、间隔层中的二次设备进行在线修改参数、维护等功能。
3 影响数字智能化变电站调试效率的原因及对策分析
当调试人员开始进行变电站设备的调试时，大体分为三方面的内容：其一，单体设备的调试；其二，互联设备的检测；其三，整组设备的检验。一般包含的内容有：对合并单元的输出精确度进行调试，检测报文的规范性；对守时精度及对时精度进行检测；测定GOOSE报文的规范性，测验交换设备的延时特性，检测测控保护设备接口通讯的功率，测定设备的动作时间，检测设备的基本性能，其他智能电子设备的检测，高级使用的检测等。
3.1 开展设备出厂前联调是提高现场调试效率的重要手段
数字智能化变电站的前期准备内容大多集中在生产厂商提供的智能电子设备模型及设计部门提供的虚端子方面。在此过程中，为确保各个生产厂商所提供的智能电子设备模型的准确，设计部门提供的虚端子应精准，关联图应正确。
全数字化变电站引入了很多新型设备，传统上的常规互感器被电子式互感器大量取代。电子式互感器由于没有真正意义上的二次绕组，所以在现场试验中，常规互感器试验中的一些试验项目，比如二次绕组变比、极性、绝缘电阻测试、直阻测试等在电子互感器试验中不适用。现阶段的现场试验中，电子式互感器基本上还由厂家提供标准互感器合并单元，利用测试数据来判断产品是否合格，所以现阶段的互感器现场校验还需要厂家进行指导。
同时，提前驻厂参与合并单元出厂联调，能及早发现合并单元装配上的一些错误和不足，是减少现场调试工期的重要手段。
3.2 选择合适正确的调试设备，是保证现场正常开展调试工作的前提
在智能化变电站中，保护装置电压、电流模拟量的输入由来自合并器的光数字信号代替。传统的保护测试仪只能输出模拟量，不能直接输出数字量。因此，需要购置使用符合IEC60044-7/8的FT3、IEC61850-9-1和IEC61850-9-2标准格式的光数字保护测试仪，直接从保护装置的光纤以太网口输入调试。据了解，部分光数字保护测试仪输出的数字信号仅支持IEC61850-9-1、9-2标准，而以这两个标准传输的数据传输时延不确定（400?s-3ms）、无法准确采用再采样技术、不同间隔间数据到达时间不确定，显然不同间隔间数据的时间同步性很难满足保护装置的要求。因此以IEC61850-9-1、9-2标准传输的数据只能用于没有跨间隔数据要求的保护装置和测控、仪表这一类二次设备。当对如变压器差动保护，母线保护等单元调试时，现采用的是IEC 60044-8传输协议中规定的高速串行FT3传输协议标准来传输数据。这一类保护装置的测试目前只有通过传统保护测试仪加模数转换器实现数字电压、电流信号的输入。
3.3 注重设计单位和设备厂家的及时沟通和全面交流，确保从采样、传输、汇集运算等各个单元环节相扣配套，才能防止现场调试时返厂窝工。
全数字化变电站中所涉及到的设备供应商更多，但是都要同时满足IEC61850的通讯规约，设备集成商和各供应商之间的信息接口调试就更为复杂。现场调试的重心工作可能要从以前的二次回路校验调试转为软件方面的信息共享调试。调试过程中经常会发现一些设备厂家和保护厂家在硬件配合或数据采样方式上出现一些差异，不得不由其中一家厂家负责变更才能完成下一步调试工作。不论是设备返厂改造还是重新修编著SCD文件，短则一周，长则上月，这样的工期损失实在是太大了。
4 总结
总而言之，因为数字智能化变电站同以往的综合型变电站调试技术相比在数据的收集、整理、分析、传递等方面有很大区别，所以需要生产运行单位和调试人员规范生产，增强技能，严格依照相关标准规范认真科学设计、生产、施工，才能保证新建数字智能化变电站的顺利并网投产，才能提高电网的安全、优质、高效的运行水平。
参考文献：
[1]刘欣宇.变电站综合自动化系统优化设计[A].全国煤炭工业生产一线青年技术创新文集[C].2010.
