文章编号：1674-3520（2015）-06-00-01
随着信息技术对于工业企业的重要性日益增加，近年来我国的烟草企业纷纷加大了信息化的推进力度，同时2011年国家烟草专卖局先后颁布了一系列指导性文件，这些指导文件指出当前要大力推进卷烟工厂信息化进程。本文结合笔者多年的工作经验，在充分研究当前卷烟工厂信息化的建设现状的基础上，结合国家烟草专卖局的提出指导意见，对未来卷烟工厂信息化建设进行了探讨。
一、卷烟工厂信息化建设总体框架
依据当前的卷烟工厂信息化建设的情况，提出了信息化建设的总体框架，从应用、数据、软硬件、技术以及设备几个方面将信息化划分为了集成体系、应用体系、管理体系、数据体系、运行维护体系以及安全体系六大体系。
二、信息化体系
（一）集成体系。卷烟工厂信息化的一个重要目标就是促进各个体系之间的深度集成，最终达到管控一体化的效果。从总体上， 未来卷烟工厂的集成体系至少应该包括数据集成框架和应用集成框架两部分。
1、数据集成框架。数据集成框架主要是进行数据的识别、传输、交换，实现不同系统之间的数据交换。2、应用集成框架。应用集成框架就是通过不同系统之间的互联互通为卷烟工厂构建一个协调的应用环境。在系统实现兼容之后，可以对现有的应用进行优化，合并一些类似的功能，实现应用的简洁化和高效化。
（二）应用体系。卷烟工厂信息化应用体系包括弱电集成平台、过程控制平台、业务管理平台、决策支持平台四个部分。
1、弱电集成平台主要由信息基础工程、综合安防系统以及多媒体系统三部分组成。信息基础工程就是建设一个基础网络应用支持平台，为生产、采购、仓储等应用提供所需的基础性的信息化资源。综合安防系统就是把各种安防设备与现代网络技术以及到媒体应用技术相结合，实现安防系统的信息化、数据化。多媒体系统就是通过电视、显示屏、广播等多媒体手段各种信息，达到信息传播的效果。2、过程控制平台主要由三个自动化系统构成，一是生产自动化，二是物流自动化，三是动力能源自动化系统。所谓的生产自动化就是通过数据采集设备对生产过程中的各种数据指标进行实时采集，然后通过与事先制定好生产进度数据进行比对，以此来实现对生产进度的控制，以便及时的调整生产进度，确保如期完成生产任务。除了对各种生产数据进行采集外，生产自动化系统还可以实现对生产设备运行状况的监控，以确保第一时间发现并解决问题，最大程度的降低损失。物流自动化系统就是实现仓库原材料数量、成品配送实效等数据的实时监控。动力能源自动化系统就是运用计算机技术、数据采集技术以及计量控制技术来实现对生产中所需的各种能源的调度以及数据化管理。3、业务管理平台。生产执行制造系统是业务管理平台的核心。卷烟工厂通过生产执行系统向上实现与企业ERP等系统的连接，向下实现对生产、能源、物流等自动化系统对接，达到对卷烟工厂的生产管理以及原材料、成品的调度。4、决策支持平台由分析系统、响应系统以及展示系统三个部分组成。生产分析系统就是为领导决策指挥提供生产、物流、以及能源消耗能各种核心数据，以提高领导者的决策正确性。异常事件对于卷烟生产工厂来说十分的重要，比如火灾、爆炸等这些事件发生后，如果得不到及时的发现与解决，将对卷烟工厂产生巨大的损失。问题响应系统的主要功能就是将异常事件及时的报告给管理者，以确保第一时间解决问题，将损失降到最低。展示系统就是通过三维仿真、显示模拟等技术实现对生产、物流、消防等功能的模拟展示，对于整个体系的优化有着重要的意义。
（二）数据体系。卷烟工厂的信息化数据体系应该包括操作支撑层、公共数据库层、数据仓库层以及分析支撑层这四个层面。
1、操作支撑层其实就是其他系统的数据库，用来支撑卷烟企业的日常管理活动。2、公共数据库层主要是用来储存营运数据的地方，各系统将数据统一存放在公共数据库，然后在公共数据库中实现数据的跨区域共享。3、分析支撑层的主要功能就是为企业管理和决策提供数据支持和服务。
（三）管理体系。在卷烟工厂推进信息化的过程中，信息化程度越高IT部门与一般的业务部门之间的联系就越紧密，所以对IT部门与一般的业务部门之间的工作职责进行划分，必然会影响到卷烟工厂信息化建设的思路。在卷烟工厂信息化推进过程中IT部门与一般的业务部门的职责划分如下：
IT部门的主要职责就是进行信息化制度、流程的建设。
业务部门的主要职责就是更好的执行信息化制度，更好的进行相关数据的采集与应用。
（四）信息安全体系。信息的安全性对于任何信息系统来说都很重要，是各个系统正常运行的保障。从整体上讲，信息安全体系主要由四个部分组成，即安全策略、安全管理体系、安全运行维护体系以及安全技术体系。
1、安全策略。对于安全策略来说它主要由总策略以及分策略组成。2、安全管理体系。安全管理体系主要的职责就是建立卷烟工厂的各种安全规章制度，以及对人员的安全培训、安全教和各项安全策略的落实。3、信息安全技术体系。信息安全技术体系主要任务就是为卷烟工厂网络架构划分相应的安全域，比如网络核心区、外部接入区以及办公区等等。4、信息安全运行维护体系。信息安全运行维护体系在信息安全体系中占有总要的位置，对于的建设应该着重加强一下几方面的建设：一是加强安全风险评估机制的建设；二是加强异常事件的快速响应和应急方案；三是加强系统安全的维护。
三、结束语
目前我国的各卷烟工厂信息化建设的程度纯在不一致的现象，该设计主要是笔者从卷烟工厂信息化建设的共性上提出的，各卷烟厂在推进自身信息化建设时可以结合自身的特点进行推进。相信随着国家和卷烟企业对信息化关注度的提高，我国的卷烟工厂信息化水平将会达到更高的高度。
南京轻机厂主要出产饮料，啤酒灌装装备、制管装备、电镀装备、电子元件自动插件装备、高速冷挤压装备、食物包装装备、液压折弯装备及液压成形装备等。其中，二00KW高频焊管机获部优产品称号；一八000瓶/时饮料瓶装出产线获国家银质奖；三00罐/分易拉罐灌装出产线获九四年全国轻机、衡器新产品新技术博览会金奖；最新引进德国先进技术出产的二八000瓶/时，三六000瓶/时啤酒灌装出产线是目前啤酒厂家扩建改造、引进技术设备最优选型，是我国目前现有国产灌装装备的全新换代产品。
近几年来，企业坚持走技术进步道路，不断应用先进技术进行出产以及管理。跟着市场产品竞争日趋剧烈，产品间的竞争不单单体现在质量、价格、外观、服务等方面，而且更为体现在管理与技术上的竞争。因而厂各方领导都但愿实现企业的信息化，从而规范企业管理，提高企业的竞争能力，为企业的腾飞打下坚实的基础。
肯定企业信息化战略
跟着市场竞争形势的加重以及企业范围的扩展，厂里决策层越来越深入感遭到对于信息化的需求。因而，厂里将企业的信息化工作提到战略性任务的地位高度来对于待，提出了"整体计划、分步施行、重点突破、效益驱动、全面推动"的企业信息化战略。
为了贯彻企业信息化战略方针，南京轻工业机械厂将计算机利用工作列入了厂的长远计划以及各年度规划，终究目标是使企业的管理水平与国际接轨，并完成各部门之间数据的高度同享与集成，解决企业出产经营流动中所发生的管理需求，实现企业信息链的增值，提高企业对于市场的反映速度，向管理要效益。
为保证企业信息化目标的实现，在体制上，厂里设置了信息资源管理部（下属信息科以及计算机科），在老总的直接领导下，负责推动企业信息化战略，具体承当信息管理及计算机利用工作。在技术部门成立了CAD室,负责CAD、PDM的开发、利用及保护工作。
分步施行 初见成效
企业清楚地认识到，企业信息化不是1蹴而成的，需要企业长时间不懈地努力，同时，企业信息化建设是1项繁杂的系统工程，投入大，牵涉面广，需要企业各个方面合力奋斗。因而，首先是需要建立对于计算机利用及信息化的信念。在厂最高层的支撑下，起步阶段咱们对于企业管理需求进行了调研分析，首先选择急需解决的管理问题作为计算机利用的重点突破口，以获得实效，并构成示范效应，以实际效果来嬴患上企业各层次管理人员对于计算机利用的注重与支撑，从而推进全企业计算机利用的普及与深刻。
近几年来，在利用系统方面，企业施行了计算机辅助工艺设计系统（CAPP）、计算机辅助设计系统（CAD）以及数据管理系统（PDM），自行开发以及引进了1系列利用软件系统。
计算机利用的普及与深刻，为企业出产经营流动提供了支撑。从基层管理人员到企业领导都是信息工作者，同时也都是信息服务对于象。管理者可以利便地通过自己的计算机从中心数据库取得企业内部的各类报表、文件、资料，也能够用电子邮件的方式将通知、讲演发送给有关人员。这对于提高管理以及技术人员的工作效力、施行有效的节制起到了必定作用。
全面施行信息化 效益显著
计算机技术的利用逐渐普及，利用规模不断扩展，在企业管理、产品设计及产品检修测试方面不同程度获得了1些进展，收到了较好的效果，并且在信息化过程中培育了1支拥有较高管理以及专业素质的企业信息化队伍。然而，信息化利用不断剌激了管理对于信息化建设的需求，管理重组、数据的集成、同享问题等需求日趋凸起。
缭绕公司需求，厂里在一九九九年与江苏省金思惟信息技术有限公司合作，全面展开NQJ＿CIMS示范工程。NQJ＿CIMS系统主要由ERP、PDS、QIS、OA、SES6大分系统组成，在1期工程中主要完成ERP、PDS、SES3大系统的集成以及QIS、OA部份功能的施行。（而QIS、OA部份模块及MES系统将作为2期工程的任务）。其功能笼盖了企业产品开发、销售、出产规划、采购、库存管理、车间功课、财务、本钱节制、人事管理等业务，成为企业人财物、产供销运作的核心。自从全面施行了NQJ＿CIMS工程以来，厂里各方面都产生了显明的变化。
1：大大缩短了产品开发、出产筹备以及出产制造周期
