01「智」賦未來，油燃而升

2015年，我國提出了“中國制造2025”規(guī)劃，把智能制造作為兩化深度融合的主攻方向，智能制造產(chǎn)業(yè)鏈所蘊藏的巨大投資機會將逐漸被市場挖掘。作為國家戰(zhàn)略的基礎(chǔ)，油氣工程裝備，特別是海洋油氣生產(chǎn)裝備，是先進制造技術(shù)、信息技術(shù)和新材料技術(shù)等高新技術(shù)的綜合體，具有高技術(shù)、高投入、高產(chǎn)出、高附加值和高風(fēng)險等特點，產(chǎn)業(yè)輻射能力強，對國民經(jīng)濟帶動作用大。新一代信息通訊技術(shù)對制造業(yè)的改造和催化，帶來了全球制造業(yè)格局大變革、大調(diào)整，也成為發(fā)達國家實現(xiàn)制造業(yè)重振和發(fā)展中國家搶占產(chǎn)業(yè)高端的著力點。

02 轉(zhuǎn)型，迫在眉睫

油氣生產(chǎn)裝備主要包括鉆井裝備、采油裝備、動力裝備以及油氣處理和集輸裝備等。

近年來，我國油氣裝備制造業(yè)近年來得到了長足發(fā)展，中國的石油鉆機、修井機已經(jīng)大批量進入美國、中東等高端市場，海洋裝備制造行業(yè)市場規(guī)模在波動中迅速擴大，并在2017年上半年占據(jù)全球第二的位置。然而，我國油氣工程裝備制造業(yè)“大而不強”的問題依舊突出，在世界市場競爭中依然處于產(chǎn)業(yè)的中低端，海洋油氣生產(chǎn)裝備制造企業(yè)在設(shè)計、制造、管理、安裝、運維過程的數(shù)字化、信息化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化程度上仍與西方國家存在一定差距，依然面臨著許多挑戰(zhàn)：

• 油氣裝備技術(shù)落后，產(chǎn)品總效能有待提高；

• 油氣裝備產(chǎn)業(yè)集中度、專業(yè)化水平不高；

• 油氣裝備產(chǎn)業(yè)市場不規(guī)范，產(chǎn)品價值增值率低；

• 部分油氣裝備產(chǎn)能過剩，企業(yè)競爭明顯兩級分化；

• 行業(yè)數(shù)字化、智能化程度偏低。

*數(shù)據(jù)來源：前瞻產(chǎn)業(yè)研究院

*數(shù)據(jù)來源：前瞻產(chǎn)業(yè)研究院

汽車制造等行業(yè)由于普遍擁有標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)線，相對更容易實現(xiàn)智能制造，石油裝備行業(yè)產(chǎn)品則比較復(fù)雜：品種多，體積大，制造工序長，產(chǎn)品加工工序多，個性化需求多，變動因素多，對智能制造要求非常高。同時，由于油氣裝備投入高、整合資源難度大，實現(xiàn)全流程智能生產(chǎn)更加困難。

目前，國內(nèi)整個行業(yè)大都正處于數(shù)字化轉(zhuǎn)型到智能化發(fā)展的階段，而制造技術(shù)卻還處于傳統(tǒng)的機械化階段。

• 生產(chǎn)裝備設(shè)計、制造、運維數(shù)據(jù)孤島較多，各個制造環(huán)節(jié)信息各自獨立，缺乏智能生產(chǎn)管理系統(tǒng)及智能生產(chǎn)線，制造效率和質(zhì)量需進一步提高；

• 自動化設(shè)備尚未實現(xiàn)集成應(yīng)用，缺乏油氣生產(chǎn)裝備的數(shù)字化、自動化、 智能化制造工藝流程；

• 仍然采用大量人工和半自動化機械設(shè)備，缺乏核心專業(yè)智能生產(chǎn)單元、智能生產(chǎn)線及智能車間，與部分發(fā)達國家存在不小的差距。