关键词：智能电网；统一标识；设备编码；标识标准
中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）35-0257-05
在全球能源互联网的背景下，随着智能电网建设的推进和电力信息化的持续深入，以及大、云、物、移和地理信息等现代信息通信技术与智能电网技术的深度融合，智能电网能量流与信息流双向流动，数以万亿在线运行的发、输、变、调、配、用等设备间的互联互通使得设备编码的重要性日益凸显。
当前智能电网建设过程中，各种设备编码标准并存[1]、编码方案多样化[2]、编码系统互不连通[3]，不利于设备管理和维护中的定位、追溯；不利于设备的快速扩充和大量扩容，以及设备间通信、交互与识别，导致信息孤立、资源浪费、无法形成完整的产业链[4]。因此，建立智能电网设备统一编码标识是十分迫切和需要的。
1 智能电网的发展
智能电网[5]是以物理电网为基础，将现代先进的传感测量技术、通讯技术、信息技术、计算机技术和控制技术与物理电网高度集成而形成的新型电网。
智能电网时代已经到来，世界范围内智能电网的建设进程已经全面启动[6-8]。主要有美国的全国统一智能电网计划、欧盟的超级智能电网计划和中国的坚强智能电网计划。美国智能电网在基础设施老化背景下，建设安全可靠电网，并提高用电侧效率以及降低用电成本。欧洲智能电网主要以分布式能源和可再生能源的大规模利用为目标，注重能源效率的改善和提高。中国在引进吸收智能电网概念时，加入了“坚强”的内涵[9]，坚强智能电网更重视远距离大容量输电网络的安全性和可靠性的建设，并在此基础上开展对电力全价值链的智能电网建设。
智能电网设备编码是关联设备资产管理、智能在线监测、电力巡检、故障报修等方面的唯一索引，其主要运用于数据库中，在智能电网设备的全寿命周期管理中扮演者不可或缺的角色。
2 国内外主要电力设备编码方案
2.1 国外主要电力设备编码
2.1.1 KKS电厂标识系统
1970年，欧洲电厂运营、设备制造、设计等部门的有关专家组成了“大电厂技术委员会”，共同制定KKS（德文电厂标识系统的缩写）编码系统[10-11]，在欧洲的电力界得到了广泛应用。2010年12月，我国基于KKS编码体系了《电厂标识系统编码标准》[12]。国内绝大多数电力设计院和电厂使用KKS编码对电厂的物理对象进行标识。
（1） 编码规则
① 工艺相关标识：根据在机械、土建、电气、仪控等专业中的功能，标识工艺相关的系统和设备。
② 安装点标识：标识电气和仪控设备在安装单元（如：柜、盘、控制台）内的安装点。
③ 位置标识：标识在厂区方格网内、建（构）筑物，楼层上，房间内和消防区的布置位置。
以上三种标识采用类似格式，工艺相关标识可以根据需要单独使用，或与其它一种或两种组合运用。
（2） 编码特点
KKS电厂标识系统遵循通用国际标准DIN、IEC、ISO、IEEE，从编码体系的组成和逻辑结构看，其具有标识统一合理、结构层次分明、非基于语言和可扩充的特点。
KKS编码主要的优点：
① 编码内容全面、完整；
② 编码结构严谨、规范；
③ 编码扩展方便、灵活。
但是，由于KKS电厂标识系统执行弱规则，许多重要编码由参与工程的各方约定，因此造成大量重复的编码约定；且KKS 编码系统繁杂，不便记忆，对运行和检修人员的记忆要求难度比较大。
2.1.2 法国EDF编码系统
EDF编码[11]是法国电力公司在核电站和火电站设计中采用的系统和设备编码标准，由机组标识、厂房标识、房间标识、系统标识、设备标识五个部分组成。EDF编码广泛用于电站设计、采购供货、安装、调试、运行、维护的管理过程中。在我国的大亚湾、岭澳等核电站中有成功应用。
（1） 编码规则
① 设备功能标识的结构
EDF采用三层次编码方法，对于一个系统中的每个设备，其完整的功能耸栋凑杖缦碌姆椒ü钩桑
1 ― 机组标识码
RCP ― 系统标识码（循环水系统）
001 ― 设备系列号
PO ― 设备类型代码（泵）
② 地点场所的标识
厂房的标识：用2个英文字母表示。第一个字母表示厂房；第二个字母表示该厂房中的区域。
房间的标识：用3个数字符号表示。第一个数字表示楼层，第二、三个数字表示房号。
（2） 编码特点
EDF编码系统标识范围广，包含系统标识，设备功能标识，厂房，建筑物，层位及房间的标识以及孔洞的标识等；系统码相对较少，便于归类记忆，辨识性强。
但是EDF编码系统在使用中还存在一些问题：
① EDF的系统标识码未采用序号进行标识，不便于记忆，也不便于计算机管理。
② EDF的设备编码部分采用了设备名称的法语单词宿写，不便于归类记忆。
③ 由系统代码派生出的各种编码规则不同，管理复杂，数据间的关联性差。
2.1.3 英国CCC编码系统
由英国通用电气公司（GEC）制定的公共核心编码（Common Core Code）[11]。适用电厂所有管理对象，如设备材料编号、图纸资料编号、电缆编号、项目管理网络计划作业编号等，是完整的电厂管理编码系统。核心编码格式：用5位阿拉伯数字表示，每位编码的含义由实施者自行定义。我国华能大连电厂和华能岳阳电厂使用的是CCC编码。
（1） 编码规则
示例：36304
第一位：3―锅炉系统（电厂系统分类）
第二位：6―燃料系统（根据各大类按子系统分类编码）
第三位：3―皮带传输系统（系统设备编码）
第四，五位：04―第四段皮带（设备序号）
（2） 编码特点
CCC编码系统主要优点
① 用5位阿拉伯数字即涵盖项目、财务、土建、锅炉、汽机、发电机、电气、控制与仪表及辅助系统的基本框架；
② 良好的树型结构，对于设备及其他管理对象的层次关系的可操作性更强；
③ 可灵活自定义，扩充性强；
④ 与物资编码统一性好。
但是，CCC编码系统仅用5位数字标识，导致可识别性较弱；灵活自定义，不利于统一标准；且其核心编码不包括安装地点标识。
2.2 国内主要电力设备编码
2.2.1 电力系统部分设备统一编号