通过NQJ＿CIMS的施行，使患上企业新品开发能力提高、出产筹备时间紧缩、制造周期缩短，拿轻机厂的主导产品二四000瓶/时灌装出产线为例，以往的交货期为六－七个月，而现在仅需三个月就可交付，交货周期缩短了五0%，使患上企业新产品可以快速投放市场，提高了产品在市场上的响应速度。
另外，大大提高了产品开发设计进程中的标准化程度，提高了设计零部件的重用率，扩展了面向系列产品的通用化零部件设计。
2：降低库存，减少积存
在NQJ＿CIMS系统的施行进程中，厂里将物质、库存数据作为系统施行的重点来抓，通过查对于、盘库等手腕，将企业的库存物质作了彻底的盘点，从而使物料的账、卡、物符合。为ERP系统的物料需求规划的准确性提供了保障。
通过1段时间的运行已经收到了显明的效果，降低库存五六0余万元，减少了积存。
3：加强了出产进程管理以及本钱节制，降低产品本钱，提高了市场竞争力
因为NQP＿CIMS系统的施行，使患上产品从开发、出产、安装全进程均处于受控状况，产品的领料、加工线路、制造工时 等均由系统严格管理，杜绝了以往部门乱摊本钱、乱动工时等不公道的现象，还产品本钱以原本面目，并能实时、准确地反应本钱形成状态，大大地减少了以往因为管理凌乱而酿成的挥霍现象，拿主导产品二四000瓶/小时出产线来讲，其本钱从原先的八五0万元降至八一0万元，节俭费用四0万元，节俭了四.七%，全厂产品综合本钱平均节俭二.八%以上。
同时，因为本钱核算的准确、及时，给企业在市场销售决策方面带来科学根据，使患上产品更具市场竞争能力，每一年为企业增添销售二000万元，增添利税约二五0万元。
4：企业管理规范化、科学化
通过NQJ＿CIMS系统的施行，推动了企业管理的科学化、规范化，规范了业务流程，减少了业务随便性带来的弊端。通过业务流程重组，企业业务流程更趋公道。在施行进程中，为了保证管理业务的规范与标准，做了大量细致的工作。
（一） 依据企业物质、装备、人员、资金等状态，树立了科学公道的编码系统，使患上企业的资源患上到了统1管理，提高了管理效力；
（二） 对于数据的入口有严格规范的管理，并对于各自的权限拥有严格的规定以及节制，这样既保证了系统数据的安全、规范，同时又责任明确；
（三） 在系统中，厂里将每一个工作岗位的责任制均做成在线式，即便1位新上岗的员工，只要通过在线匡助，就能明确自己的工作性质、流程以及职责规模，因而能较快地适应本职工作并进行规范操作；
5：数据信息资源的充沛同享与业务流程的疏导使各部门协同工作的效力患上到提高
因为NQJ＿CIMS系统的施行，使患上所有出产经营数据均在第1时段准确地进入系统，从而使患上企业各部门均能在任意时段查寻到所需要的任何数据，1改以往按月报表式的后进方式，大大提高了工作效力。
通过系统，可以实时地掌握企业动作进程中销售数据、出产筹备情况、出产进度、物料信息、库存数据、应收、应付款项、固定资产状况、人员信息、售后服务信息等，并充沛应用这些实时准确的数据，为企业作出快速科学的决策。
6：全面晋升企业员工的素质
通过大量有针对于性的培训与实践，目前各部门业务人员都能正确使用CIMS系统进行业务管理操作，并对于企业管理从信息集成、业务集成的角度有了更全面、更深入的认识，工作效力患上到了提高。
几点体会
这些年来企业的信息化建设获得了1些进展，也取得必定的回报。咱们最深入的体会有几点：
一企业信息化建设是企业第1把手的工程，没有第1把手的全力支撑并亲身参预是不可能获得很大进展的。正由于有焦选生总经理的注重，南京轻工业机械厂的企业信息化才可能获得1些成就。
二统1各级管理人员的思想，提高对于企业信息化建设首要性的认识，加强员工的现代化管理观念，这是弄好企业信息化工作的思想基础。
三计算机利用与企业管理工作亲密相干，牵涉到各级管理部门以及管理人员。企业应将相干工作职责列入有关部门以及员工的岗位标准以及管理轨制中，这样才能保证计算机利用系统的有效运行。
1 电厂信息化网络建设的重要意义
发电企业想要达到经济效益的最大化，必须从开源节流两方面入手，一方面尽可能大的提高企业效益，另一方面尽可能小的降低企业运行成本。这就要求发电企业实现以经济效益为核心的电厂信息化管理，实现信息的网络化控制，从全局上分析管理电厂的实际生产需要，在满足企业各项生产需要的同时，将信息化管理深入到每个环节，对企业的主要绩效指标实现有效控制，使电厂的物流管理和资金管理实现科学化信息化管理，从而使发电企业的人力、物力财力以及信息资源达到最优化配置。使企业盈利实现最大化。
2 电厂信息化建设的工作要求
电厂的信息化建设首先要从全局入手，建立统一的全局数据库，实现全厂信息系统的整体统一管理。电厂信息系统主要信息主要包括两类，一类是电厂运行后开始的来自各个控制系统的实时信息，另一类是电厂建设开始就有的来自事务处理系统和办公系统的非实时信息。电厂信息系统规划的内容应包括：
（1）功能划分。根据电厂的实际需求，对全厂信息系统进行科学管理，合理配置，实现功能不遗漏，不重复，经济实用，对系统各项功能实现统一规划。
（2）接口规划。充分考虑系统各部分之间的接口问题，对数据的传送量，通讯方式，软件选择和硬件配置等应进行提前规划。
（3）远期规划。电厂的信息建设必须有远期规划，在扩建电厂，对现有设备进行统计规划的同时要考虑到今后电厂增加机组设备时的需要。
另外电厂信息系统要分步实施，首先，要实现电厂信息网络系统要与控制系统实现通讯。各项监控设备的接口要求应在初步设计审查时确定。其次，由于电厂信息系统数据不仅包括实时数据，还包括大量的历史数据以及纸质文件，信息数量庞大，种类繁杂，很容易丢失。这就需要应用适当的软件系统对信息进行归档管理。在实现人力、物力、财力以及信息资源科学配置的同时降低工程造价成本。另外，还可以使信息得到传承，为以后的生产需要提供必要的帮助。
此外，应规范管理于工程图纸，对设计图纸统一编号，各个工程、系统设备分别进行统一标识，以便于分类管理。
3 电厂信息化网络建设中存在的问题
我国电厂信息化网络技术起步较晚，还不太成熟，信息化管理普及程度不高，发展相对缓慢。存在很多问题，例如：
3.1 电厂信息化建设缺乏全局规划
长期以来，电厂信息系统的建立往往仅为工程验收、争先进等为目的，而忽略了信息化建设本身在企业管理中应发挥的实际作用。过于注重形式效果，造成行政效果大于实际效果，造成资源的浪费。
3.2 信息网络系统划分不科学，有信息孤岛的存在
目前国内电厂在系统尽力时往往根据自身来进行系统划分，按照自己的编码进行数据管理，缺乏统一的标准从而造成信息不能共享，不利于电厂间的协作交流，影响信息的深层次分析和利用。
3.3 应用软件水平偏低
由于电厂相当一部分应用软件使根据电厂需求临时开发。工作模式仅仅按照人工处理模式开发，往往只是一种代替手工操作的自动化工具，对于提高电厂信息化管理水平效果不好。并且，由于新开发的软件往往缺乏实践应用，经常存在很多意想不到的问题，运行情况不稳定。即使存在一些已经经过多个项目实际应用的软件，其商品化程度也往往难以完全满足生产需求。
4 电厂信息化网络建设的几点建议
电厂信息化网络建设是一项细致而繁杂的工作，它与系统分析、数据处理、控制系统、管理人员等众多的因素紧密相连。各对象信息数据相互交织，必须进行系统规划，全局管理。
4.1 提高效益应该作为信息系统建设应的首要目的
电厂的信息系统建设应该为电厂的核心利益服务，必须以降低运行成本，提高企业收益为目标，因此在系统建立之初，应优先选择能明显提高企业收益的方案，有计划有目的的进行信息网络建设。
4.2 数据共享应作为信息化网络建设的核心
电厂建设过程中，必须对数据进行统一规划管理，建立覆盖全厂的数据服务系统，实现数据共享，以便进行数据的通用存取。其主要内容有：
（1）过程数据库。即采集和存储控制系统的实时数据，采集周期和存储周期往往跟据实际要求设定，通常利用具有压缩功能的实时数据库完成过程数据和历史数据的存取任务。
（2）关系数据库。存储电厂中相互关联的数据信息，具有分布存储分散数据的功能，必须有统一的数据存取管理机制。
（3）资料数据库。存取管理电厂的全部资料，尤其是图纸的存取调用。
（4）文件系统。用于文件的网络集中管理。
4.3 科学系统划分，减少网络孤岛
整个计算机网络系统中，按照统一的协议正确划分网段。网关数量应尽量少，以保证网络的传输质量，减少故障的发生。对事件进行分级分区处理，以减少数据的传输，提高系统的稳定性。另外，建立过程数据接口系统，在全厂计算机网络连接处设置专门的数据采集站，实现过程数据的有效连接。采集生产中的各个实时数据的同时完成数据的压缩存放。过程数据库管理系统必须能高效快捷的为全场提供所需的实时数据。
4.4 应用软件逐渐实现国产化
国内电厂的体制和国外有着显著的不同，进口软件往往是根据国外环境的需求编制的，难以完全适合国内的需求，我们只能尽可能多的吸取部分国外先进的管理经验，逐步完善我们自己的数据管理系统，开发最适合我们自己的国产软件。另外，进口软件往往价格昂贵，从经济利益的长远考虑，支持电厂信息化管理的软件国产化是非常必要的。
5 结语
电厂信息化网络建设有助于电厂的科学管理。使电厂的建设运行成本大大降低。我国的电厂信息化建设还有很长的路要走，这就要求电力工作人员刻苦钻研，努力提高我国的电厂信息化建设水平，实现电厂的现代化建设。
中图分类号：TM62 文献标识码：A
一、数字化电厂的概念