03 數(shù)字化轉(zhuǎn)型目標(biāo)與能力建設(shè)矩陣

可以看出，油氣生產(chǎn)裝備定制化、多樣化特征明顯，油氣裝備制造企業(yè)需要打造柔性化制造模式、縮短交付周期、少人化、高產(chǎn)能并確保質(zhì)量，而智能制造的“彈性”和“柔性”恰好正是解決這種不確定性和復(fù)雜性的利器，可滿足大規(guī)模個性化定制而不增加成本，有利于油氣裝備制造業(yè)快速提質(zhì)增效、降低成本。

04 MOM助力油氣裝備企業(yè)實現(xiàn)智能制造

4.1油氣裝備主要工藝及關(guān)注點分析

下料：

一般采用自動切割設(shè)備對鋼板、型材等原材料進行自動切割，產(chǎn)線自動化程度比較高，每日訂單量多且每單批量產(chǎn)品數(shù)量多。重點關(guān)注：

1.原料庫存管理及缺料預(yù)警，

2.與套料系統(tǒng)和自動下料設(shè)備高度集成，提高原材料的使用率。

機加：

主要包含車床、鉆床、銑床、磨床等加工設(shè)備和工藝，由于數(shù)控設(shè)備多且雜，重點關(guān)注：與AGV、機加自動化設(shè)備系統(tǒng)集成，全自動化生產(chǎn)及全自動化無人物料配送，以滿足車間無人化/少人化要求。

焊接：

焊接分為自動焊和手工焊，對拼裝焊接的齊套性要求高。重點關(guān)注：

1.焊接排程考慮因素：排程策略(工裝換模）、焊接物料齊套、產(chǎn)能平衡

2.焊接過程相關(guān)生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集

3.鋼印號打印及追溯

4.設(shè)備、工裝、夾具管理

5.與焊接中控系統(tǒng)集成，實現(xiàn)自動狀態(tài)監(jiān)控和自動報工

涂裝：

涂裝一般為手工噴涂和自動化噴涂。MOM應(yīng)用關(guān)注：

1.涂裝參數(shù)以及特殊顏色要求下發(fā)中控

2.與自動化噴涂系統(tǒng)集成，實現(xiàn)全過程監(jiān)控和自動報工

3.油漆用量追溯與定額分析

裝配：

裝配一般是具備有部分自動化設(shè)備的半自動化產(chǎn)線，業(yè)務(wù)難點在基于訂單物料齊套性的拉動式、準(zhǔn)時化生產(chǎn)，車間物料準(zhǔn)時配送，裝配防漏防錯，質(zhì)量門管控、產(chǎn)品追溯業(yè)務(wù)需求最為關(guān)鍵，重點關(guān)注：

1.計劃排產(chǎn)與物料齊套性檢查

2.車間物流配送

3.裝配過程關(guān)重件全程追溯

4.裝配操作防錯質(zhì)量、質(zhì)量門管控

5.加注、擰緊設(shè)備集成

4.2油氣裝備MOM系統(tǒng)實施目標(biāo)

達索系統(tǒng)MOM的建設(shè)和實施，致力于賦能企業(yè)智能制造的轉(zhuǎn)型與升級，持續(xù)提升工藝管理、計劃排產(chǎn)與執(zhí)行、設(shè)備互聯(lián)、質(zhì)量管理、物流配送等諸多環(huán)節(jié)的自動化水平；通過設(shè)備互聯(lián)將IT和OT實現(xiàn)有效結(jié)合，提高生產(chǎn)制造設(shè)備的智能化水平，實現(xiàn)工廠生產(chǎn)自動化、無人化、智能化；同時，可大幅縮短企業(yè)相關(guān)產(chǎn)品的制造周期，降低運營成本，提高生產(chǎn)效率。

企業(yè)通過MOM系統(tǒng)實施，夯實工藝、計劃和執(zhí)行的基礎(chǔ)，可以實現(xiàn)工藝模型化、計劃精細化、執(zhí)行透明化的目標(biāo)；也將補齊配送和互聯(lián)的能力，實現(xiàn)配送精準(zhǔn)化和要素互聯(lián)化；在質(zhì)量、協(xié)同以及管理決策方面，實現(xiàn)品控全面化、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化，以及決策科學(xué)化。