来源于《电力系统部分设备统一编号准则》[13]，1987年由中华人民共和国水利电力部，主要适用于500kV输变电设备。
（1） 编码规则
① 交流500kV设备编号
电力系统交流500kV设备实行双重编号，即由代码编号和设备名称两部分组成。
示例：线路
以该线路两端厂（站）名称的简称命名，该线路两端断路器，按规定相应编号。
② 直流500kV设备编号
电力系统直流500kV设备也实行双重编号。
设备编号由数码和元件缩写名称两部分构成，如下：
（2） 编码特点
编码简单，易于识读；编码规则包括了设备序号及元件名称；对早期电力系统设备编码的规范化起到了推进作用。
但是，其编码覆盖范围有限，只包含500kV输变电设备；编码位数太少，可扩充性不够；不能标识设备元件的工艺特征。
2.2.2 电厂标识系统编码标准
来源于《电厂标识系统编码标准》[12]，2010年5月中A人民共和国住房和城乡建设部、国家质量监督检验检疫总局联合，主要适用于火电厂、水电厂、核电厂、可再生能源电厂等类电厂的标识编码。
（1） 编码规则
电厂标识系统分为工艺相关标识、安装点标识和位置标识三种电厂标识类型，结构如下：
（2） 编码特点
编码借鉴KKS电厂标识系统，采取三类标识，可灵活选用；结构严谨，组成规范；内容完整，方便扩展。
但是该编码适用范围仅限于电厂，未包含智能电网发、输、配、用、调等环节的设备。
2.2.3 电网工程标识系统编码
来源于《电网工程标识系统编码规范》[14]，2014年12月由中华人民共和国住房和城乡建设部、国家质量监督检验检疫总局联合，适用于110kV及以上电压等级的交直流输变电工程。
该规范是首套适应我国电网工程的统一分类，统一编码，统一标识的技术规范。
（1） 编码规则
电网工程标识系统分为工艺相关标识、安装点标识和位置标识三种电厂标识类型，结构如下：
（2） 编码特点
借鉴KKS电厂标识系统，采用三类标识，表达完整具体，标准化程度高；编码内容完整，结构严谨。
但是该编码覆盖范围窄，只适用于110kV及以上电压等级的交直流输变电工程；且编码系统繁杂，不便记忆。
2.2.4 南网设备信息分类与编码
来源于中国南方电网有限责任公司《电网设备信息分类与编码》，遵循IEC61970/61968 CIM 国际标准，统一了电网信息分类与设备编码，定义了设备台账的典型结构，并对整个台账的层次划分、设备命名和基础参数进行了规范。规定南方电网输电、变电、配电、自动化的设备分类与编码。
（1） 编码规则
编码是由多级码段组成的。每一级码都有自己固定的格式，互相不同，但都是由分类编码元素和编号编码元素组成。分类编码元素，编号编码元素都是由数字和/或字母组成。
① 厂站功能位置编码
由9段25位字符或数字码构成。
应用于国家电网公司GIS基础公用平台。
5位数字码组成，第1位数字码表示大类，在该规范中规定了8种大类及其编码，第2、3位表示子类，第4、5位表示顺序号。
3 存在的问题
从前文看，现有的智能电网设备编码标准种类繁多，由于应用的单位、专业各不相同，编码方案之间存在很大的差异。
智能电网设备编码面临的主要问题：
3.1 标准不统一
由于不同单位、不同专业的各类型设备、机器及系统都有自己的编码标准，无法实现跨系统、跨平台的信息共享和互联互通。
3.2 规则不兼容
各标准缺乏统一的规划，针对同一设备，不同组织制订不同的编码标准，各标准互不兼容，且可扩展性差。
3.3 覆盖不全面
现有的编码方案只对部分业务环节进行编码，尚未形成一个覆盖智能电网发、输、变、调、配、用等各环节的设备编码标识标准。
4 统一编码标识是发展趋势
在全球能源互联网发展的浪潮下，越来越多的电力设备采用嵌入式系统结构。海量的电气设备、数据采集设备和计算设备通过电网、通信网连接互联，广泛使用广域传感和测量、高速信息通信网络、先进计算和柔性控制等技术。全球能源互联网架构下智能电网数以万亿计的在线运行设备迫切需要统一的编码标识。
智能电网设备统一编码标识将为构建标准化的统一数据基础起到非常重要的作用，为智能电网能量流与信息流的互联互通提供基础保障，加速“大云物移智”在能源电力领域中的应用与发展，推动全球能源互联网的建设与部署。
5 结语
本文首先介绍了智能电网及其发展情况，指出了智能电网设备编码的重要性，接着重点分析国内外几种主要的电力设备编码方案，得出当前智能电网设备编码在应用过程中存在标准不统一、规则不兼容、覆盖不全面等问题。针对这些问题，本文在最后提出智能电网设备统一编码标识是未来的发展趋势。对于智能电网设备统一编码标识的具体研究还需要进一步探索。
参考文献：
[1] 张军永等.输变电设备物联网的设备编码标识[J].电力系统自动化，2013，37（9）：92-96.
[2] 张军永.输变电设备物联网的设备编码标识研究[D].湖南大学，2013.
[3] 何杰.输变电设备物联网关键技术研究[D].湖南大学，2013.
[4] 孙红等.物联网统一编码体系的研究[J].计算机应用研究，2013，30（9）：2707-2710.
[5] 范文欣，李娜.智能电网的现状和发展前景分析[J].电力科技，2013（32）：144.
[6] 东霞，姚良忠，马文媛.中外智能电网发展战略[J].中国电机工程学报，2013，33（31）：1-14.
[7] 董朝阳等.从智能电网到能源互联网_基本概念与研究框架[J].电力系统自动化，2014，38（15）：1-11.
[8] 彭小圣等.面向智能电网应用的电力大数据关键技术[J].中国电机工程学报，2015，35（3）：503-511.
[9] 姚建国等.智能电网_源_网_荷_互动运行控制概念及研究框架[J].电力系统自动化，2012，36（21）：1-12.
[10] 吴伟.电厂设备管理中KKS编码的应用[J].华东电力，2007，35（9）：88-90.
[11] 江永.电厂标识系统及其在设备管理中的应用[D].重庆大学，2008.
[12] 电厂标识系统编码标准[S].