随着科技的迅猛发展，数字经济也呈现出快速发展的趋势，逐渐覆盖到了政府、企业以及消费者等多个层面上。数字经济指的是在经济发展和参与的每个环节和每个要素中都广泛地采用软硬件技术及应用和通信技术。数字化工厂的出现就是数字经济发展的产物。对于数字化电厂的概念，目前还没有一个统一的定义。我国电力行业将数字化电厂的概念定义为电厂的各级控制和管理系统均进入数字化后称之为数字化电厂。可见，数字化电厂的建立要求电厂的数字化必须达到一定的程度，或者说数字化的全面覆盖。
二、数字化电厂建设的方案
（一）数字化工程
1数字化设计。这是指在整个设计的过程中都利用数字化方式来进行产品的设计。目前与建设数字化电厂有关的数字化设计包括了三维数字化的设计模型，电厂数字化的设计模型以及系统数字化的设计模型。其中三维数字化的设计模型是用来管理电厂建设时期的工程项目，在电厂的运行期，该模型会构成三维数字化的管理系统，将各个系统的信息加以整合，实现电厂运行和维护的统一管控。而电厂数字化的设计模型包括了数字化管理的设计方案，将确定数字化电厂在建立时的系统结构，建立起各个系统之间的关系，明确各项基本技术的要求，保证系统和软件平台的技术。系统数字化的设计模型包括了电厂整体的系统图、安装的仪表和管道图、现场的总线图，还包括了被控对象、控制设备、控制信号等的相关数据。这些数字化的信息将直接用在数字化管理当中。
2数字化采购。数字化采购是建立在数字化设计的基础之上的。在采购之前，要将工作进行步骤分解和编码，对工程物资也要进行编码，然后在采购的过程中按照工程的需要制定采购单，实施整体采购、分批交货的管理模式。数字化的工程采购实现了工程的规模化采购，是数字化工程的实施重点。
3数字化移交。这是数字化电厂建立的基础，是指在数字化的移交平台上将电厂建设中各个环节和阶段的相关数据、资料和信息进行收集、整理、分类，最后通过审批后移交给业主。通过数字化移交，对电厂建设时期数据的移交过程进行全面的管控，从而提高数据移交时的质量以及电厂的管理能力。
（二）数字化控制
传统的电厂工人能够有效监控的只有工艺的过程和设备的状态。而在数字化电厂中，锅炉、电气系统、汽轮机、现场仪表以及控制设备都将实现智能化，使设备的整定和维护信息能够以数字化的形式进行控制系统，从而让设备的运行和维护更加的轻松。电厂的数字化控制将包含了单元机组的分散控制系统、电气的控制系统和全电厂辅助车间的控制系统。
（三）数字化管理
在传统的火电厂中，管理系统一般是由管理信息系统MIS，即management inform ation system和厂级监控信息系统SIS，即supervisory information system共同组成，两个系统是相互独立的，但是系统中的功能却存在着重叠。数字化的管理系统中的数据具备了准确性和唯一性，运用了先进的设备来实现生产运营管理和控制的优化，使电厂的资产管理和决策支持等方面都能在数字化的管控下更加的科学。数字化的管理系统主要包括了以下四个部分：（1）生产运营管理系统；（2）财物资产管理系统；（3）优化控制管理系统；（4）决策支持管理系统。其中生产运营管理系统不但包含了对生成操作票和技术监督等方面的管理，而且还能够对电厂的重要设备进行早期的故障诊断、故障分析和故障预警，通过这类预测性的维护来帮助电厂降低生产成本，有效提高电力企业的效益。而决策支持管理系统也具备了非常重要的作用。它不但为电力企业的高效管理提供了技术支持，而且为电力企业的发展经营决策提供及时有效的信息和指标，使企业的决策能够更加的科学和可靠，有效提高企业的生产效益和盈利水平。
三、数字化电厂的优势
（一）数字化
利用先进的信息处理技术能够将电厂建设和发展各个阶段所反映的现象、本质、规律等的相关文字、符号、数字、声音、图像等模拟信息都转换成数字信息。
（二）信息化
信息化指的是在充分利用信息技术的基础上，对信息资源进行开发和利用，促进信息的交流和共享，从而提高经济增长的质量，并推动经济社会的发展和转型。我国政府一直努力将工业化和信息化进行深度的融合，而数字化电厂不管是在电厂的设计、施工，还是在电厂的生产、管理等多个环节都采用了信息技术，所以具备了信息化的优势，成为了推进我国信息化建设的重要部分。
（三）智能化
数字化电厂广泛地采用了现代先进的信息处理技术、通信技术、控制技术和智能测量技术、智能决策的支持技术，使电厂的运行实现了智能化、高效化。保证了电厂生产的经济、安全、环保，符合了社会和时展的要求，保障了电力企业的可持续发展。
（四）可视化
数字化电厂可以通过对现实进行虚拟，把电厂中的各类实体包括实体的特性用以三维立体等形式直观地呈现在用户面前，其表现形式还会随着时间和空间进行变化，建立用户的交互通道，使用户能够对电厂数字模型进行浏览、模拟、观察和计算，提高电厂设计和规划的效率，使电厂的设计和规划更加的方便快捷。此外，对电厂的设备运行、设备的维护和检修进行仿真模拟，能够有效地提高电力企业的工作效率。
结语
综上所述，建设数字化电厂是一项系统工程，这项工程中包含了多个方面，其构成非常复杂。建立数字化的电厂能够使电力企业具备先进的设计技术、管理技术以及控制技术，实现发电的数字化、智能化和透明化，将推动电力企业的快速发展，值得进一步的研究。
中图分类号：F270.7文献标识码：A文章编号：1009-3044(2012)21-5249-03
1大型炼厂信息化规划目标与建设目标
1.1规划目标
结合大型炼厂的业务发展战略，为炼厂制定一套具有全面性、前瞻性、实用性的信息化规划，争取做到起点高、内容全、资源共享，确保能够全面支撑大型炼厂未来的业务发展需求。根据大型炼厂发展战略和目标及石油集团的信息化规划的总体要求，结合国内外石化行业的最佳实践，基于先进的规划方法论确定大型炼厂的信息化需求；与大型炼厂业务发展目标及业务重点相衔接，设计先进的信息管理架构、基础设施架构、信息系统应用架构；设计大型炼厂信息化建设的各个项目实施方案，分解重点任务，制定详细的实施策略和实施计划，并进行费用估算。
1.2建设目标
以“生产经营为主线，优化管理为核心”，为大型炼厂建设集中统一的信息平台、先进可靠的基础设施、科学高效的安全体系，加强系统集成，全面满足决策层、经营管理层、生产管理层、生产操作层的信息化应用需求，为大型炼厂的持续发展提供强有力的支撑，切实提升企业的核心竞争力，将大型炼厂建设成国际先进、国内领先的数字化和智能化新型炼厂。
2国内外信息技术应用现状分析
近年来，国外大型流程企业特别是石油化工企业都在积极的构建工厂级、公司级甚至跨国公司级的各类信息集成系统，国内各类实力强劲的企业与合资企业也几乎与世界同步构建和推进信息集成系统，与此同时也推进了企业业务流程的优化[1-2]。
国外大型炼厂纷纷建设大量先进的信息化基础设施，加大了在信息技术方面的投资，采用先进的信息系统来配套解决生产管理和经营决策问题，并制订了相关的规定、规范和标准来指导炼厂信息化建设。根据《国外石油化工信息技术应用展望》的相关资料显示，国外石油公司的投资重点向信息技术装备转移，用在信息技术上的投资每年超过400亿美元，占全球石油化工营业额（2万亿美元）的2%。例如，英国BP公司在信息战略管理框架下开展信息化建设，重视信息化建设中的企业应用集成、信息标准、知识管理和“未来的炼油厂”等信息技术应用，有力的支撑了企业的业务战略和发展[3]。
在信息化基础设施建设方面，国外大型炼厂大多在所属石油公司统一指导下，根据特定的建设规范构建了全公司集中统一的网络系统，重视信息的全面集成，网络和硬件建设与未来发展密切结合，超前实施，并实现了工厂生产自动化和经营事务处理网络化。如英国的BP、日本Cosmo石油公司、美国的壳牌、美孚（Mobil）石油公司的大型炼厂，均在上述方面取得了突破性的进展[4]。
在信息系统建设方面，国际知名大型炼厂在建设初期就能够根据统一的设计规范来建设ERP（企业资源计划）、MES（生产执行系统）、PCS（过程控制系统），从而建立起了能够全方位支撑大型炼厂过程控制、生产经营和管理决策的信息系统，并取得了良好的应用效果[5]。
综合分析国内外信息技术的应用情况，为新建炼厂的信息化建设带来了一些实用的启示：一是需要尽快采用信息技术来提高信息化建设水平，在大型炼厂的建设时期就能确保生产过程各环节一体化、生产过程与经营一体化、企业与社会环境一体化。二是炼化企业对信息化的依赖程度日益强烈，包括各类信息的收集、存储、分析、、应用、获取、存储和信息，并最终转化为生产管理和操作的知识；三是加强信息资源和技术资源的融合力度，力求解决传统经营所面临的种种困难，提高市场的竞争力，实现企业可持续发展。
3大型炼厂信息化建设体系架构描述
根据新建大型炼厂的战略发展目标，紧密结合大型炼厂管理和信息化核心需求，借鉴世界同行业信息化管理和应用的经典案例，并综合考虑信息系统的先进性和功能适用性，提出了一个涵盖信息化基础设施、信息系统应用及集成应用、信息安全、IT管控和组织的开放性，先进的信息化建设架构。如图1所示。
图1大型炼厂信息化建设体系架构
信息安全体系建设：包括信息安全体系的设计依据、灾难备份、应急预案、风险控制、安全培训等内容；信息化基础设施：包括基础网络、楼群综合布线、工业电视监控、企业视频会议、数据中心建设、机房建设等方面的建设内容；应用集成层计：包括各类系统的集成原则、集成模式、集成模型及信息展现等内容；信息系统应用包括综合管理、经营管理、生产执行、生产过程控制四个层面的系统应用；IT管控和组织：包括IT组织架构的设计原则、IT组织设计规范、队伍建设与人才培养、IT管控流程等。
