常州智控信息科技有限公司創(chuàng )始人 劉振海博士
劉振海博士是常州智控信息科技有限公司創(chuàng )始人,兼任阿聯(lián)酋國家石油天然氣公司高級顧問(wèn)。他1995年獲得帝國理工學(xué)院系統工程博士后曾任職英國英維斯集團全球咨詢(xún)部首席技術(shù)顧問(wèn)。 作為間歇過(guò)程專(zhuān)家和信息化技術(shù)專(zhuān)家,為國內外幾十家集團公司提供控制性能優(yōu)化和管理、企業(yè)信息化建設、最優(yōu)調度和計劃等技術(shù)咨詢(xún)服務(wù),涉及到石油、天然氣、電力、造紙、醫藥、飲料和食品行業(yè)。曾榮獲英維斯集團公司特別貢獻獎、阿聯(lián)酋國家石油委員會(huì )的技術(shù)進(jìn)步獎以及常州市領(lǐng)軍型人才重點(diǎn)扶持獎。
我國石化行業(yè)正面臨資源短缺、產(chǎn)品質(zhì)量升級換代、結構調整及激烈市場(chǎng)競爭等諸多挑戰,低碳環(huán)保要求的提高使得我國石化行業(yè)面臨產(chǎn)品標準和技術(shù)要求日益提高、監管日趨嚴格等各種壓力,導致投資及生產(chǎn)成本大幅增加。許多傳統石化產(chǎn)品的產(chǎn)能基本飽和,有些甚至相對過(guò)剩,產(chǎn)品同質(zhì)化現象嚴重。2016年作為“十三五”開(kāi)局之年,國家經(jīng)濟政策指出,穩定經(jīng)濟增長(cháng)要更加注重供給側結構性改革。石油石化行業(yè)如何依拖科技創(chuàng )新加快產(chǎn)業(yè)結構調整,優(yōu)化產(chǎn)業(yè)布局,由“大”轉“強”?本刊記者特別采訪(fǎng)了石化行業(yè)專(zhuān)家,常州智控信息科技有限公司創(chuàng )始人、阿聯(lián)酋國家石油天然氣公司高級顧問(wèn)劉振海博士。
《自動(dòng)化博覽》:作為關(guān)系國家經(jīng)濟命脈的支柱產(chǎn)業(yè),國家對石化行業(yè)的未來(lái)發(fā)展有何規劃?請您談?wù)勀挠^(guān)點(diǎn)。
劉振海:國內眾多科研院校、石化企業(yè)、專(zhuān)業(yè)咨詢(xún)機構及政府職能部門(mén)都對石化行業(yè)有比較詳細的系統化調研及展望論述。根據石化行業(yè)“十三五規劃”編制的要旨和思路,國家對石化行業(yè)在“十三五”期間的定位是“以自主創(chuàng )新為核心,以產(chǎn)業(yè)結構升級為重點(diǎn),由石油化工大國向強國跨越為目標的產(chǎn)業(yè)結構升級規劃”。
近些年中國石化行業(yè)(確切說(shuō)整個(gè)制造業(yè))面臨著(zhù)許多挑戰。作為國家支柱產(chǎn)業(yè)的石化行業(yè),盡管“十二五”期間在產(chǎn)業(yè)結構調整、自主創(chuàng )新和節能增效方面都取得了一些成績(jì),但整體上多數企業(yè)技術(shù)研發(fā)能力較弱、缺乏核心技術(shù)的自主創(chuàng )新能力、市場(chǎng)的快速響應和調整能力弱、產(chǎn)品附加值和產(chǎn)品精深度加工程度和發(fā)達國家同類(lèi)企業(yè)相比有較大差距。面臨全球經(jīng)濟發(fā)展的疲軟、國際地緣政治的不穩性因素,原油、天然氣和煤炭等化石燃料價(jià)格的波動(dòng),未來(lái)新能源材料和技術(shù)的突破可能帶來(lái)的沖擊,環(huán)保壓力、勞動(dòng)力成本的增加等等因素給石化企業(yè)未來(lái)發(fā)展帶來(lái)更多不確定因素和挑戰。企業(yè)層面如何能系統化地分析和研究各種可變因素及不變因素對行業(yè)發(fā)展的影響制定相應的發(fā)展戰略,從國家層面正確引導和規劃基礎能源和可再生能源的開(kāi)發(fā)和利用,這對保證長(cháng)遠的經(jīng)濟發(fā)展和能源安全顯得尤為重要。