1.1数字化校园的基本概念
数字化校园是利用计算机技术、网络通讯技术对学校的教学、科研、管理和生活服务等所有信息资源进行全面的数字化，并科学规范地对这些信息资源进行整合和集成，以构成统一的用户管理、统一的资源管理和统一的权限控制；通过组织和业务流程再造，推动学校进行制度创新、管理创新，最终实现教育信息化、决策科学化和管理规范化。
1.2数字化校园的意义
数字化校园建设是学校实施精细化管理的重要技术手段。
数字化校园建设是建立现代大学制度，适应信息时展要求的需要。
数字化校园建设是提高人才培养质量的需要。
数字化校园建设是提升学校核心竞争力的需要。
2.数字化校园现状
2.1网络基础设施
我院自2005年开始校园网建设以来，目前共有信息点1600多个，出口带宽502M，其中电信出口500M，教育网出口2M。学校有H3C6506R核心交换机1台，网络采用接入、楼栋汇聚、核心三级交换模式，共有各类交换机100余台。铺设光纤50KM，覆盖行政办公楼、教学楼、图书馆、教工宿舍和学生公寓等31幢楼宇。
2.2服务器及数字资源
学校现有服务器6台，WEB服务器1台，DNS服务器2台，计费认证和杀毒软件服务器各1台，精品课程服务器2台。有自治区精品课程4门，校级精品课程10门。
2.3应用系统
学校现有教务系统、图书管理系统、大学生心理健康测评系统和网络管理系统等。
2.3.1教务系统
教务系统采用江汉学院开发的一套教务管理系统，系统自购买以来，一直没有进行更新和升级，不论是从系统架构，还是运行状况来看，都显得比较落后，主要用排课和成绩管理功能。
2.3.2图书管理系统
采用汇文图书管理系统，主要用于图书馆书籍的编目、采访、查询、借阅等功能，基本能够实现对图书的数字化管理。
2.3.3大学生心理健康测评系统
主要用于测评新生的心理健康状况，在进行测评之前，先要将新生的数据全部录入系统中方可进行测评。
2.3.4网络管理系统
网络管理主要采用H3C的iMC综合管理平台，是集认证计费、设备管理、资产管理等为一体的网络管理系统，由于认证计费只是学生宿舍使用，所以整个系统运行不是很好，并且由于设备管理的许可证数量只有50台，不能对网络设备和服务器全部进行管理。
3.数字化校园建设的优势
3.1数字化校园建设的阶段
从数字化校园的发展历程来看，大体可分为四个阶段，第一阶段主要是网络基础设施的建设，主要解决的是路的问题，第二阶段主要是应用系统的建设，主要解决的“车”的问题，第三阶段主要是应用系统的集成和整合，主要解决“货”的问题，第四阶段就是数字化校园建设阶段，将“车”和“货”全部以纳入资源建设过程中，以资源为核心建设数字化校园，设是学校校园网及信息化建设的更高阶段。
3.2我校数字化校园建设的优势
我校基本解决了基础设施的问题，但是设备自2006年购买部署以来，一直没有进行相应的软、硬件更新与升级，也就是说我校目前的基础设施、应用系统和信息平台都相对缺乏，相比其他高校的数字化校园建设，我们直接可以从第四阶段开始实施我校的数字化校园建设，这也给学校的数字化校园建设带来了很多优势，主要体现在以下几个方面：
3.2.1 可以选用设备和软件的技术相对更先进，也节省成本
我校的信息化建设严重滞后，给我们实施数字化校园建设来说也是件好事，这样做可以相对有效地节省成本，如果最初的校园网和信息化建设的软、硬件投入比较大大，现在就面临一系列数字化校园建设的问题，包括数据整合、统一平台、信息孤岛等问题，现有我们其实在第二和第三阶段基本没有进行实施，所有我们就可以直接购买更先进的设备和应用软件，相对来说，价格更低，配置更高。以前的信息化建设动辄投入上百万，上千万，因为那时的设备和软件相对比较昂贵，现在我们只需投入百万左右就可以很好地建设数字化校园。
3.2.2应用平台缺乏，相对更易于数据整合
我校现有的应用系统主要有教务系统、图书管理系统、心理健康评测系统和网络管理系统，系统相对较少，数据量也不大，并且学校对系统的依赖性极弱，方便我们重新设计统一的信息化平台，数据移植和整合更容易一些。
3.2.3高起点，高标准建设数字化校园
由于这些设备投入较少，并且已经使用四年多的时间，在现有的设备基础上升级改造现有的网络也相对比较容易。
4.基于URP的数字化校园建设
4.1大学资源计划（URP）概述
资源计划是一个组织中最高级、最重要的工作，大学资源计划（University Resource Planning，URP）利用大学的所有资源，包括内部资源与外部资源，为大学教学、科研与社会服务创造最优的解决方案，实现提高大学运作效率，提升大学核心竞争力的目的。
URP是信息时代的大学管理理论，包括URP管理思想、URP系统、URP实施方法论等，URP是大学信息化建设的理论统领。URP管理思想主要包括“以人为本”的管理理念、以“信息流”为核心的管理模式、管理与服务分离的管理机制、量化的管理方法、显性化的知识管理、开放的办学思路等方面。有一个合理的切实可行的数字化校园建设规划，在制定数字化校园建设规划时必须遵循以下原则：
4.2基于URP的数字化校园建设模型
4.3数字化校园建设指导原则