4.3軟件平臺架構(gòu)：一體化 MOM平臺

作為一家為全球客戶提供3DEXPERIENCE解決方案的領(lǐng)導(dǎo)者，達索系統(tǒng)為企業(yè)和客戶提供虛擬空間以模擬可持續(xù)創(chuàng)新。產(chǎn)品涵蓋研發(fā)設(shè)計、供應(yīng)鏈計劃、工程仿真、制造運營管理各個制造環(huán)節(jié)，其全球領(lǐng)先的解決方案改變了產(chǎn)品在設(shè)計、生產(chǎn)和技術(shù)支持上的方式。

達索系統(tǒng)的DELMIA Apriso是一款基于業(yè)務(wù)流程的可配置化制造運營管理平臺(MOM)，按照ISA-95標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)建，覆蓋制造環(huán)節(jié)多業(yè)務(wù)領(lǐng)域：包括生產(chǎn)、質(zhì)量、物流、設(shè)備與人工工時，相比一般的制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)，Apriso擁有著更加寬廣的業(yè)務(wù)覆蓋度，更好支持多工廠管控與多工廠快速推廣部署，擁有更專業(yè)的制造大數(shù)據(jù)分析與實時監(jiān)控，以及更柔性的業(yè)務(wù)流程與邏輯的配置。

DELMIA Apriso遵循ISA-95標(biāo)準(zhǔn)體系，提供了生產(chǎn)、質(zhì)量、倉庫、維護、人工時5大類制造運營管理功能。通過統(tǒng)一平臺，提供了系統(tǒng)的數(shù)據(jù)配置、二次開發(fā)、數(shù)據(jù)歸檔、系統(tǒng)配置、流程發(fā)布、系統(tǒng)升級等6大類工具。通過這6大類系統(tǒng)工具，集成了完善的系統(tǒng)配置、開發(fā)、維護能力，幫助企業(yè)在項目實施中、實施后都能更好的開發(fā)和維護系統(tǒng)，靈活適應(yīng)多變的生產(chǎn)流程變化和生產(chǎn)工藝要求變更。

DELMIA Apriso MOM平臺具有以下優(yōu)勢：

• 統(tǒng)一數(shù)據(jù)源、流程驅(qū)動、可多站點部署；

• 跨越多種業(yè)務(wù)模式支持；

• 專有的系統(tǒng)集成接口；

• 所見即所得的圖形化業(yè)務(wù)建模；

• COE方法論–業(yè)務(wù)流程全球化標(biāo)準(zhǔn)化模板；

• 內(nèi)置智能決策、工業(yè)大數(shù)據(jù)與KPI分析工具–MPI；

• 多工廠部署與全球可追溯；

• 自由靈活的實時策略；

4.4MOM信息系統(tǒng)架構(gòu)

與ERP、PLM配合形成制造企業(yè)信息系統(tǒng)的三元平臺，DELMIA Apriso 支撐圍繞制造的全方位全周期的信息化管理，同時通過DELMIA Apriso的設(shè)備集成器和業(yè)務(wù)集成器分別于其它IT系統(tǒng)和產(chǎn)線設(shè)備集成，實現(xiàn)整個業(yè)務(wù)流程從研發(fā)到工藝，到資源，到產(chǎn)線和設(shè)備的全貫通，極大的提高了整個制造流程的效率。

4.5多工廠集團部署架構(gòu)

對于具備多工廠的集團型的裝備制造企業(yè)，可基于COE集團部署架構(gòu)進行部署，總體架構(gòu)采用2層架構(gòu)，即Level 1：各事業(yè)部運營站點，Level 2：集團COE。

Level 2層集團COE負責(zé)集團所有工廠業(yè)務(wù)模型的開發(fā)，部署有COE開發(fā)機、COE開發(fā)機和COE管理機。在達索系統(tǒng)多年最佳實踐經(jīng)驗方法論指導(dǎo)下，集團COE中心基于集團工廠通用業(yè)務(wù)流程開發(fā)核心業(yè)務(wù)模塊，基于各事業(yè)部項目的具體業(yè)務(wù)差異化需求開發(fā)個性化選配模塊，通過核心業(yè)務(wù)模塊+個性化可選業(yè)務(wù)模塊，組成各事業(yè)部的MOM系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)。COE方案進入總部業(yè)務(wù)庫，通過Apriso的GPM工具，總部統(tǒng)一打包，分步部署到多工廠本地環(huán)境。