我個(gè)人認為國家對未來(lái)石化行業(yè)的整體規劃和政策導向以及石化企業(yè)的發(fā)展戰略應當充分研究和考慮以下幾個(gè)因素和趨勢,從可持續發(fā)展的角度確保宏觀(guān)調控和規劃的合理:
(1)原油、天然氣和煤炭不可再生燃料(Conventional Fossilfuel)的最優(yōu)化開(kāi)采和利用。據英國石油2015年對世界能源狀況的調研表明,基于全球可確認的石油儲蓄量,世界原油可以滿(mǎn)足全球52.5年的生產(chǎn);可確認的天然氣儲蓄可以滿(mǎn)足全球54.1年的生產(chǎn);煤炭?jì)π羁蓾M(mǎn)足全球110年的生產(chǎn)。儲備與生產(chǎn)比例指標R/P(Reserve/Production Ratio)表明,基于目前已探明的儲蓄量,中國的原油儲量?jì)H能維持11.9年的生產(chǎn),天然氣能維持25.7年,煤炭30年?;谑澜缒茉促Y源2013年的報告,中國的煤炭?jì)π钫际澜缈們π畹?2.8%,但2014年中國的煤炭生產(chǎn)占全球總產(chǎn)量的46.9%。R/P比僅為30,遠遠低于北美的248和歐洲的268。國家對石化行業(yè)的規劃應當最大程度地利用目前市場(chǎng)原油和天然氣價(jià)格低迷的機會(huì ),合理地開(kāi)發(fā)和利用國內有限的化石燃料資源,平衡短期的經(jīng)濟增長(cháng)和長(cháng)遠的可持續發(fā)展。
(2)對頁(yè)巖油氣等新能源資源的勘查和商業(yè)開(kāi)采的宏觀(guān)規劃和調控。頁(yè)巖油和頁(yè)巖氣的出現和商業(yè)開(kāi)采改變了全球能源格局和地區能源政策,并給北美國家帶來(lái)了可觀(guān)的經(jīng)濟和社會(huì )效益。但基于水利壓裂(Hydraulic Fracturing)技術(shù)的頁(yè)巖油氣開(kāi)發(fā),由于可能會(huì )帶來(lái)的不可逆轉的水資源、環(huán)境及地質(zhì)結構破壞等負面影響,在許多國家都招到民眾的反對,并被法國、德國、保加利亞等國禁止開(kāi)采。中國2011年完成了第一口水平頁(yè)巖氣井的勘探。中國日益增長(cháng)的能源需求、對進(jìn)口原油和天然氣的依賴(lài)以及相當有限的石油和天然氣儲量使得國家必須探索其它能源資源和渠道;美國能源署和中國國土資源部的評估報告顯示,中國頁(yè)巖油氣的巨大儲量,頁(yè)巖氣地球物理、鉆井、完井、壓裂和試氣等勘查技術(shù)的引進(jìn)、消化吸收和創(chuàng )新;國家和企業(yè)的巨大財力投入和政府優(yōu)惠政策;在石化行業(yè)及全球經(jīng)濟低迷背景下頁(yè)巖油氣可能帶來(lái)的巨大經(jīng)濟效益等種種因素都大大促進(jìn)了國家及國內外企業(yè)對頁(yè)巖油氣開(kāi)發(fā)的投入。中國作為北美之外第一個(gè)商業(yè)開(kāi)采頁(yè)巖氣的國家,2014年中國頁(yè)巖氣產(chǎn)量達13億立方米。種種因素似乎表明中國頁(yè)巖氣的開(kāi)發(fā)是“天時(shí)、地利、人和”。 但我個(gè)人認為在目前頁(yè)巖氣商業(yè)勘探和開(kāi)采費用較高、國內環(huán)境壓力和水資源短缺的背景下,國家的規劃應合理地平衡短期效益和可能帶來(lái)的不可逆轉的水資源、地質(zhì)結構破壞等負面影響,從長(cháng)計議,至少短期內暫緩甚至禁止頁(yè)巖油氣的商業(yè)規模的開(kāi)發(fā)。