4.3.1信息平台统一化、信息资源共享化、服务师生规范化、工作效率最高化、设备利用最大化，充分利用后发优势，实现平台、资源、设备结构、层次的优化组合。
4.3.2管事与管人相结合，制度建设与评价考核相结合，激励与奖惩相结合，平台建设与资源建设相结合，近期目标与长远规划相结合，为教学、科研和管理提供技术支撑和信息化平台。
4.3.3整体规划，分步实施，加大投入，软硬并重，培训先行，重在应用。
4.4数字化校园建设规划
数字化校园建设是一项系统工程，他对学校现有的管理体制和运行机制会产生很大的影响，需要认真对数字化校园建设做一个切实可行的建设规划，用1～3年完成数字化校园建设的整体任务。在制定数字化校园建设规划时，既要考虑现有设备的利用，也要考虑将来的发展，经多十多年的发展，数字化校园建设已经进入第四阶段，我想，随着网络技术的不断发展，通过高校学者和专家的努力，数字化校园建设将迈向更高的阶段。
4.5数字化校园建设模式
4.5.1自行开发模式
采用这种模式易于实施、可以充分利用学校理论研究的优势、有利于锻炼和培养学校信息化队伍。自行开发模式比较适合技术力量较强的院校，但是随着学校管理需求的提高，以及新的管理软件和网络技术的出现，这种开发模式的缺点逐渐地显现出来，一是开发周期长。二是重网络建设，轻网络服务。三是缺乏有效的管理机构。信息化建设不单纯是一个技术问题，信息化会触及管理机构的重组、人员的优化等问题，一个技术部门是难以胜任的.要解决这些问题，必须制定出一个校园网的总体规划，并以此规划指导以的信息化建设。
4.5.2供应商提供模式
这种模式是首先选择一家具有丰富行业经验的校园网解决方案提供商，由该提供商提供实施队伍，由他们负责校园网的所有建设，包括基础硬件和软件平台、数字化的学校教育资源、数字化的学校教育活动等。供应商提供模式具有两大特点：技术先进且有保障。建设质量可靠，升级有保证。升级维护方面的支持比较及时，有利于学校信息系统的更新。这种模式在现阶段推广得比较多，但它不可能成为所有学校的数字校园建设模式，它的主要弊病有以下三个方面：一是提供商的数量和质量不能满足需求。二是存在认识误区。有的学校与提供商之间存在认识误区，认为建设校园网是提供商的事，使用校园网是学校的事。建网的规模和要求由学校提出，方案的提供和实施由厂商完成，网络的应用和管理由校方实现，各模块互不相关，使得校园网建设与应用脱节。三是数字资源不够。校园网建设中的一个重要问题是资源建设，很多已建设了校园网的学校存在建好了网络但是缺乏资源这一矛盾。针对于高校使用的数字化资源的开发是一项综合性的课题，对开发人员的素质要求也是综合性的。优秀的开发人员应该是身处教学一线，充分了解教学要求、教学重点，同时又熟练掌握计算机操作及应用知识，具备多媒体制作的全面技术和经验的人员。这样的开发人员目前在学校比较少，在企业则更加匾乏。
4.5.3合作开发模式
这种模式是选择一家具有丰富行业经验的系统集成校园网解决方案提供商，由其对学校的教学和管理进行全面、深入的分析研究，提出校园网的总体规划、设计方案，编制详细的需求任务书，帮助学校完成校园网的分析和设计。由学校信息化技术人员按照系统设计的要求建设一系列计算机网络基础设施等。或者提供商和学校根据学校的实际情况和各自的专长共同建立校园网，如提供商可以建立网络基础设施，为学校选择合适的管理软件，提供商和学校技术人员共同开发信息系统服务平台，学校技术人员以及教师共同建立信息资源库。这种模式的优点有以下两方面：一是结合学校和提供商两者的优势。二是有利于提高学校信息技术人员水平。
4.5.4运营商与学校合作模式
我校已经与电信天翼一卡通的合作，并且电信给我校也实施了全校园的无线覆盖，在全校任何地方可以通过电信的AP接入互联网，但是学校现在无法临监管。但至少为学校的无线建设节省了一部分投资。根据与电信签订的框架合作协议，下一步就要对我校的数字化校园建设开展全面的合作，但是由于种种原因，暂时不有实质性进展。
4.6数字化校园建设组织保证
4.6.1 制订科学的管理制度和专门组织机构
数字化校园的建设需要领导发挥一把手作用，保证信息化建设过程中各方面关系的协调和最终决策、保证信息化建设中必要的投资力度。尤其网络应用系统和数字化校园建设阶段，作为一项庞大的系统工程，涉及到一个单位工作的方方面面，还受到现行管理体制的制约，触及各部门的核心利益，所以只有单位的最高领导才有权力完成数字化校园建设的指挥和协调工作。高层领导一旦决策，需要通过中层管理人员实施，其中，管理制度的规范化、制度化是实现现代化管理的基础，而信息标准化是管理制度规范化在技术上的具体体现，这一切都要求建立合理的体制与机制，这是学校信息化建设顺利完成的重要保证。
4.6.2选择技术实力比较强的厂商和系统集成商，主要包括
（1）网络与安全设备厂家，包括交换机、防火墙、VPN等，选择一家有较强实力、技术服务好的厂家，如华为、H3C等。
（2）服务器及存储厂家，包括小型机、刀片服务器、存储等设备，如IBM、DELL、HP等。
（3）数字化校园综合管理平台的厂家，如青果、正方等。
（4）系统集成公司，如宁夏技服、宁夏亚视等。
早餐后，当你走进中心控制室，与全厂10个车间的控制师们在明亮舒适的工作环境中开始一天的工作。在每个人面前的设备屏幕上，全厂的设备运行状况配以数据，以可视化模型的方式一览无余。