此类信息化建设架构比较适合新建大型炼厂的信息化建设模式，符合现代炼化企业生产管理结构的“扁平化思想”，促使管理从以职能为中心向以过程为中心的转变，进而解决信息系统在经营层和生产层之间脱节的现状。同时，这一结构将炼化企业综合信息系统分为以先进控制、油品调合、模拟与优化等系统为代表的过程控制层，以生产执行系统为代表的生产执行与管理层，以企业资源计划系统为代表的经营管理层，以办公管理为核心的综合管理层，确保炼化企业综合信息系统中原本难以处理的具有生产与管理双重性质的各类信息问题得到圆满解决。
4大型炼厂信息系统的功能描述和系统间的相互关系
4.1与过程控制层的相关的系统
过程控制层包括炼油工艺过程控制和单体设备基础自动化两个部分，主要解决设备的自动控制以确保生产过程的连续平稳性，生产合格的产品，主要完成对生产过程的监测和常规控制，同时根据生产执行系统下达的各类生产指令进行流程的过程控制，设定各类设备的具体动作参数，进行各种模型计算和控制计算以实现过程优化操作、先进控制、故障诊断、过程仿真等目的，并收集执行过程中的各类实际运行数据上传至生产执行系统和企业资源计划系统。
4.2生产执行系统
生产执行系统通过对生产过程和实时数据的采集、整合和利用，为企业建立一个统一、先进的生产数据管理信息平台，各级用户可以快速、准确的了解和掌握生产实时数据信息、生产统计信息。通过集成装置操作数据、罐区移动数据、物料平衡数据、公用工程能耗数据及进出厂管理等信息的一体化综合展示平台，为新建炼厂生产调度指挥管理提供有效的决策依据，提高生产管理的精细化水平。
同时，借助信息化平台将先进的管理理念逐步渗透进生产的各个层面，优化炼化生产流程，通过生产运行统计数据、实时数据及质量数据的集成利用，及时调整生产，保证炼化生产以更经济、更合理、更高效、更安全的方式运行。
4.3企业资源计划系统
炼油与化工企业资源计划系统包括财务会计、管理会计（CO）、生产计划（PP）、采购与库存管理、设备管理、项目管理及销售管理等功能。系统是基于先进的企业管理理念上高度集成化的信息系统，是“一套将财务、分销、生产和其它业务功能合理集成的应用软件系统”，是帮助企业提高管理水平的新型企业管理模式。
4.4企业信息门户系统
统一和综合查询企业各类信息，加强业务部门横向间信息共享。实现大型炼厂的办公自动化和业务自动化。整合各类业务应用系统，为用户提供风格统一的系统操作界面。通过利用门户技术，整合用户所使用的多个系统的界面。门户系统可以通过单点登录和个性化定制的功能为用户提供较好的系统易用性。搭建一个应用系统的开发平台，为将来基于B/S架构的应用系统提供统一可行的技术路线。
4.5各层之间的关系
管理决策层利用企业资源计划系统ERP和各类办公管理系统进行企业生产组织、生产管理、经营决策等方面的优化，提出适合炼厂业务的产品策略和生产计划，其中包括产品的种类、产品的质量与产量等，并将生产计划、安全环保质量要求等相关信息传递给生产执行系统。生产执行系统根据企业的生产计划、装置设备、原油、原材料等情况，通过生产调度模块编制相应的生产调度指令，对各类生产装置（或单元）进行优化计算，给出科学合理的优化配方或生产方案，并据此制定操作指令、控制参数、加工方法等，将这些信息传递给过程控制系统执行实际的生产过程。过程控制层的相关系统按照优化的配方或生产方案对底层生产过程进行实时操作与控制。与此同时，过程控制系统采集生产过程数据信息，再将生产状态、测量数据、质量数据、设备状态等信息传送给生产调度模块，生产调度模块进行生产绩效分析、资源状况分析、质量分析。
5实施风险与对策分析
通常情况下，在进行信息系统的实施过程中，应该考虑系统的实施风险，建议将不同的信息系统的风险级别进行分类。第一类：低风险项目，特点：主要针对业务执行层面，一般投资较大，应用后，效益一般可以测算；第二类：中等风险，关键业务管理系统，特点：一般都是核心业务支撑系统，需要变革管理。效益主要体现为业务流程和管理效益，难以量化；第三类：高风险高收益项目，特点：依赖于其他业务系统，支撑战略和业务协同，处在较高的业务层面。可以显著提升公司运营水平。效益巨大。但实施难度大，存在较大技术性和变革管理风险。
针对在项目实施过程中存在的风险，建议采取以下措施应对，一是领导要站在全局高度，协调好因变革带来的种种矛盾，最大限度地消除员工对信息化的抵触情绪.积极支持信息化建设；二是有力的管理组织是项目实施顺利、成功进行的重要前提。其中，业务部门的负责和参与对于项目实施成功显得至关重要；三是制订详细可行的项目实施计划，明确项目各阶段要达到的目标及实现的手段。
参考文献：
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[3]陈蕊.浅谈企业信息化建设规划[M].内蒙古科技与经济,2011(6):45-46.
中图分类号：F284 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）44-0116-02
1 引言
21世纪信息技术的迅猛发展为电力工业带来了前所未有的机遇和挑战。建设数字化电厂，深化信息技术的应用，使发电效益最大化，已成为电厂建设的目标和任务。作为国家基础设施产业的电力工业，本着“信息化带动工业化，工业化促进信息化”的方针，正由传统工业向高度集约化、高度知识化、高度技术化工业转变，实现电力企业生产运营的现代化、数字化，信息化已迫在眉睫。
2 数字化电厂的概念及建设目标
数字化电厂的概念从二十世纪末出现，一直是国内电力行业建设者热衷的话题和追逐的目标，许多电力建设者、系统解决方案提供者从不同的认识角度出发，给出了数字化电厂若干种概念和解决方案。如：有人认为德国Niederaussem电厂（单机出力达到1012MW）仪控系统采用了现场总线技术，管理信息、设备维修信息等也通过现场总线进入DCS和上层IT系统，实现了机组优化操作及优化维修管理，是一个典型的数字化电厂；也有人认为将信息系统的数据、设备检修备品备件库与三维模型双向关联实现数字化的运行维护，能在三维模型下进行可视化的施工是数字化电厂；在我国电力行业标准《火力发电厂热工自动化术语》DL/T701-2012中将数字化定义为“数字化电厂是电厂数字化到达一定程度的概念。电厂各控制系统和管理系统（包括现场设备等基础单元）均进入数字化后成为数字化电厂”；我们认为数字化电厂是通过对电厂物理和工作对象的全生命周期量化、分析、控制和决策，提高电厂价值的理论和方法。这一理论和方法研究的对象是电厂的物理对象和工作对象，其方法是从整个生命周期出发研究如何对其进行量化、分析、控制和决策。其作用是可以降低发电成本、提高上网电量、减少设备故障，最终实现电厂的安全、经济运行和节能增效。
数字化电厂的概念不是一成不变的，是一个动态的、随着技术发展不断丰富其内涵的动态发展的概念。
数字化电厂建设的目标是在确保安全的前提下，深化信息技术的应用，以数字化信号为载体，以信息技术为基础，以计算机及网络系统为支撑，优化人力资源配置，提高劳动生产率，降低投资及运行维护成本，使发电效益最大化。
3 数字化电厂的模型及结构
3.1 数字化电厂的模型
根据国际标准化组织数字化企业和数字化工厂的模型规则，即：
*生产管理和经营决策构建数字化企业
*管控一体化构建数字化工厂
*热工、电气设备全面数字化构建自动化设备资产
数字化电厂模型层次如下：
3.2 数字化电厂的结构
结合电厂特点和国际上数字化工厂和数字化企业概念，提出一个具有四个层次，四个支持系统的数字化电厂结构模型。
四个层次：经营决策层、生产监控层、控制层和现场设备层。
四个支持系统：信息系统、计算机网络支持系统、电厂标识系统、三维模型支持系统。
从数字化发电厂的概念出发，建设数字化电厂是方法实现的过程，建设数字化电厂，需要采用以下三个方面的方法实现：
*数字化电厂设计和建设
*数字化电厂运行
*数字化电厂智能化管理和维护
4 数字化电厂的设计和建设
4.1 利用三维数字化设计技术
采用以国际主流设计软件为核心，集成一套涵盖电厂设计、采购全过程的系统，称为工程项目管理集成系统。包括系统图设计、布置设计、各种计算软件、项目资源管理系统。
采用以三维技术为核心的数字设计手段在完成一个物理电厂的同时，提供一个数字电厂。
4.2 利用工程设计协作平台
利用工程设计协作平台对电厂设计过程实现全面的数字化管理，包括：任务分解、资料管理、进度管理等。采用三维设计技术，进行多专业协同设计，以提高设计工作效率和质量，为实现数字电厂向业主的快速、无缝移交打下坚实基础。
从初步设计阶段开始，按照“项目定制-系统设计-布置设计-详图设计”的流程，以三维模型为核心开展工程设计工作。
在施工图详图设计阶段，生成最终的智能PID和三维模型，直接从三维模型中抽取管道安装图和平剖面图纸，已满足现场施工需要。
4.3 数字化采购和数字化施工
采用专业化的设计软件，通过系统设计DD布置设计，将生成智能PID和本阶段的三维模型供设计评审，同时可以生成主要设备明细表和初步的材料清单。并可提供多种不同类型的材料统计清单：
1）整个系统的材料汇总表，可用于做材料计划；
2）管线预制清单，按每条管线安装所需材料汇成清单，方便领料和物资部控制材料发放；
3）管线装配清单，方便班组的分配工作，发放材料和领料，更好的做到“工完，料尽，场地清”。
利用三维系统，可以模拟施工组织方案，合理组织施工、理顺施工工艺、减少施工准备时间，减少施工交叉，机具调整，加快施工进度。
4.4 采用统一的标识编码系统
为了实现数字化电厂信息系统的有效运行，必须建立有效的数据交换机制，建立统一的关键词词库。关键词词库是联系各类数据的纽带，可以保证数据的完整性、唯一性、一致性、可交换性、可互访性；在发电厂推广使用统一的标识编码就是这样的关键词词库。标识编码对各类设备的工艺（过程）相关标识、安装地点标识、位置标识等进行了描述。
