近年來，隨著工業(yè)技術(shù)的飛速發(fā)展，傳統(tǒng)的人工生產(chǎn)和管理模式已經(jīng)無法滿足化工行業(yè)精益化管理的要求，需要結(jié)合新的信息技術(shù)，應(yīng)用更加智能高效的生產(chǎn)管理方式，提升行業(yè)的整體效益，更好的保障化工企業(yè)生產(chǎn)的安全。
但企業(yè)在智能化轉(zhuǎn)型的過程中也遇到一些問題，很多企業(yè)走了一些彎路，投入了大量的資金，項目卻沒有實際的價值，不僅浪費了投資，更為嚴(yán)重的是一定程度上干擾了生產(chǎn)，企業(yè)決策者對智能化轉(zhuǎn)型也失去了信心，錯過了轉(zhuǎn)型的“最佳窗口期”。
本文通過對以往智能化項目實施的經(jīng)驗總結(jié)，提出了一套化工企業(yè)智能化轉(zhuǎn)型的實用策略，通過這些方法體系的運用，更好的保障智能工廠項目成功實施。
智能化轉(zhuǎn)型的困境
關(guān)于企業(yè)的智能化轉(zhuǎn)型始終有一些問題困擾著我們：
如何保證智能化項目的實用價值？
在項目建設(shè)之初，如何證明智能化的解決方案能夠成功實施？
有沒有一套成熟的方法體系能夠保證智能化轉(zhuǎn)型的成功？
有的企業(yè)決策者還沒有把這些問題想明白，就匆匆上馬的項目，往往不會得到滿意的結(jié)果。
當(dāng)前，我國化工行業(yè)的發(fā)展是很不平衡的，企業(yè)的自動化、信息化、數(shù)字化和智能化水平，不同企業(yè)處在不同的發(fā)展階段。有的企業(yè)在做自動化改造、有的在做信息化建設(shè)、有的企業(yè)已經(jīng)在謀劃建設(shè)智能工廠，面對這樣的情況，很多企業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)會有這樣的疑問：“我們化工廠自動化操作的程度較低，還有很多的手工操作過程，面對這種情況，我們能不能開展智能化的轉(zhuǎn)型？是不是一定要等到自動化建設(shè)到達(dá)一定程度的時候才開始智能化轉(zhuǎn)型的工作？”
事實上，過去的十余年中，很多化工企業(yè)開始了智能化轉(zhuǎn)型的探索，整體來說“失敗的教訓(xùn)多于成功的經(jīng)驗”。一些文章宣傳的成功案例，但真正到企業(yè)了解時，才知道實際情況根本不是宣傳的那樣。甚至就算實地到企業(yè)了解，也看到了項目展示的內(nèi)容，但再深入一些考察實際運轉(zhuǎn)的情況，才知道原來“表里不一”，做的都是表面文章。
項目失敗的原因分析
智能化項目失敗的原因是有多方面的，既有企業(yè)內(nèi)部的因素，也有企業(yè)外部的因素；既有行業(yè)固有的特性，也有技術(shù)方案的問題等等。
首先，從行業(yè)固有特性來說，化工生產(chǎn)是綜合性較強(qiáng)的技術(shù)密集型工業(yè)，在生產(chǎn)過程中工藝流程長、單元反應(yīng)多、原料復(fù)雜、中間過程控制要求嚴(yán)格，而且應(yīng)用涉及多領(lǐng)域、多學(xué)科的理論知識和專業(yè)技能?；ば袠I(yè)有句話——“再簡單的化工反應(yīng)系統(tǒng)都是一個復(fù)雜的變化過程。”
因此，在實施化工行業(yè)的智能化項目時，安全技術(shù)、控制理論、反應(yīng)機(jī)理和數(shù)據(jù)分析等等都是需要用到的技術(shù)手段，使得化工行業(yè)智能化項目實施的難度比較大。比如：甲烷燃燒的方程式很簡單，但是要把甲烷燃燒的過程約束在密閉的系統(tǒng)中受控反應(yīng)時——這就是工業(yè)領(lǐng)域最常用的“加熱爐”——但我們對加熱爐以及蒸汽系統(tǒng)進(jìn)行智能化改造的時候，要考慮的因素就很多，也需要用到復(fù)雜的機(jī)理模型和控制理論。
其次，從技術(shù)方案來說，智能化項目內(nèi)容主要分為工業(yè)軟件和實施方案兩大部分。工業(yè)軟件的本質(zhì)是把成熟的、先進(jìn)的生產(chǎn)流程和管控方法，用軟件的形式固化下來，利用數(shù)據(jù)分析支撐企業(yè)生產(chǎn)管理形成正確的決策，也使得先進(jìn)的方法和技術(shù)得以在行業(yè)內(nèi)復(fù)制。這也是人們常說的“一切業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)化，一切數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)化”。前者說的是我們把生產(chǎn)過程的數(shù)據(jù)通過數(shù)字化的技術(shù)進(jìn)行分析，從而形成正確的決策，后者是指將這種固化下來的方法融入到我們的生產(chǎn)管理中去。