你心情愉快地扫视自己监控设备的数值波动，DCS（分散控制系统）会自动提示出现异常数值波动的环节，并通知车间巡检班长到设备区进行仔细巡检。一会儿，巡检工人的坐标出现在电子视图上，对方发现的问题和记录的数据也一并通过电子巡检设备传回控制室。
判断问题后，系统自动给出处理方案，并指导技术工人轻松的处理了设备问题……这并不是虚幻的电影场景，而是在未来的智能工厂中呈现的一幅再普通不过的工作画面。
从信息化到智能化的跨越
起始于2012年的智能工厂建设，经过三年的发展，已经从信息化基础相对薄弱的传统企业转型，初步形成智能工厂的基本框架。实现敏捷生产、提升经济效益;实现了装置数字化、网络高速化、数据标准化、应用集成化、感知实时化。正是凭借在智能工厂建设方面的卓越成绩，九江石化才成为工业和信息化部“智能制造试点示范专项行动”首批试点示范企业之一，以及石化领域第一家智能制造试点企业。
作为长江沿线的中等规模炼化企业，九江石化的信息化建设经历了一个从无到有、从基础到顶端的过程。就如九江石化信息中心主任罗敏明所说，九江石化的信息化建设历程经历了三个阶段：
第一，2005年之前阶段。这个阶段主要是从无到有、从单机版应用到网络应用，从单个功能到单项业务应用，各部门信息化应用如散兵游勇，财务管理、人事管理等处于业务处理电子化的初级阶段，信息孤岛现象大量存在，信息安全管理薄弱。
第二，2005-2011年阶段。公司信息化建设和应用加快了发展步伐，三个层面信息化建设、应用发生了翻天覆地的变化。在经营管理层面，建立了以ERP为核心的经营管理平台，覆盖了财务、计划、销售、采购、设备、项目、资金管理和人事、薪酬等核心业务，通过业务重组、优化，推动了企业管理创新;电子商务应用改变了传统购销模式，堵塞了管理漏洞;OA办公、信息门户、工资奖金考勤等系统应用提高了工作效率。在生产管理层面，先后实施了SMES、LIMS、ORION、PIMS、流程模拟等应用系统。在过程控制层面，主要装置都开始应用DCS系统，生产数据自动采集、生产过程实时监控、生产装置先进控制等进一步推广应用，全面提升了生产过程的操作、优化和管理水平。
第三，2011年至今阶段。公司规划了“十二五”信息化规划和智能工厂建设方案，全面启动了新一轮信息化建设，以打造一流的信息化能力为目标，为提升企业的软实力和硬实力做出贡献。这一时期，九江石化的智能工厂建设拉开了序幕。
智能化促效率、效益双提升
在罗敏明看来，智能工厂就是在智能化发展趋势下，面向产品全产业链环节，综合应用现代传感技术、网络技术、自动化技术、智能化技术和管理技术等先进技术，与现有生产过程的工艺和设备运行技术高度集成的新型工厂，以实现复杂环境下生产运营的高效、节能和可持续为目标。
九江石化智能工厂的建设目标是“提高发展质量、提升经济效益、支撑安全环保、固化卓越基因”，在“计划调度、安全环保、能源管理、装置操作、IT管控”等五个领域，实现具有“自动化、数字化、可视化、模型化、集成化”等“五化”特征的智能化应用。
智能工厂神经中枢――生产管控中心于2014年7月建成投用。生产管控中心集经营优化、生产指挥、工艺操作、运行管理、专业支持、应急保障“六位一体”功能，生产运行实现由单装置操作向系统化操作、管控分离向管控一体的转变。
另外，“十二五”以来，九江石化完成了一系列组织机构的重组与职能调整。构建了矩阵式集中管控新模式;建立了生产经营优化、三维建模等一系列专业团队;充实信息化管理、开发及运维力量，建立关键用户激励机制。
同时，在建设企业级中央数据库时，突破了此前业内普遍采用的“插管式”集成方式的限制。中央数据库集成了13个业务系统的标准数据，为9个业务系统提供有效数据。通过“采标、扩标、建标”方式，完成了与中国石化标准化平台的对接。
基于设计的三维数字化应用取得突破。基于工程设计的三维数字化平台现已集成120万吨/年连续重整等15套生产装置，以企业级中央数据库为基础，实现了工艺管理、设备管理、HSE管理、操作培训、三维漫游、视频监控等六大类深化应用。
全流程优化平台应用取得实效。自主开发的全流程优化平台提升了PIMS、RSIM、ORION、SMES一体化联动优化功效，实现了炼油全流程优化的闭环管理。全流程优化平台与原油评价、LIMS、SMES、ERP等系统共享数据，提升了生产经营优化的敏捷性和准确性。
HSE管理及应急指挥实现实时化、可视化。HSE管理系统实现全员全过程HSE管理;施工备案系统对当天每项作业实行“五位一体”有效监管;各类报警仪、视频监控实现集中管理、实时联动。环保地图系统实时在线监测各类环境信息，异常情况及时处置、闭环管理。
实现安全和环保双保障
“石化行业是高危行业，高温采样，易烫伤;低温采样，易冻伤;明火、热、静电和火星，会导致爆炸;生产、实验过程中产生的有毒气体，处理不好，不仅会危害人生安全，也会污染环境。”九江石化质量管理中心工程师边洪胜说。正在建设的环境在线监测和已经投入使用的DCS自动控制系统的配合，能够有效地提前设计化学品投入和排放量，监控实时环保数据。