4.5 采用项目管理软件
为加强工程内部协调和工程控制管理工作，降低管理成本，实现对工程进度的“静态控制、动态管理；宏观控制、量化调节”的目的，实现项目成本费用明细化、进度控制数字化、协调沟通信息化，采用项目管理软件进行企业级项目控制管理，将工程概算、合同管理、财务支出、设备采购、进度控制、绩效考核等全面融入管理系统，形成企业管理的信息平台，实现全面的、数字化的、标准化的项目管理。
5 数字化电厂的运行
数字化电厂运行是基于数字化电厂的四个层次，即经营决策层、生产管理层、厂级监控层、现场过程操作控制层。
过程操作控制层包含电厂内部针对设备运行或操作过程的数字化监控功能，主要由单元机组分布式集中控制系统DCS、电气、水处理、输煤、除灰（ 除尘） 、脱硫、脱硝等的辅助车间自动化系统等组成。目前技术的发展是以基于现场总线技术的先进控制系统DCS实现机、炉、电的一体化监控为方向的。过程操作控制层是数字化电厂建设的基础，没有现场过程操作层的精心建设，数字化电厂就会成为海市蜃楼。具体体现在如下方面：
1）合理使用现场总线技术，全厂采用DCS监控，实现电厂监控系统的高度一体化。
2）实现电厂断点式机组自启停控制系统（APS）
3）采用合理的技术方案，构建适应数字化电厂公用系统集中监控的网络系统，实现在集控室对整个辅助车间各工艺系统及设备的全厂一点化集中监控，现场无人值守。
4）升压站系统监控数字化、电气系统（设备）监控数字化。
5）建设一个完整的包括视频监控系统、周界防防护系统、电子巡更系统、门禁系统的智能化安防系统。
6）采用以物联网技术为支撑、云计算为中心，通过数据接口、信息集成和协议转换等手段将电厂相互独立的安防子系统、消防报警子系统、信息管理子系统、智能照明子系统、暖通控制子系统等接入统一的数据平台，实现各子系统之间的设备联动，一体化集中监控，实现对厂区的自动化、数字化、智能化、集约化融合的智慧化厂区综合管理。
7）全范围高逼真度的仿真系统，为数字化电厂运行培训提供有力的保障。
8）消除信息孤岛，建设高度集成的数字网络智能系统。
6 智能化管理系统和维护的实现技术
6.1 信息化管理系统目标
配置的信息化系统以建设数字化电力企业为目标，实现生产、经营、管理一体化，满足企业管理提升和长远发展需要，对电力企业整体性战略发展构成强有力的支持。
借助国际国内标准和规范，建立企业一体化平台，减少数据冗余，实现资源优化配置。以资产管理为核心，建立资产全生命周期管理体系，优化资产结构；实现资产状况跟踪、测量，提高设备的可靠性；智能化决策设备检修周期，提升设备使用效率；通过全面预算控制，降低投资成本与运行维护成本。
结合生产过程控制自动化，实时采集生产运行数据，通过对标管理、绩效管理、预算管理，实现管理精细化，形成企业管控一体化，降低运营成本，提高企业效益。
6.2 信息化管理系统特点
*编码体系标准化：依托国际标准及行业标准编码体系，满足唯一性、合理性、扩充性、通用性、保密性、科学性、系统性、实用性的要求，实现资料交换和资料共享。
*数据中心集中化：通过数据集成，提供一个电厂全范围内从底层控制到分析优化、管理决策的综合应用平台，实现资金流、物流和信息流有机集成，形成管控一体化。
*标准产品可配置：根据电力企业信息化发展规划，功能模块可任意组合使用，满足电力企业组织调整、流程优化、管控方式等各方面的实际需求。
*个性需求可定制：对于电力企业特有的行业需求、个性需求，信息化管理系统能够支持新增业务功能定义，满足个性化业务处理的实现。
*异构系统可集成：可以与财务、办公自动化、人力资源管理等其它系统实现数据集成、流程集成，保障电力企业系统投资与应用成果。
*技术平台统一化：基于SOA设计模式，符合J2EE开发规范，采用中间件技术和工作流技术，支持基于构件的开发模式，构建纯B/S架构，实现统一的技术平台，满足企业所有业务在一个标准、开放、可扩展的技术平台下组装和运行。
6.3 信息化管理系统应用软件业务功能
发电企业管控一体化解决方案以实现智能化数字电厂为目标，将电厂生产控制与上层经营决策系统真正衔接，让生产控制系统的数据能够为电厂管理服务，实现以电厂管理指令指导生产指令，以生产指令优化底层控制，形成电力企业管控一体化，降低运营成本，提高企业效益。
应用系统是以企业生产、经营、管理数据为中心，以设备维护管理和企业成本管理为核心流程，涵盖企业资产管理、生产运行管理、经营管理和协同办公管理，为电厂的生产管理者提供真实、准确、及时的生产管理信息，市场经营信息，提高工作效率，提升管理水平，增强决策的正确性，适应“厂网分开、竞价上网”的市场经营模式。
6.4 信息化管理系统实现技术
6.4.1系统支持平台架构
系统主体程序需采用多层纯B/S架构，整个系统的体系结构由数据库服务器、多个应用服务器以及Web服务器、客户端组成，实现了样式、数据、控制和业务分离的模式，是一个高复用、并有严格层次划分的体系架构。
6.4.2系统运行环境
*硬件系统：支持微机、小型机的各种机器配置；
*服务器操作系统：支持Windows、UNIX等服务器操作系统；
*数据库系统：选用Oracle大型数据库系统；
*客户端：IE。
6.4.3系统权限管理
*用户账号建立与管理，包括系统管理员管理，系统管理员可以执行系统的所有功能，管理和维护信息系统的正常运行；
*用户信息建立与管理：任一用户可以属于不同的用户组，也可以属于不同的角色；
*角色信息建立与管理：任一角色只能属于一个用户组，一旦一个用户属于某一个角色，则此用户拥有赋予此角色的所有权力；
*用户组建立与管理：每个用户组之中可以建立不同的角色。
6.4.5信息化管理系统总图结构
杜宝瑞等（2015）[2]分析了智能工厂的基本特征和框架体系，认为智能工厂与传统数字化工厂、自动化工厂相比，具有制造系统集成化、决策过程智能化、加工过程自动化、服务过程主动化的特点，其框架体系由智能决策与管理系统、企业数字化制造平台以及智能制造车间构成，并阐述了这三个关键组成部分的基本构成。张益等（2016）[3]提出了基于资源域、服务域和组织域的智慧工厂概念参考模型，搭建了智慧工厂参考层级架构。李利民等（2016）[4]结合汾西重工“十二五”两化融合建设，提出了高端装备制造业智能工厂架构、建设目标和思路。张祖国（2016）[5]基于从研发创新到产品运维的全制造服务生命周期迭代过程，构造了智能工厂系统结构参考模型。杨春立（2016）[6]介绍了智能工厂内涵和建设重点、智能工厂主要建设模式、智能工厂发展重点环节等。智能工厂建设成为现今的热点，且国内学者也对其进行了广泛的研究，并从不同角度提出了智能工厂模型，但均偏技术层面。同时，目前对于智能工厂的建设还存在概念不清、架构模糊等现状，很多企业也只是盲目跟风，绝大多数企业还处在部分使用应用软件的阶段，少数企业实现信息集成，极少数企业能够达到智能工厂的水平。因而，本文从应用层面出发，构建智能工厂参考架构，以期为不同细分领域细分行业的智能工厂建设和实施提供参考。
2 智能工厂建设
基于《中国制造2025》的战略目标，企业智能工厂建设的总体目标为：在生产制造的各个环节应用智能制造技术，完美融合智能装备，建立企业智能化管理平台，基于全价值链实现产品全生命周期的数字化应用，以相关车间为试点进行智能车间建设，创新驱动，两化深度融合，建成以降低成本、缩短研发周期、提升产品质量和生产效率为核心的全价值链的智能工厂。
2.1 智能工厂内涵及基本框架
智能工厂是践行智能制造模式的重要载体和集中体现，交叉深度融合数字技术、新一代信息技术、智能技术与制造技术，是以客户的产品数据、优化的工艺流程、协调的生产装备为核心，实时获取工厂相关信息；以制造工艺流程和参数指令、智能装备和生产线、自动化物料配送系统的集成，实现面向产品规划、设计、制造、检测和服务等产品全生命周期各个环节的动态整合与优化的一种先进的综合制造模式，旨在提高工厂的运行效率，快速响应市场、满足客户的个性化需求，高效、优质、柔性、清洁、安全、敏捷地制造产品，推动企业各系统的无缝集成，实现产业结构调整和优化。
智能工厂的技术特征主要包括：（1）采用智能化设计手段和先进的信息化研发设计平台，实现产品性能与工艺的三维模拟与仿真优化，形成工艺数据库和知识库，实现产品研发设计的数字化智能化。（2）具有能自动完成产品制造过程，且能与互联网进行集成实现网络协同制造的智能生产线。（3）具有即插即用的软件集成平台，可对各种规模的生产线或整个工厂的运行进行模拟仿真以及优化。（4）设备联网进行实时数据采集，实现智能调度、制造信息全过程跟踪以及产品质量跟踪追溯。（5）实现产品全生命周期管理（PLM）、制造执行系统（MES）、企业资源计划（ERP）的集成应用和综合管控，建立统一的信息管理平台。
根据智能工厂内涵及技术特征表述，描绘了智能工厂的基本框架，如图1所示。
智能工厂基本框架具备智能工厂的四个特性：生产智能、过程智能、设计智能和管理智能，集成先进制造技术、数字技术、信息技术和智能技术。在实际生产中，工厂拥有众多加工装备、生产线、车间等，这些加工装备是具有感知、分析、推理、决策、控制功能的智能制造装备，如数控加工中心、高档数控机床、智能仪器仪表与试验设备、工业机器人等智能专用装备等；工厂部署的生产线属于自动化或智能化生产线，主要通过系统来操作运行，无需人工操作。智能化装备和生产线以及建设的智能车间能为制造过程提供生产所需的基础设施和制造资源。在实际生产之前，基于历史加工数据和制造信息对整个生产制造流程进行全面的仿真、模拟，然后通过生产线智能管控系统向实体工厂输出工艺、参数以及加工指令，通过工厂中部署的智能装备、自动化生产线和智能车间进行智能化生产。进行设备联网，用于工况感知和实时获取生產数据，实现数据的自动采集和人机交互等功能。与此同时，生产线智能管控系统通过生产资源管控、质量控制等对制造过程进行实时监控、调整、优化，以使制造流程达到最优水平。