Level 1站點對應(yīng)集團各個工廠。每個站點，根據(jù)各個站點的實際業(yè)務(wù)負荷，靈活調(diào)整服務(wù)器資源。

通過統(tǒng)一卓越運營（COE），可實現(xiàn)多工廠業(yè)務(wù)標(biāo)準(zhǔn)化、統(tǒng)一化、全面數(shù)字化，極大地提高多工廠部署效率并降低后期運維成本。

4.6數(shù)據(jù)集成架構(gòu)

DELMIA Apriso 具備強大的集成功能，通過系統(tǒng)中的Business Integrator（簡稱BI）和Machine Integrator（簡稱MI）工具，可以很便捷與各類信息化和設(shè)備系統(tǒng)進行交互。

對于ERP、WMS、PLM等第三方信息系統(tǒng)的集成，DELMIA Apriso系統(tǒng)平臺通過內(nèi)嵌的中間件Business Integrator，支持多種接口方式，比如OPC2.0、IDOC、RFC、PO/MQ消息隊列、Web服務(wù)、COM調(diào)用、數(shù)據(jù)庫直接訪問等方式，與這些系統(tǒng)進行集成。

對于與SAP系統(tǒng)的集成，DELMIA Apriso有SAP官方認證的專門接口與SAP各個模塊進行數(shù)據(jù)的雙向傳遞，如SAP的PP、MM、SD等模塊。

對于各類設(shè)備管理系統(tǒng)和自動化系統(tǒng)，DELMIA Apriso除了通過BI模塊進行系統(tǒng)集成，還能通過MI模塊，基于業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)的OPC方式進行數(shù)據(jù)集成。

4.7MOM系統(tǒng)功能

根據(jù)油氣裝備生產(chǎn)的工藝和特點，達索系統(tǒng)MOM規(guī)劃有9大核心功能：高級排程、數(shù)字化工藝執(zhí)行、生產(chǎn)質(zhì)量管理、生產(chǎn)執(zhí)行、設(shè)備管理、工業(yè)互聯(lián)應(yīng)用、精益看板及生產(chǎn)指揮中心、專業(yè)應(yīng)用App、主數(shù)據(jù)及建模。

高級排程：

基于DELMIA Ortems，提供了一套集成的、基于敏捷制造概念的、創(chuàng)新的高級計劃排程(APS)解決方案。通過模擬排產(chǎn)，實現(xiàn)均衡產(chǎn)能，優(yōu)化廠級計劃；分析瓶頸，優(yōu)化采購、自制及委外計劃；并基于油氣裝備特性、設(shè)備能力等約束的差異性，實現(xiàn)工序級、端到端的有限能力排產(chǎn)；打通物料計劃與生產(chǎn)計劃，多方位全面的分析物料齊套狀況；

數(shù)字化工藝執(zhí)行：

承接上層系統(tǒng)工藝數(shù)據(jù)，通過與中控系統(tǒng)、設(shè)備接口集成，實現(xiàn)作業(yè)指導(dǎo)、工藝參數(shù)，NC程序等下發(fā)；作業(yè)指導(dǎo)書、工藝文件直達現(xiàn)場終端，支持PAD查看，支持基于2D/3D模型的交互式模型操作與信息錄入；通過建模和配置的方式，實現(xiàn)工藝包含的人機料法環(huán)等要素與工位/產(chǎn)線自動關(guān)聯(lián)，驅(qū)動人工作業(yè)規(guī)范化和設(shè)備作業(yè)的自動化。

生產(chǎn)質(zhì)量管理：

實現(xiàn)全面質(zhì)量管理，標(biāo)準(zhǔn)無紙化、質(zhì)量數(shù)據(jù)自動采集、不良品全生命周期管理、在線SPC過程質(zhì)量分析及預(yù)警，提高質(zhì)量數(shù)據(jù)的分析統(tǒng)計效率；質(zhì)量異常閉環(huán)，異常處理全過程記錄，形成知識庫。可實現(xiàn)質(zhì)量全球遏制與全球追溯。