(3)石化行業(yè)應為未來(lái)新一輪的能源革命所帶來(lái)的沖擊做好準備。不可再生的化石燃料的枯竭、全球對能源需求的不斷增加、環(huán)境壓力等決定了人類(lèi)對新能源資源特別是可再生能源的探索腳步會(huì )大大加快。彭博新能源財經(jīng)對全球可再生能源的發(fā)展趨勢調研報告顯示,全球對可再生能源的投資2014年較前一年增長(cháng)了17%。中國的投資增長(cháng)為39%,引領(lǐng)全球。能源轉化、能源存儲、新的光伏生產(chǎn)過(guò)程等相關(guān)的新材料和新技術(shù)的突破可能在不久的將來(lái)就會(huì )到來(lái)。以光能和風(fēng)能為主的可再生能源利用效率的提升必將帶來(lái)新一輪的能源革命。而這一天的到來(lái)不僅將會(huì )對石化行業(yè)以及與其息息相關(guān)的中、下游行業(yè)帶來(lái)顛覆性的改變,也會(huì )徹底改變世界能源格局。國家及石化企業(yè)應當基于世界能源版圖的變化以及可再生能源技術(shù)突破的必然性制定相應的石化行業(yè)長(cháng)遠規劃和發(fā)展戰略。
《自動(dòng)化博覽》:您認為我國石化行業(yè)發(fā)展面臨著(zhù)哪些挑戰?石化行業(yè)的未來(lái)發(fā)展對于自動(dòng)化技術(shù)提出了哪些新的需求?
劉振海:我個(gè)人認為石化行業(yè)中長(cháng)遠發(fā)展所面臨的挑戰尤為嚴峻,特別是當可再生能源的開(kāi)發(fā)和利用出現質(zhì)的變化、電動(dòng)交通工具開(kāi)始普及之時(shí)。短期內我國石化企業(yè)如何能在現有的國情和體制下盡快卸掉包袱、通過(guò)合理整合和投資優(yōu)化來(lái)保證產(chǎn)值和利潤的增長(cháng),通過(guò)有效地利用現有資源和各種先進(jìn)技術(shù)來(lái)實(shí)現降本增效是一個(gè)挑戰。
經(jīng)過(guò)幾十年的努力,我國流程行業(yè)的自動(dòng)化技術(shù)和應用有了破冰式的發(fā)展,不管是硬件系統還是對應的軟件技術(shù)上,為國內企業(yè)特別是中小型企業(yè)的自動(dòng)化和現代化水平的提高做出了巨大的貢獻。 但整體上不論是在新技術(shù)的創(chuàng )新、軟硬件產(chǎn)品的研發(fā),還是在自動(dòng)化應用領(lǐng)域的規范化和標準化等方面與國外同行企業(yè)相比,一直還是扮演著(zhù)“跟隨者”的角色,自主創(chuàng )新能力弱,系統化的解決方案和整體應用實(shí)施能力缺乏全球市場(chǎng)的競爭力。
國內外的經(jīng)濟形式及石化等行業(yè)的智能化制造需求給自動(dòng)化技術(shù)及相關(guān)企業(yè)帶來(lái)了新的機遇和挑戰。 一方面隨著(zhù)DCS和PLC控制系統硬件利潤空間和與國外同類(lèi)系統價(jià)格差距的縮小,傳統的以控制系統和對應的應用服務(wù)需求已成為常態(tài),發(fā)展空間會(huì )受到限制。傳統的自動(dòng)化行業(yè)過(guò)去幾十年來(lái)伴隨著(zhù)改革開(kāi)放所帶來(lái)的黃金發(fā)展時(shí)期可能已經(jīng)過(guò)去。 另一方面流程行業(yè)對節能增效技術(shù)需求的增長(cháng)及以工業(yè)大數據為基礎的智能制造等又為傳統的自動(dòng)化行業(yè)帶來(lái)了新的發(fā)展機遇。如何將基礎的自動(dòng)化技術(shù)與其它學(xué)科技術(shù)有機地結合起來(lái),為企業(yè)提供完善的智能化決策、智能診斷、智能優(yōu)化和智能管理的整體解決方案會(huì )成為未來(lái)自動(dòng)化企業(yè)發(fā)展的方向。
《自動(dòng)化博覽》:當前我國石化行業(yè)信息化、智能化改造情況如何?與國外發(fā)達國家和地區相比,在智能化、數字化工廠(chǎng)建設方面是否還存在差距?