2.2 智能工厂参考架构
面对制造模式的智能化转型升级，智能制造的本质仍是关注智能机器与人在生产过程中的深度融合，旨在使机器具备自动识别、计算分析、构思推理、主动服务以及决策判断等能力，建设机器与人完美契合的智能工厂。智能工厂建设需要进行顶层设计，而顶层设计的方法论就是设计参考架构。以智能工厂的内涵、技术特征、基本框架为基础，本文定义的参考架构是从工业软件层面出发，并将其应用在工厂实际生产环节中，两者相结合以完成生产任务的架构。这一参考架构使应用软件和工厂生产之间的协作得到实现，并可以指导以智能工厂建设为需求的应用项目，支持制造型企业业务运营和业务创新，构建核心竞争力。智能工厂参考架构如图2所示。
2.2.1 参考架构体系
智能工厂架构体系分为五层，每层分工不同，各有侧重，而又紧密集成，形成上下交互的整体架构。
（1）企业层：基于管理理念、生产模型、标准规范、优化的业务流程，结合行业相关应用，进行智能工厂整体规划，建立企业管理信息系统。
（2）运营层：整合企业信息管理系统，包括供应链管理（SCM）、企业资源计划（ERP）以及客户关系管理（CRM），三者有效结合，相互支持相关依赖，形成一个完整的闭环发挥整体效用，帮助企业改善运营效率，提升管理水平。
（3）执行层：智能化生产系统及过程是涵盖智能工厂的核心，就是对生产过程的智能管控，即制造执行系统MES。以MES作为生产执行层，处于中间桥梁作用，连接上下层级，使整体架构互融互通，起到了支撑整个架构的枝干作用。智能工厂建设必须从全局出发，以MES系统为核心，考虑生产的各个方面，随时获取实时数据，最大限度地提升企业的生产效率和管理水平。
（4）过程层：实现产品全生命周期管理，贯穿产品的产能规划、产品设计、工艺设计、制造运行、检测及服务过程，实现价值链端到端的数字化流程优化和集成。
（5）支撑层：利用智能制造技术如工业物联网、工业大数据、云计算等，配备智能装备和生产线实现数据采集和人机交互等功能，加之嵌入式应用系统和远程服务，为企业层、运营层、执行层和过程层的部署和管理提供基础能力。
企业层、运营层、执行层、过程层以工业软件应用为组成，依托于IT支撑，集云计算、大数据、智能装备、信息安全于一体，全局考虑，有效地对整个智能工厂建设进行规划。搭建一个软硬件结合，多系统相互集成、协调的完整的智能工厂架构体系。
2.2.2 参考架构特点
（1）高度集成的智能工厂管控平台。建立高度集成的智能工厂管控平台，通过梳理、优化业务流程，利用新一代信息技术，建立信息集成平台，支持制造资源的优化配置、供需双方的快速匹配，提高制造效率，全面实现信息化管理，建成快捷、高效的信息化综合管理系统。管控平台以数据中心进行展示，是智能工厂最高的指挥控制中心，可以将工厂的机器设备、工装模具、产品物料、人员状态、物流输送、生产运营等信息直观地在大屏幕上显示。具体包括工厂及车间的整体规划布局；设备运行状态监控及进度；产品的三维模型、动态仿真和工艺展示；生产计划跟踪和展示；产品质量统计分析；库存信息统计等。
（2）以数据为核心，实现互联感知。基于硬件、软件、网络和工业云（新四基：一软、一硬、一网络、一平台）等一系列工业技术和信息技术构建起的智能系统其最终目的是实现资源优化配置。实现这一目标的关键要以数据为核心，并实现它的自动流动。实现数据的自动流动具体来说需要经过四个环节，分别是：感知、分析、决策、执行。大量蕴含在工厂物理设备中的隐性数据经过感知被转化为显性数据，进而能够通过信息技术手段进行分析，将显性数据转化为有价值的信息。各层级系统的信息经过集中处理形成对外部变化的科学决策，并将信息进一步转化为知识。最后以更为优化的数据作用到工厂物理层，构成一次数据的闭环流动如图3所示。
感知。是各类数据获取。工厂的在生产制造过程中产生了大量数据。包括了物理尺寸、运行原理、环境温湿度、机子转速、液体流速等。感知是指通过物联网技术将各类数据通过传感器的手段采集到信息系统，使得数据可视化，将来数据从隐性数据变为显性数据。这个环节是对数据的初始化加工，是形成数据自动流动的起点。
分析。是对显性数据的加工。将“感知”阶段的数据通过清洗、建模、算法等手段赋予数据之间的关联关系的过程。通过数据挖掘技术、机器学习技术等数据分析处理技术将感知得来的信息进行进一步分析，给予数据不断地赋值，将显性数据通过一系列技术手段变为可被直接使用信息。
决策。是对信息的判断和深加工。将“分析”阶段的信息通过不断地积累和深加工形成最优知识库的过程。通过上一阶段对各个层次数据不断的开发利用，将形成不同层次、不同系统、不同领域的各类信息，通过对各类信息的综合决策（历史积累、现实评估和未来预测），形成最优方案，不断迭代和反复优化智能工厂所需的知识库。
执行。是对决策的实现。将“决策”形成的知识库通过数据的形式作用与智能工厂的物理设备的过程。通过信息技术手段知识库形成的最优决策转换成可被物理设备接受的数据命令，实现智能工厂的精准执行。使得智能工厂的设备运行更加可靠，资源调度更加合理，最终实现工厂效率的提升。
因此，基于数据自动流动的感知、分析、决策和执行，解决智能工厂生产制造过程中的复杂性和不确定性问题，提高资源配置效率，实现资源优化。
3 结语
近年来制造业面临着诸多的挑战和压力，竞争力不断加剧，如加快投入市场的速度，越来越短的产品生命周期，复杂的产品和生产流程，个性化、多样化的生产模式，价值链协同和可持续发展等，智能制造的出现，将为各制造企业解决现有问题、实现创新驱动转型提供了一条全新的发展思路和技术途径。智能工厂建设作为智能制造发展的载体，是当前制造业的发展愿景，也是正在积极努力的重点方向。但对于智能工厂，既没有统一的定义、统一的衡量标准、统一的框架，也没有固化的参考架构，因此，如何建设与企业战略规划一致且符合企业自身实际应用需求的智能工厂是亟需在实践中思索和探讨的。总之，各制造企业应遵循智能制造的基本思路，统筹布局智能制造规划，确定智能制造模式业态以及智能工厂实施路径和实施计划，全面提升制造业整体水平。
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一、引言
信息化是当今世界发展的大趋势，是推动经济社会发展和改革的重要力量。随着国内各大石油集团新建炼化项目的相继上线，新建炼厂的信息化建设在整个项目的建设进程中显得尤为重要。众所周知，一套科学、合理的信息化建设规划能够清晰的描绘出企业未来一段时期内的信息化建设蓝图，能够有效提升实现企业战略目标的信息技术能力，能够为企业发展自身信息技术能力提供一个中长期计划，是企业信息化建设的总纲。
目前，各新建炼化企业或大项目大多是根据各自的业务状况及其发展战略，按照业务模型框架对业务领域进行分析，从发展现状、面临形势、规划部署、效益风险、保障措施及项目描述等方面完成信息化规划的分析和编写工作，形成信息化发展规划方案，确实在一定程度上规范了各企业的信息化建设。然而，由于规划的标准不统一，方法不一致，造成了编制完成的项目规划在科学性和合理性方面有所欠缺，某些企业的很多小系统搭顺车一并投资建设，还有一些目前不具备条件的一些系统也被包含进来。在以往编制的规划中，往往存在一些问题，如，规划方案的完整性欠佳，导致信息化建设项目有缺项；规划方案中的项目描述不清晰，在后期建设过程中，导致不同的系统存在功能交叉现象；规划方案中的实施计划不合理，出现某系统上线后其数据源系统还在建设过程中，浪费了大量的资源。新建炼厂的信息化建设应当基于先进的方法论进行编制，从而可以保证新建炼厂信息化建设的科学性、合理性及先进性。
因此，新建炼厂在信息化建设方面必须根据统一的标准和确定的方法进行信息化建设的超前谋划，必须综合考虑新建炼厂的建设历程和业务实际来编制一套科学、合理、完整的信息化建设规划，从而保证新建炼厂的信息化建设与工程建设同步跟进。
二、关于决策树
决策树的重要作用在于能够将业务与IT进行关联，由四部分组成，从上至下分别是业务战略、业务目标、业务活动和IT能力。在基于决策树进行需求分析时，首先，要在各层面确定企业的业务战略，其次，要确定需要通过哪些业务目标来实现上述的业务战略，再次，要分析每个业务目标需要哪些业务活动来支撑，最后，将业务活动与相关的IT能力进行对应。此时，就完成了业务目标、业务能力、业务活动、IT能力的逐步推导，得出了支持各类业务活动的信息化能力，即可得出满足新建炼厂信息化建设要求的部分需求分析内容。
三、规划编制的方法
（一）基于决策树进行规划需求分析
需求分析是信息化建设规划中的一部分重要内容，完善的需求分析可以为后续的信息技术方案设计和项目规划奠定良好的基础，是提升信息化建设规划整体水平的关键切入点。需求分析的总体思路是，首先，根据企业的业务战略进行业务分析，为新建炼厂搭建业务架构，并基于决策树方法论进行业务与IT的关联分析，因为离开业务谈IT将是一纸空谈。接下来通过与直接需求和国内外经典案例的结合得到最终的需求分析。