生產(chǎn)執(zhí)行：

無紙化生產(chǎn)；接收APS計劃，可進行手動或自動派工。與廠線設(shè)備集成，下發(fā)工藝參數(shù)，采集實時數(shù)據(jù)，驅(qū)動設(shè)備按計劃、按工藝自動運行，實時監(jiān)控與生產(chǎn)協(xié)同。與原材料、成品倉庫進行聯(lián)動，與AGV、懸掛鏈、板鏈等自動物流設(shè)備集成，實現(xiàn)全自動或半自動物流配送，實現(xiàn)物料配送的物料清單精準(zhǔn)、數(shù)量精準(zhǔn)、時間精準(zhǔn)、配送地點精準(zhǔn)。

設(shè)備管理：

提供從資產(chǎn)管理到設(shè)備工藝文檔存檔、從日常維修、保養(yǎng)記錄以及狀態(tài)監(jiān)控等各個維度的功能；無紙化的設(shè)備點檢作業(yè)，可以基于Pad等智能移動設(shè)備執(zhí)行作業(yè)。設(shè)備故障維護的過程，自動圖形化提示維護指導(dǎo)。

設(shè)備互聯(lián)應(yīng)用：

與IOT平臺、SCADA、設(shè)備深度集成，實現(xiàn)與產(chǎn)線自動化設(shè)備或中控系統(tǒng)進行集成與聯(lián)動，訂單、工藝參數(shù)信息及時下達，數(shù)據(jù)及時上傳采集，自動生產(chǎn)，減人增效；同時與周邊第三方系統(tǒng)有效集成，消除多信息化系統(tǒng)之間的信息孤島。

精益看板及生產(chǎn)指揮中心：

建立起工廠實時精益看板、KPI和報表數(shù)據(jù)分析體系，實現(xiàn)多維度可視化透明工廠管理，不同區(qū)域、不同層級信息可視化；形成精確數(shù)據(jù)報表，對關(guān)鍵指標(biāo)、超限指標(biāo)等進行分析，為決策提供數(shù)據(jù)分析。

專業(yè)應(yīng)用APP：

系統(tǒng)支持移動設(shè)備、可穿戴設(shè)備，提供基于HTML5的架構(gòu)，實現(xiàn)跨平臺的一致性用戶體驗，同時支持提供滿足Android 4.0及以上版本、iOS11以上版本的APP應(yīng)用。APP界面UI風(fēng)格可定制，能夠與客戶公司整體VI設(shè)計風(fēng)格保持一致。

主數(shù)據(jù)及建模：

根據(jù)實際工廠信息和工藝信息進行工廠模型和工藝模型的創(chuàng)建。包括工廠、車間、產(chǎn)線、工作中心、工位建模、設(shè)備、部件、工裝工具建模，以及MBOM、工藝流程、工序、工步、工藝參數(shù)、操作指導(dǎo)建模。

4.8MOM實施預(yù)期收益

注：該數(shù)據(jù)為經(jīng)驗數(shù)據(jù)，僅供參考。

05 總結(jié)

順時代潮流，賦夢想雙翼。加快數(shù)字化轉(zhuǎn)型、智能化發(fā)展，必將有力地推進油氣生產(chǎn)裝備行業(yè)邁上新的臺階。達索系統(tǒng)的DELMIA Apriso是一款基于業(yè)務(wù)流程的可配置化制造運營管理平臺(MOM)，覆蓋了包括資源計劃、生產(chǎn)制造、質(zhì)量管控、倉儲物流、設(shè)備物聯(lián)與人員管理在內(nèi)的制造環(huán)節(jié)多業(yè)務(wù)領(lǐng)域，廣泛應(yīng)用于航空國防、汽車及零部件、工業(yè)裝備、船舶及海洋工程、高科技電子、生命科學(xué)、能源等多個行業(yè)。目前，全球有1000多家知名企業(yè)選擇了DELMIA Apriso做為企業(yè)的MOM平臺，使用用戶超過20萬。在國內(nèi)，海洋石油工程股份有限公司、三一集團、遠景能源、招商局重工有限公司等諸多優(yōu)秀的裝備領(lǐng)域公司在打造智能制造平臺時也都選擇了達索系統(tǒng)MOM平臺。在將來，達索系統(tǒng)制造運營管理平臺(MOM)愿助力越來越多的制造企業(yè)實現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。