因此，我們在實施智能化項目的時候，我們要面臨三個非常困難的問題：
一是什么是行業(yè)內(nèi)的先進(jìn)經(jīng)驗。
二是這些先進(jìn)經(jīng)驗如何通過軟件的形式固化下來？
三是這些通過軟件固化下來的先進(jìn)經(jīng)驗?zāi)芊駶M足客戶的一些個性化的需求。
當(dāng)這些問題都能得到有效解決的時候，我們的項目才能成功。當(dāng)然，實施方案也是項目的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，如果沒有合理的頂層規(guī)劃、沒有經(jīng)驗豐富的實施人員，沒有把握好客戶生產(chǎn)中的痛點，部署工業(yè)軟件的功能不完善，系統(tǒng)持續(xù)維護(hù)出現(xiàn)問題等等，任何一個環(huán)節(jié)把握不好都會導(dǎo)致整個項目出現(xiàn)問題。
再次，從效益提升的角度來評價智能化項目時，只有兩種結(jié)果：要么成功，提高了生產(chǎn)效益；要么失敗，沒有人使用，浪費了投資。而且效益評價的過程是滯后的，需要通過一段時間的檢驗。若智能化項目沒有建立起相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)體系和制度規(guī)范，就難以發(fā)揮長期的價值。
因此，企業(yè)的智能化項目有它的獨特性和復(fù)雜性，我們需要有一套成熟的策略和方法來保證我們項目實施的成功。
運用兩個模型體系，堅持一套實用策略。
通過對智能化轉(zhuǎn)型的困境以及造成這種情況的原因進(jìn)行分析，筆者建議企業(yè)要將“兩個模型體系”（DIKW數(shù)據(jù)分析模型和PDCA循環(huán)管理模型）作為智能化轉(zhuǎn)型工作的主線，貫穿工作開展的始終，同時以此為基礎(chǔ)提出了化工企業(yè)智能化轉(zhuǎn)型的六條實用策略。
兩個模型體系
DIKW數(shù)據(jù)分析模型
美國國家智能制造的管理機(jī)構(gòu)“美國智能制造領(lǐng)導(dǎo)力聯(lián)盟”（簡稱：SMLC）對智能制造進(jìn)行了一系列層次化的說明，并且區(qū)分了物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)的主要作用層次，他們提出：實現(xiàn)智能的過程就是將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為信息、將信息轉(zhuǎn)化為知識、將知識轉(zhuǎn)化為智慧、將個體智慧上升為集體智慧的一個過程，這必將是伴隨智能制造的實現(xiàn)而達(dá)到的一個終極目標(biāo)。因而，SMLC甚至歐美國家設(shè)立的若干個計劃和項目，研究的眾多使能技術(shù)與關(guān)鍵技術(shù)，都是在為實現(xiàn)“數(shù)據(jù)-信息-知識-智慧”（DIKW）這一循環(huán)模型而努力。
DIKW金字塔模型（圖片來源于網(wǎng)絡(luò)）
DIKW模型是一個關(guān)于數(shù)據(jù)（Date）、信息（Information）、知識（Knowledge）、智慧（Wisdom）的模型。DIKW模型將數(shù)據(jù)、信息、知識和智慧納入到一種金字塔的層次體系，每一層比下一層都賦予了一些特質(zhì)，從而形成智慧。
在萬物互聯(lián)的當(dāng)下，數(shù)據(jù)生態(tài)已經(jīng)覆蓋了企業(yè)生產(chǎn)管理的方方面面，數(shù)據(jù)不再只是單純的經(jīng)營活動副產(chǎn)品，還成為了企業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)資產(chǎn)和創(chuàng)新發(fā)展的戰(zhàn)略資源。想要高效低成本進(jìn)行智能工廠建設(shè)，數(shù)據(jù)化思維都是重要的一環(huán)。從這個意義上說，智能化的項目技術(shù)方案有很多，但其中貫穿始終的一條主線就是“通過DIKW的模型，挖掘企業(yè)生產(chǎn)管理數(shù)據(jù)的價值”。