在智能工厂建设实践中，九江石化将“安全环保、绿色低碳”理念置于优先位置。施工作业备案及监管体系，850台可燃气报警、1000余处火灾报警、585套视频监控等实现集中管理和一体化联动，支撑HSE管理由事后管理向事前预测和事中控制转变。公司连续5年获评中国石化安全生产先进单位，外排达标污水COD、氨氮等指标处于行业内先进水平。
1 引 言
钢铁企业物流是指在钢铁生产和经营活动中，从向企业供应原、燃料以及辅料，进行钢铁生产与加工直到最后将钢材产品销售给消费企业的整个过程，同时包括对在钢铁生产过程中所产生出来各种的固、液废弃物的回收和重复利用。从物理区域上划分，钢铁企业物流主要包括厂外物流和厂内物流，厂外物流包括厂外原材料的采购运入以及钢铁产成品的运出销售（即入厂物流和出厂物流）；厂内物流则包括全部生产物流（即从投入铁矿石、煤炭、废钢等原材料采购入库开始，经卸车、储存、冶炼、轧制及特殊处理等环节，直到形成各种钢材产品销售出厂为止的全过程）和废弃物回收利用物流。根据运输方式的不同，厂内物流又可分为生产制造物流（辊道、天车、台车等运输以及部分铁水火车运输）和厂内运输物流（汽车、火车、轮船等运输）。
2 钢铁企业厂内运输物流管理现状与问题
2.1 钢铁企业厂内运输物流管理现状
大型钢铁企业从采购环节的铁矿石、焦炭、废钢，生产环节的烧结矿、生铁、钢坯，到销售环节的钢材以及循环利用物资和废弃物的处理，如此庞大而复杂的物流过程使钢铁企业不得不拿出相当一部分人力物力来处理这些事务。当前，大多数企业的采购、生产、销售各个环节都有独立的物流部门，而这些职能性质相近的物流部门由于物流管理的相对独立，从而造成企业内部物流不顺畅和效率低下。
长期以来，钢铁企业经营者更加注重工艺装备的改进和产品质量的提升，而忽视厂内运输物流系统及其管理优化，导致厂内运输物流总体发展水平较低，虽然部分先进的钢铁企业物流运输已开始应用先进的信息技术进行跟踪定位和管理，但大多数钢铁企业仍处于电话联系、手工操作、人工装卸较低层次的运作阶段。绝大数钢铁企业是靠纸为媒介来传递信息，还未能实施数字化的物流管理，先进的电子数据交换、自动识别和条码技术、全球定位系统等更无从谈起。
近年来，大型钢铁企业管理和经营者越来越关注于大型钢铁企业的厂内运输物流运输的管理和发展，其原因主要包括以下两个方面。一方面，大型钢铁企业随着发展，其规模不断扩大，厂内运输物流系统若不随着改进，与企业的发展规模明显不适应，从而对企业发展产生制约；另一方面，在当前原材料价格高涨、而产品竞争又异常激烈、企业利润走向微薄的新常态下，通过对厂内运输物流系统优化，可进一步降本增效，提高企业竞争力。
2.2 钢铁企业厂内运输物流管理存在的主要问题
1.物流管理专业化水平低、物资运输效率不高
目前，钢铁企业厂内运输物流管理参与单位众多，条块分割，各自为政，资源不能共享，弊端较多。因参与单位多，导致整个物流应有的衔接、协调机能割裂，从而造成物流无效作业环节的增加，物流速度降低而成本提高，严重影响了物流企业的效益和竞争力；同时，物流系统多环节的活力不足，体制、机制不够灵活，专业化、科学化、规范化管理运作能力差。尽管很多企业开发应用了物流信息管理系统，但由于内部物流管理结构存在问题，业务流程不够优化，物流效益难以得到体现，项目很难发挥其效力[1-2]。
2.信息系统智能化程度低、物流调度协同性差
近年来，虽然部分先进企业物流管理已开始采用RFID、条码、GIS、GPS等技术，并建立和使用物流管理系统、库区管理系统、生产制造执行系统（MES）、ERP购销管理系统以及远程计量管理系统等信息系统。但往往企业所建立的各个信息系统之间信息传递不畅通，信息孤岛现象较为明显；同时各企业所建立的各信息系统智能化程度不高，物流调度缺乏协同优化能力，致使物流运输不能科学合理的进行运输配载，车辆空驶率高，运输效率低。
3 钢铁企业厂内运输物流管理系统发展趋势
随着信息化和工业化的深度融合，钢铁企业厂内运输物流管理系统将快速向数字化、网络化和智能化发展。企业通过物联网等新一代信息技术可实现对物流的全面感知、可靠传输，通过建立智能化物流管理系统，与企业其他信息化管理系统进行无缝对接，实现整个厂内运输物流信息和数据及时、透明的传递和交换，并实现厂内运输物流的集中管控、智能处理，使企业进一步降低物资库存、优化运输路线、减少内部倒运、降低经营成本。
3.1 数字化物流实时跟踪与在线监控
物流实时跟踪与在线监控是物流调度和管理优化的基础。近年来，随着物联网等新一代信息技术的发展和运用，利用RFID、条码、视频、红外感应器、激光定位、GPS/北斗导航、地理信息系统（GIS）等技术对钢铁企业厂内运输物流进行全方位实时跟踪和在线监控，实现物流数字化是钢铁企业厂内运输物流管理的发展趋势之一[3-5]。
3.2 网络化物流信息传输与动态调度
物流信息的可靠实时传输是物流调度和管理优化的关键。利用先进的网络技术，如WSN无线传感网络、Zigbee、GPRS/3G/4G等移动互联网关键技术，在钢铁企业高温、高振动、强屏蔽等恶劣环境下，实现企业厂内产品库区作业和运输物流跟踪信息与调度指令的实时传输，可对厂内运输物流运输实现动态调度和优化管理，科学合理的进行运输配载，减少车辆空驶率，提高物流运输效率[6]。
3.3 智能化物流协同优化与决策支持