由于篇幅限制，重点讲解需求分析中基于决策树如何将业务与IT进行关联，是通过从业务战略到IT能力的逐步推导来实现。假定某新建炼厂的业务目标是“1000万吨/年的炼油能力，通过优化资源、优化生产、实现精细化的高效管理、提高核心竞争力，建成国际先进、国内领先的智能化新型炼厂。”要达到上述业务目标，需要信息技术提供对业务的全面支持能力。基于决策树方法，通过对业务战略、业务目标、业务活动进行深入分析，确定所需要的信息化能力，推导出了经营管理层（完整的需求分析还应当包括决策层、生产管理层、生产操作层的分析，此处不再一一赘述）业务活动对信息技术能的力需求内容，如图1所示：
图1.经营管理层的IT能力推导图
由图1可见，通过ITTL管理的IT能力的建立将支撑和优化IT管理和IT运行维护业务活动，有效的提升新建炼厂的IT运行维护能力。通过科研项目管理IT能力的建立将有效的支持和优化科技管理业务活动，从而达到提升新建炼厂对科研项目全程记录和管理能力的业务目标。图中的其它内容不再一一分析。
依据上述方法完成的需求分析将具有与业务紧密结合、贴近用户直接需求、紧跟信息技术发展趋势等特点。一份完整的需求分析报告将会成为整个信息化建设的亮点，有助于提升信息化建设规划的整体质量水平。
（二）科学的进行信息技术方案设计
信息技术方案是信息化建设规划中的重要成果之一，科学、先进的信息技术方案可以为新建炼厂勾勒出信息化建设的蓝图，是整个信息化建设规划的核心内容。新建炼厂信息技术方案的内容需要充分考虑企业信息化和信息技术的发展规律和特点,按照信息架构设计、应用与应用集成架构设计、基础设施架构设计以及IT设计与工程设计的对接设计四个方面组织相应的信息化建设内容，即，设计各类数据流向科学、合理的信息架构，内容完整的应用及应用集成架构，先进的基础设施架构，实用的IT与工程对接重点，保证新建炼厂信息化建设有序开展。
下面重点介绍应用架构的设计，在进行应用架构设计时，应根据新建炼厂的业务需求和成熟的信息化技术，从决策层、经营管理层、生产管理层、生产操作层，描述出覆盖企业主要业务的应用系统架构，如图2所示：
图2.应用架构设计示意图
由图2可以看出，应用架构横向分为四个层次，分别是决策层、经营管理层、生产管理层及生产操作层。纵向分为三个领域分别是原油配置与原料采购、炼油化工生产、工程建设。新建炼厂的信息化建设必须与工程建设同步跟进，因此，在信息技术方案的设计中，应当包含IT与工程对接重点的设计的相关内容。一般情况包括三方面的内容：基础设施方面的设计对接（如，机房设计、网络综合布线设计、DCS/PLC接口设计、大屏幕）、自动化与计量仪表方面的设计对接（如，LIMS接口设计、先进控制系统设计、油品调合系统设计、计量仪表设计）及IT组织架构的设计对接等。
通过上述分析可以看出，若要设计出完整的信息技术方案，需要兼顾信息架构、应用与应用集成架构、基础设施架构、IT与工程的对接重点四方面的内容。作为信息化建设规划的核心支撑内容，信息技术方案的优劣直接影响到信息化建设规划的成败。
（三）合理的编制项目规划
项目规划是将信息技术方案的内容进一步具体化到相应的项目、策略、实施计划、投资计划，合理的项目规划可以为企业提供一个提升自身信息技术能力的方法和计划，因此，编制项目规划一定要注意其合理性。
重点介绍实施策略和实施计划的编制，实施策略将根据项目间的依赖关系及项目的风险效益分析制定，制定原则为：存在较强依赖关系的系统建设应在另一系统建设完成的前提下进行；低风险项目可首先考虑实施。
针对不同阶段信息化建设的需求及特点，结合新建炼化企业工程建设的进度进行分阶段组织实施，具体应分为以下四个阶段：定义阶段、实施阶段、生产准备阶段、生产运行阶段，如图3所示：
图3.结合工程进度制定实施计划的示意图
从图3可以看出，在不同的阶段应该安排与工程建设进度相一致的信息化建设内容，例如，在实施阶段的系统实施，应当包括，档案管理、资产管理等系统的实施工作，为项目档案验收和资产验收做好准备工作。通过上述分析可以看出，项目规划作为信息化建设的重点内容之一，务必要关注其合理性，否则将会导致整个信息化建设规划失去适用性而难以落地。
四、规划编写方法的应用
本文基于决策树方法论对规划编制方法进行了深入的研究，形成了一套科学合理的编制方法，并将该方法应用在了新建炼厂云南石化的信息化建设规划的编制中，为云南石化设计了一套具有全面性、前瞻性、实用性的信息化规划。基于决策树编制完成的云南石化信息化建设规划起点高、内容全、资源共享，能够全面支撑云南石化未来的业务发展需求，同时得到了用户的普遍肯定。
五、结论
在大型炼厂编制信息化建设规划时，采用本文提供的成熟方法，能够确保完成的需求分析具有与业务紧密结合、贴近用户直接需求、紧跟信息技术发展趋势等特点，确保设计完成的信息技术方案能够兼顾信息架构、应用与应用集成架构、基础设施架构、IT与工程的对接重点四方面的内容，确保项目实施策略和实施计划的合理性，支撑信息化建设规划完整落地。同时，若采用本项目提供的成熟方法进行规划的编制，不仅会节省大量的人力、物力资源，而且能够大大的提高工作效率以及规划的整体质量水平，确保编制完成的规划具有完整性、科学性、合理性。因此，这套方法在今后为新建炼厂编制信息化建设规划的工作中具有较强的工程实践意义。
参考文献：
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一、天荒坪建立管理信息系统的背景
天荒坪电站是八五，九五期间国家重点建设项目，电站总装机容量180万千瓦。在华东地区水电比重小且区域经济迅猛发展的大背景下，电站的建成，对华东电网的调峰填谷、电源结构的改善、供电质量的提高都起着十分重要的作用。天荒坪电站在华东地区的经济和社会生活中担当着重要的保电角色，是华东电网的骨干电厂。
1998年9月天荒坪电厂首台发电机组投运，至2000年12月底六台机组全部投运。作为一个全套引进进口蓄能机组建设而成的特大型水电厂，天荒坪公司运转之初就明确提出要在华东电力系统内按”新厂新办法”的方式组建精干生产队伍，努力提高设备自动化水平，按照现代企业管理制度向国一流，乃至世界一流方向迈进。
为适应对电站生产过程的安全规范化控制、人员精简下的高效率作业需求及企业管理的现代化要求，公司高层意识到一套运作良好的优秀的管理信息系统是实现上述目标的基本保证。2000年公司按照”总体规划，分步实施”的指导思想制定了企业信息化总体规划，并于同年批准了THPMIS的项目建设规划。
二、天荒坪管理信息系统的特点
1.企业的业务特点
电力行业属资产密集型行业，电力企业的资产（设备）健康水平，设备的可利用率，设备的寿命周期水平，设备运行的安全可靠性等因素是企业经营成本与赢利能力的决定性因素。对于一个抽水蓄能电厂，这种资产运营的决定性因素则体现得更为明显。需求决定管理目标，公司的各个层面的管理工作正是围绕着资产运营这个中心工作而展开。
2.对管理信息系统的定位与选择
管理信息系统的建设目的是围绕企业中心工作，服务于企业的生产管理。企业管理信息系统在国内已有10余年的曲折建设历史，我公司管理信息系统建设采取的是瞄准核心业务选择核心软件并以此为平台进行二次开发进而覆盖企业相关管理业务的建设模式。在经过近一年的调研比较后选择了先进性和实用性都较好的美国资产维护专业软件产品MAXIMO。在企业高层领导的直接领导下，在顾问工程师和企业各部门业务骨干的参与下经过近两年的开发与客户化实施，以MAXIMO为平台的管理信息系统已初步建成，公司以资产维护为核心的企业管理工作从此有了坚实的工作平台。
三、天荒坪管理信息系统在信息公开方面的效果表现
管理信息系统在企业管理中的作用可概括为：业务流程的规范化控制、统计计算工作的系统替代、资源信息的共享、辅助决策支持。
天荒坪电厂的公司管理信息系统已涵盖了设备检修、设备运行、项目合同、仓储管理、采购管理、固定资产管理等与资产运营相关的六大基础管理业务，涉及业务流程（子流程）22项。在这个信息平台上所有业务处理的过程信息全部被记录到数据库中。这些被记录留存的信息可根据需要按需要的形式随时展示出来;同时在公司内网上还开发了车辆调度查询系统、合理化建议管理系统等与厂务公开工作关系密切的小系统。
基于公司管理信息系统的使用，当前可即时提供的公开信息有：
当前及历史检修项目（大小修项目的项目分解）、检修项目的人工（服务费）及物料消耗、缺陷及工艺处理过程、审批执行过程信息。
设备的停用时期、隔离操作信息、缺陷判定审核信息。
年度及历史项目情况、项目费用的发生额、项目费用的分解内容、项目的实施方及实施过程。
仓储总量、仓储明细、仓储的经济储量、仓储的安全储量、仓储重订购信息。
采购的申请人、采购的内容、采购的审批过程、采购询比价过程、供应商信息、采购的执行进程、新购验收与存货的关系信息、采购物项的领用（使用）信息。
固定资产目录、资产的用停等状态信息、资产的原值/折旧/残值信息、资产的责任方（主人）信息、资产责任方变更信息、资产报废审批过程信息、报废资产处置信息。
用车及车辆调度信息。
合理化建议的提报即处理回复信息。
管理信息系统的建设是一个持续的过程，公司THPMIS在基础管理模块开发完成并正式运行近一年后，已积累了大量基础数据，企业基础管理工作已跃上一个新台阶。随着数据的日益积累，基于这个平台的管理功能开发的不断深入，管理信息系统对厂务公开工作的支撑力将越来越大。
四、利用管理信息系统推进厂务公开建设
管理信息系统对厂务公开建设的推进过程实质上是一个信息数据被厂务公开工作加工利用的过程;厂务公开工作要求的提出同样也可转化成为企业信息化建设的一种推动力。