PDCA循環(huán)管理模型
PDCA循環(huán)是一個持續(xù)改進(jìn)模型，他包括了持續(xù)改進(jìn)與不斷學(xué)習(xí)的四個循環(huán)反復(fù)的步驟，即Plan（計劃）、Do（執(zhí)行）、Check（檢查）和Act（處理）。在生產(chǎn)管理活動中，要求把各項工作按照作出計劃、計劃實施、檢查實施效果，然后將成功的納入標(biāo)準(zhǔn)，不成功的留待下一循環(huán)去解決。這一工作方法是生產(chǎn)管理的基本方法，也是企業(yè)管理各項工作的一般規(guī)律，智能化項目運行的工作也同樣要遵循這個規(guī)律。
智能化轉(zhuǎn)型的核心通常也被稱為IT（信息技術(shù)）和OT（生產(chǎn)技術(shù)）的融合。隨著新一輪工業(yè)革命的推進(jìn)，制造業(yè)的智能化轉(zhuǎn)型正在讓現(xiàn)實與虛擬世界之間的界限變得越來越模糊，帶有IP地址的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備正在快速大面積覆蓋智能化工廠。當(dāng)生產(chǎn)過程和信息合二為一，IT和OT進(jìn)一步深度融合，形成了一個貫穿整個制造企業(yè)的技術(shù)架構(gòu)。IT和OT的融合會幫助制造企業(yè)改善業(yè)務(wù)系統(tǒng)以及各部門之間的整體的信息流動，從而提升企業(yè)的運營水平。
但融合的本質(zhì)是要利用“信息化”的技術(shù)來協(xié)助“工業(yè)化”的生產(chǎn)，目標(biāo)就是要提高企業(yè)資源優(yōu)化配置的科學(xué)性、實時性、有效性。因此，在企業(yè)生產(chǎn)管理領(lǐng)域堅持的PDCA循環(huán)的管理方法，更需要進(jìn)一步的拓展到智能化的應(yīng)用中來。
在智能化項目的運行過程中，通過完善的PDCA循環(huán)，就能夠把生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的“正確的數(shù)據(jù)，在正確的時間，以正確的方式，傳遞給正確的人和機(jī)器，從而形成正確的決策”，這也稱之為“數(shù)據(jù)流動的自動化”。同時，運用PDCA模型來解決生產(chǎn)過程中的實際問題，智能化項目才能得到持續(xù)的改進(jìn)發(fā)展，產(chǎn)生持續(xù)的效益。
六條實用策略
一是做好智能化轉(zhuǎn)型的規(guī)劃
智能化轉(zhuǎn)型之路，只有起點，沒有終點。智能化轉(zhuǎn)型規(guī)劃是企業(yè)數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型的開始，能夠起到明確目標(biāo)、設(shè)計模式、框定藍(lán)圖、確定路徑的作用，要以解決生產(chǎn)問題為根本出發(fā)點，以效益提升為價值目標(biāo)，分批次、分層次推進(jìn)智能工廠建設(shè)。智能化轉(zhuǎn)型之路確實會遇到許多困難，甚至反復(fù)，但不論遇到何種困難，我們都必須堅持到底——放棄不僅意味著前期投資全部歸零，更為嚴(yán)重的是會對現(xiàn)實的生產(chǎn)造成影響。因此，轉(zhuǎn)型之初做好規(guī)劃，會在后續(xù)的過程中少走彎路，同時也會減少整體投資。
二是建立統(tǒng)一數(shù)據(jù)平臺，編制數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，做好數(shù)據(jù)管理
管理好數(shù)據(jù)資產(chǎn)是指企業(yè)為保障數(shù)據(jù)的內(nèi)外部使用和交換的一致性、準(zhǔn)確性的基礎(chǔ)，是智能化轉(zhuǎn)型過程中非常重要的環(huán)節(jié)，越早建立好數(shù)據(jù)管理標(biāo)準(zhǔn)，所付出的代價也越小。如果蘊(yùn)藏著答案的數(shù)據(jù)分布在不兼容的不同系統(tǒng)、格式和流程中，沒有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，那么準(zhǔn)確識別如何以及在何處改善運營則非常具有挑戰(zhàn)性。