劉振海:不論是對信息化重要性的認識、普及還是資金投入上,我國石化行業(yè)的信息化建設應當是遠遠領(lǐng)先于其它流程行業(yè)。在整體規劃和應用實(shí)施上也積累了很多寶貴的經(jīng)驗。信息化系統基礎硬件設施及軟件的投入可能遠高于國外發(fā)達國家的同類(lèi)企業(yè)。整體上我個(gè)人認為我國石化企業(yè)目前信息化建設水平和國外先進(jìn)企業(yè)相比還是“有形無(wú)魂”,信息化的建設與企業(yè)的經(jīng)營(yíng)管理理念及企業(yè)文化相脫節。很多企業(yè)信息化的建設基本上還是停留在數字化和可視化層面,基礎數據的精度和可靠性差,信息化的投入尚未充分地為企業(yè)升級改造和綜合競爭力的提高發(fā)揮最大作用。
我個(gè)人認為未來(lái)的智能制造應具備五個(gè)特點(diǎn):(1)安全(SAFE);( 2)清潔(CLEAN);( 3)競爭力(COMPETITIVE);( 4)柔性制造(FLEXIBLE);( 5)快速應變(RESPONSIVE)。這五個(gè)方面的要求不論是技術(shù)層面還是管理層面都離不開(kāi)信息化的支持。企業(yè)信息化建設應以節能降耗、提高效率和產(chǎn)率,繼而全面提升企業(yè)的綜合競爭力為建設目標,并通過(guò)信息化的建設提升對市場(chǎng)狀況的宏觀(guān)預測和快速戰略調整,實(shí)現從管理到生產(chǎn)的雙“閉環(huán)”模式。如何把企業(yè)的信息化建設充分地融入到精細化管理體系和企業(yè)文化中會(huì )是智能制造成功的關(guān)鍵要素之一。
《自動(dòng)化博覽》:對于當前石化行業(yè)信息化建設帶來(lái)的網(wǎng)絡(luò )安全問(wèn)題,自動(dòng)化企業(yè)應在哪些方面采取措施?
劉振海:我個(gè)人認為網(wǎng)絡(luò )安全問(wèn)題自互聯(lián)網(wǎng)誕生以來(lái)就一直存在,只是企業(yè)信息化的建設使得網(wǎng)絡(luò )安全問(wèn)題更加嚴峻。企業(yè)信息化建設包括企業(yè)產(chǎn)品及設計、企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程、企業(yè)產(chǎn)品銷(xiāo)售、經(jīng)營(yíng)管理、決策以及信息化人才隊伍等多個(gè)方面。網(wǎng)絡(luò )安全只是信息安全的一個(gè)部分。
企業(yè)信息安全需要將信息管理體系和信息安全技術(shù)有機地結合起來(lái),建立起包括軟硬件安全防護系統(例如安全網(wǎng)關(guān)、防火墻、安全路由器等)、文檔安全網(wǎng)關(guān)、入侵檢測系統(IDS)、入侵防御系統(IPS)、數據信息安全事故應急補救及容災設備等一套完整的信息安全保障系統。隨著(zhù)中國企業(yè)信息化發(fā)展的不斷完善,國產(chǎn)信息安全產(chǎn)品的研發(fā)及應用發(fā)展很快。但在企業(yè)信息安全的管理、認識和信息安全人員投入上要遠落后于技術(shù)本身的發(fā)展。自動(dòng)化企業(yè)在進(jìn)一步提高DCS系統及網(wǎng)絡(luò )安全的同時(shí),如何能與專(zhuān)業(yè)的安全技術(shù)廠(chǎng)商緊密合作,為企業(yè)提供完善的信息安全管理技術(shù)和系統,既是機遇也是挑戰。
摘自《自動(dòng)化博覽》2016年2月刊