物流运输计划与作业的智能化是物流调度和管理优化的重点。利用物流协同优化与决策支持关键技术，如物流调度计划智能决策模型，实现厂内不同车间、不同运输物资和不同运载工具协调优化调度的同时，与其他信息系统无缝衔接，协同MES、ERP、远程计量系统等其他管理系统作业，从而实现物流的智能化、一体化管控。
4 数字化、网络化、智能化钢铁企业厂内运输物流管理系统
4.1 系统架构
数字化、网络化、智能化钢铁企业厂内运输物流管理系统从“泛在感知、可靠传输、智能处理”三个角度对钢铁企业厂内运输物流进行一体化全方位监控和优化管控。其系统架构如下图所示。
1.感知层
感知层负责信息采集，车载终端、船舶终端、手持终端、门禁系统、计量系统以及ERP、MES等系统中获取信息，而计量、门禁系统则分别基于RFID、GPS/北斗导航、红外感应器和视频等物联网技术感知信息；
2.网络层
网络层为信息传输层，主要采用包括WSN无线传感网络、3G/4G移动互联网、企业专用网络等网络技术实现监控信息、定位信息、调度信息等监控管理过程中关键信息的传送；
3.应用层
应用层主要为厂内物流管理应用，包括两个子层：应用支撑子层和厂内物流运输应用子层，其中应用支撑子层包括GIS平台、数据集成平台等，厂内物流运输应用子层包括系统管理、运输需求、运输计划、运输调度、运输实绩、仓库管理、作业监控、物流跟踪等。
4.2 系统功能
钢铁企业厂内运输物流管理系统主要围绕物资运输需求、运输计划、运输调度以及物流跟踪和仓储管理等环节，通过促进物流一体化管控、多平台协同化运行和运输智能化管理，实现物流系统高效率、低成本运行。下图为数字化、网络化、智能化钢铁企业厂内运输物流管理系统功能框架。
在运输物流管理过程中，系统首先根据ERP的采购和销售订单信息，同时结合MES和各车间提出的厂内物资运输要求形成相应的物流运输需求。经过汇总处理形成运输计划。根据运输计划，以物流成本最小化为目标，进行仓储管理和汽车、船舶的运输调度，形成最优调度计划。物流运输过程中，实时监控物流作业并进行物流跟踪，运输完成后形成运输实绩。
以厂内翻运为例，相关车间工作人员在物流运输管理系统上创建企业内物流运输需求，指定运输方式、起点、终点、有效期、车型、计划用量等信息。物流管控平台运输计划模块综合所有运输需求信息及物资库存信息经汇总优化后形成运输计划，下发给相关运输管理子系统（如智能汽车运输管理子系统等）和仓库作业管理子系统。车辆调度人员根据运输计划进行车辆调度确定具体车辆及司机、运输路线、运输时间、物流成本等；同时将运输调度计划发送至相关智能车载终端、仓库作业管理子系统、计量系统、门禁系统，仓库作业管理子系统则将运输调度计划下发给相关仓库管理人员手持终端。相关车辆及司机根据接收到的运输调度计划任务进行运输作业，同时相关仓库管理人员则根据运输调度计划安排相应物资的出入库计划。运输作业过程中相关工作人员通过车载终端、手持终端及时将作业信息反馈回系统，同时通过GPS和GIS在线跟踪作业车辆。当车辆通过门禁或地磅时，门禁系统根据车辆调度计划放行，并将关键信息反馈回物流运输管理系统；计量系统则称重后将重量信息加入到车辆调度计划信息中，同时将完整信息反馈回物流运输管理系统。最终通过综合作业监控、物流跟踪以及计量和门禁等关键信息形成车辆运输实绩存档。
4.3 相关子系统
1.智能仓库作业管理子系统
智能仓库作业管理子系统由管理系统仓库管理模块和仓库智能手持终端组成。仓库管理模块功能主要包括入库管理、出库管理、盘库管理和移库管理等；仓库智能手持终端功能包括作业任务接收，入库作业、出库作业、盘库作业和系统管理等。管理系统仓库管理模块针对作业计划下发指令任务到相应仓库手持终端，指导工作人员进行入库、出库等作业，作业完成后手持终端将作业完成情况及关键信息反馈回管理系统。
2.智能车辆运输管理子系统
智能车辆运输管理子系统由管理系统车辆管理模块和智能车载终端组成。车辆管理模块主要包括车辆调度、车辆跟踪、作业监控和运输实绩等；智能车载终端功能包括运输任务接收、GPS定位、作业实绩和系统管理等。管理系统车辆管理模块针对运输计划下发运输指令任务到相应车辆车载终端，指导司机进行物资运输和计量等作业，作业完成后车载终端将运输作业实绩信息反馈回管理系统，同时运输过程中车载终端将GPS位置信息及时反馈回管理系统，以便管理系统对车辆进行动态跟踪和调度。
3.智能船舶运输管理子系统
智能船舶运输管理子系统由管理系统船舶管理模块和智能船舶终端组成。船舶管理模块主要包括船舶调度、船舶跟踪、作业监控和运输实绩等；智能船舶终端功能包括运输任务接收、GPS定位、作业实绩和系统管理等。管理系统船舶管理模块针对运输计划下发运输指令任务到相应船舶终端，指导船舶进行物资运输和装卸船等作业，作业完成后船舶终端将运输和装卸作业实绩信息反馈回管理系统，同时运输过程中船舶终端将GPS位置信息及时反馈回管理系统，以便管理系统对船舶进行动态跟踪和调度。
5 结 论
1.随着钢铁行业两化深度融合，钢铁企业厂内运输物流管理系统将快速向数字化、网络化和智能化发展。数字化物流实时跟踪与在线监控、网络化物流信息传输与动态调度、智能化物流协同优化与决策支持将成为钢铁企业厂内运输物流的主要发展趋势。