數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)管理則是一套由管理制度、管控流程、技術(shù)工具共同組成的體系，是通過這套體系的推廣，應(yīng)用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)定義、數(shù)據(jù)分類、記錄格式和轉(zhuǎn)換、編碼等實現(xiàn)數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化。目標(biāo)是要通過統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)制定和發(fā)布，結(jié)合制度約束、系統(tǒng)控制等手段，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的完整性、有效性、一致性、規(guī)范性、開放性和共享性管理，為數(shù)據(jù)資產(chǎn)管理提供經(jīng)管理依據(jù)。
三是問題管理閉環(huán)，做好決策支撐
管理閉環(huán)和決策支撐二者是解決問題相輔相成，不可分割的兩個方面，只有通過PDCA流程處理的過程問題，才能形成有效的經(jīng)驗，形成對決策的支撐。在智能化的項目中，我們通過收集數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)來更好的指導(dǎo)業(yè)務(wù)的運轉(zhuǎn)。不過純粹的展示數(shù)據(jù)，不能帶來價值，只有通過閉環(huán)處置分析的數(shù)據(jù)并展示帶來的決策才有價值。
智能化轉(zhuǎn)型最重要的使命就是要通過數(shù)據(jù)的管理，支持決策，因此在智能項目建設(shè)初期，我們需要找好突破口，完善好數(shù)據(jù)和管理的流程，做好局部閉環(huán)，形成有效的決策支撐。
四是系統(tǒng)持續(xù)完善，計劃長期投資
智能化轉(zhuǎn)型是長期的過程，任何一個智能化項目都不能是一次性投資，要在整體規(guī)劃的體系下，持續(xù)完善相應(yīng)功能，做好模塊之間的協(xié)同，不斷賦予智能化轉(zhuǎn)型新的模塊，做好長期投資的計劃。
五是做好信息化人才匹配
人才是智能化轉(zhuǎn)型中最為關(guān)鍵的一環(huán)，為實現(xiàn)智能化轉(zhuǎn)型的成功，不僅需要注重企業(yè)外部力量的支持工作，還需要注重企業(yè)內(nèi)部的智能化能力培養(yǎng)，挑選有動力、有潛質(zhì)的復(fù)合型人才進(jìn)行智能化能力的補(bǔ)全及提升，在給業(yè)務(wù)帶來發(fā)展的同時也給員工個人發(fā)展帶來益處。還要根據(jù)企業(yè)自身發(fā)展需求引入高端的智能化人才，形成團(tuán)隊化、規(guī)模化、梯度的技術(shù)儲備，并通過管理層的決策影響將智能化的意識從技術(shù)領(lǐng)域擴(kuò)展到企業(yè)管理層領(lǐng)域。同時，企業(yè)需要考慮通過設(shè)置合理的考核激勵以鼓勵創(chuàng)新，實現(xiàn)智能化人才的全面開花。
六是完善標(biāo)準(zhǔn)體系，做好制度保障
智能化轉(zhuǎn)型不是“刮一陣風(fēng)、下一場雨”，而是要“日復(fù)一日”堅持完善的事情，是要通過流程再造和管理模式的變革，這背后絕不是簡簡單單工具的堆積，而是從戰(zhàn)略到業(yè)務(wù)模式和流程，再到人員和組織文化，包括技術(shù)和系統(tǒng)的全面轉(zhuǎn)型。這一套體系中，必須要有完善的標(biāo)準(zhǔn)體系和制度規(guī)范來保障轉(zhuǎn)型的順利實施。同時，在公司的企業(yè)文化中內(nèi)化“智能工廠”的管理思維，利用文化建設(shè)的“軟實力”，來帶動智能化的“硬科技”不斷發(fā)展。
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文章來源：興園化工園區(qū)研究院
編輯：云朵匠 | 數(shù)商云(微信ID：shushangyun_com)
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