利用信息系统的已有数据为厂务公开工作而开发服务的子系统现有：
1.厂务公开之物资采购实时查询系统
该系统的登录入口放在公司内网上员工可随时登录查询公司范围内的各种实物采购资讯。
该系统可实时查询任意历史时段内任意价值区间的历史采购项目的物资名称规格、采购申请人、询价人、采购执行人、价值、供应商、存量及历史用量，并可以以任意物项为对象分析其历史批次价格、历史供应商；以任意供应商为对象分析其历史上与本企业的交易业务内容与价格明细；以任意询价人为对象分析其每宗询价业务的询价业务对象，报价情况、交易条款等信息; 以本公司为对象查看一个时间段里公司同外单位采购交易执行情况。
网页查询实例图示如下:
(1)供应商分析。
(2)价格分析。
(3)供应商列表。
2.车辆调度查询系统
该系统可按车牌号、用车人、用车部门、用车时段等条件即时查询历史用车情况、即时统计部门用车里程数、并能显示当前车辆动态调度信息。
车辆调派使用以前一直是我公司职工反映的热点问题，有了这套系统后能实时了解到公司车辆的调派使用情况，职工心气平和了，非工作用车的情况减少了，公司年度车辆行驶总里程数也在逐年下降。
公司管理信息系统中现已形成为公有的信息已不限于上述几个部分，今后随着业务数据的积累与业务管理信息化的推进，结合厂务公开工作的需要，从厂务公开的角度可提出更多的实时信息查询需求，并将需求付诸于信息化开发实施，使企业员工能简单明了地获取他们需要的各方信息，实现他们的民主参与权和知情权。
五、以管理信息系统为平台开展厂务公开工作的优势分析
推行厂务公开建设是建立现代企业制度的重要组成部分，是以人为本、民主治企的具体体现。是促进企业管理与发展的一种体制保证。在信息化社会里企业要自强自立有所作为，信息化管理是其必然的选择。从本质目标上说企业的厂务公开建设与信息化建设是一致的。将厂务公开工作与信息化这一新兴的企业管理工具结合起来则形成了一些新的优势效果。
1.厂务公开信息的提供方从编纂信息变为按信息化流程要求强化基础管理和基础数据
如前所述管理信息系统建立的一项基本任务就是按企业经营活动中的价值传递链重组企业的业务流程，并将流程固化在软件系统中以强制判定的形式来保证其按规定执行。在天荒坪电厂信息系统的物资采购流程中，达到规定价值的物资采购（单项）必须经过询价环节才能形成采购订单而被执行；生产过程中的安全判定则更为严密。有了这种用程序判定的代替人工判定的管理方式。管理者可将精力更多地放在市场比较和质量掌控上，业务人员在业务过程中对询比价信息的处理（填写）的同时也就完成了对厂务公开数据的提供。
2.厂务公开信息的接受方从等信息变为找信息
员工需要厂务公开信息是基于一种主人翁责任意识的认识。在传统的厂务公开工作模式下，企业员工处在一种被动等待数据（信息）的状态中。在以信息系统为工作平台的厂务公开工作中，员工从被动等待变为主动查找，主动关心企业生产经营信息，这种工作方式的转变有利于对员工企业主人责任意识的培育和强化。
3.厂务公开的组织监督方从敦促检查变为决策设计
将基础管理流程交给软件流程控制，将数据的提取、综合、反馈交给建立在各流程数据之上的查询分析系统，企业的高层决策者就能将更多的精力放在提升管理水平的研究和精准决策判断的分析上;可围绕企业发展对厂务公开工作做更多的分析研究和提高而非事务性的督查布置。
4.信息系统平台之上的厂务公开工作实效性更强、延续性更好、信息的失真性降低
1 前言
随着信息化时代的到来，建设数字化电厂，加深信息化技术在电厂中的应用，成为了未来电厂技术的发展方向。顺应市场主流，把握技术趋势，让电厂实现数字化，构建一个全面的、真正意义上的数字化电厂，是电力事业信息化发展的重要任务。目前，对于数字化电厂的认识还存在较多的争议，有人认为信息管理系统、现场总线或厂级监控系统就是数字化电厂，也有人将三维电厂理解为数字化电厂，还有人提出所谓的较为完整的数字化电厂概念模型，也称为5s模型：分散控制系统（dcs）、厂级监控系统（sis）、信息管理系统（mis）、电力仿真系统（simu）、决策支持系统（dss）。对于数字化电厂的概念，还需要进一步进行探讨。
2 数字化电厂的概念及意义
2.1 数字化电厂的概念
目前，数字化已成为了一个普遍的时髦用语，数字化的影子在日常生活中随处可见，比如数字化电视、数字化地图、数字化电影等等。尽管人们在生活中常常使用“数字化”这个词语，但是对于数字化的具体概念却知之甚少。
数字化，就是把外部复杂变化的信息，转变为数字和数据，以这些数字和数据为基础，通过建立数字化模型，将其转变为一系列计算机可识别的二进制码，将其引入计算机内部并进行统一的处理的整个过程。
数字化电厂所涉及的信息范围非常广泛，它既包括外部的情报信息，又包括内部的管理信息，其中，内部的管理信息包括了过程控制信息、电厂设计信息、资源信息、以及电厂生命周期中各阶段中的信息。对所有信息进行数字化处理，是实现电厂数字化的必备基础。
数字化电厂应该包括电厂设计的数字化、生产过程控制的数字化、电厂管理的数字化、现场设备级的控制数字化和电厂信息的高质量数字化。目前，生产过程的控制已经完全实现数字化，并且在自动化、信息化方面达到了很高的水平。
2.2 数字化电厂的建设意义
从国内外成功实现数字化电厂的实例中可以看出，通过应用先进的软件，构建一个用于优化控制和数字化的综合平台，仅从经济效益方面来看，每年就能为电力企业节省上千万的资金。在故障预测与诊断方面实现数字化，可以预防重大设备的损坏，避免不必要的非计划停产，综合提高了生产的安全性，若将这些因素考虑进去，数字化电厂产生的经济效益将是十分可观的。
建设数字化电厂，实现计算机操作，能让生产的安全性和可靠性得到进一步的提高，从而减少运行的维护成本，降低工程耗费，符合现代化管理的要求。
3 数字化电厂应用的关键技术
3.1 应用分散控制系统，实现生产过程的自动化
分散控制系统（dcs）以其工作性能可靠，控制功能强大，人机交互界面易操作等优势，让其在大中型的火力发电机组的机炉主控领域中得到了广泛的应用。dcs组态，实现了锅炉炉膛的安全监控，以及汽轮机数字电液系统的控制，从而实现了dcs对机炉的系统和主要设备的统一监控和管理。dcs还能对电气系统进行监控，最终实现机、电、炉一体化控制。
随着分散控制系统技术的不断深入，还能为高层次的sis和mis的建立提供现场的实时数据。目前来说，dcs在火力发电厂中的应用已经比较成熟，其组态配置、设计思想、功能配置都已十分完善，dcs已经被应用于火力发电厂控制系统中的各个领域。
尽管dcs在火电厂的应用已经成熟，但是它也存在着一些不足之处：dcs采集的数据量有限，不能满足大型电厂的需要；各厂家的dcs不兼容；硬接线方式造成了资源浪费。
3.2 应用fcs技术实现现场设备级的数字化
在自动控制装置与现场设备之间，进行的串行通信、双向通信、数字通信及多点通信的数据总线称之为现场总线。由现场总线和智能设备所组成的控制系统称之为现场总线控制系统（fcs）。将控制技术、现场智能设备、计算机和通信作为一个整体性的技术，称之为fcs技术。
fcs技术重点用于实现
现场设备的数字化。fcs技术推动了智能仪表和现场智能设备的发展，也促进了dcs与plc（可编程逻辑控制器）的融合，并且对于fcs的发展和应用起到了有效的推动作用。fcs的应用，解决了dcs不能对智能仪表的高级功能进行有效发挥的问题，真正实现了智能控制系统与现场仪表之间的数字通信。
目前，多数的火力发电厂都致力于fcs和dcs的结合使用，让二者在发挥各自优势的同时，又能互补缺陷。由于我国大多数的火力发电厂现在采用的是dcs，所以，如何在对dcs不做太多变动的基础上，充分利用fcs技术是目前需要解决的实际问题。
3.3 应用mis和sis实现管理数字化
mis（厂级管理信息系统）和sis（厂级监控信息系统）组成了电厂的信息系统，也是实现厂级管理数字化的具体内容。
3.3.1 厂级管理信息系统
mis是以网络为平台，覆盖面设计整个企业，或者企业中的主要部门的辅助管理的信息系统，其主要组成部分有主机系统、应用系统和网络系统。目前来说，作为电厂的基础建设，mis已经被大多数的电厂所使用。
传统的mis局限于行政管理、财务管理和生产运营等的办公自动化，其功能非常有限。随着科技技术的发展，传统的mis已经不能满足目前的电厂需求，在mis的应用方面，电力企业对其有了更高要求。在新的mis建设中，应当应用erp（企业资源计划）的软件结构以及管理思想。新的mis应当具备报价辅助决策、交易信息管理、模拟成本实验和动态经济分析等功能。通过采用eam（企业设备资产管理）技术，对于设备的监控和维修进行强化，从而达到节省检修费用的目的。总而言之，新的mis应当为企业管理的“开源”、“节流”提供技术支持。
3.3.2 厂级监控信息系统
sis是以计算机软件技术和网络为基础，将生产过程管理、优化控制和过程实时监测融为一体的自动化信息系统。它是建立在mis与dcs网络之间的一个历史及实时的网络信息系统，它具有容量大、可靠性高、速度快的特点。sis在电厂中的应用主要包括性能计算、分析，过程管理和监视，优化调度，诊断机组运行故障，分析计算机组设备寿命，分配负荷等。
4 结束语
数字化电厂是我国电厂今后发展的必经之路。数字化电厂的建设是一项长期的、系统而复杂的工程，在技术手段和管理思想方面，应当与网络、信息、管理及工业各种技术进行融合，紧跟时代步伐，从而最终实现数字化电厂的构建。
参考文献
[1]王晓雄.构建全面数字化电厂的思考[j].中国仪器仪表，2011，（10）：41-44.
