生产企业信息化发展的若干趋势-论文

* 王华，男，教授级高级工程师。1991年毕业于石油大学石油加工专业，获硕士学位。现在中国石油天然气股份有限公司规划总院从事炼化信息技术研究与应用工作（担任炼化信息技术部主任）。地址：北京市海淀区志新西路3号，100083。E-mail：wanghua@

文章编号：1004-2970（2014）05-0005-05

王华*

（中国石油天然气股份有限公司规划总院）

王华. 生产企业信息化发展的若干趋势. 石油规划设计，2014，25（5）：5～9

摘要 企业信息化的本质是信息技术与生产制造技术的结合。信息技术的快速发展和广泛应

用，对企业的运营模式产生了深刻的影响，企业生产运营的各个方面，如，操作层、管理层和决策层，都有相应的信息系统支撑。新的信息技术产生及其与工业的融合，使企业信息化又呈现出新的发展趋势。阐述了物联、实时、可视、移动、智能这些新技术在生产企业的发展趋势及应用。这些信息化技术在生产企业的成功应用，推动了企业不断提高精细化管理水平和科学决策水平。

关键词 生产企业；信息化；发展趋势；物联网；实时；移动；可视化；智能化

中图分类号：F272.7，TP39 文献标识码：A DOI ：10.3969/j.issn.1004-2970.2014.05.002

企业信息化主要包括产品设计信息化、生产过程信息化、市场营销信息化、经营管理信息化、决策信息化，以及人员队伍的信息化技能培养等多个方面，通过信息化转变生产经营管理方式，不断提高操作水平、管理水平和决策水平。

信息化是建立在信息技术基础上的应用。随着信息技术的进步，计算机硬件、软件及网络技术等快速发展，云计算、物联网、大数据、移动互联网等新型信息技术不断出现，并与自控技术、通信技术等相融合，形成广义的信息技术，促进了信息技术更加广泛和深入的应用。各种信息技术的应用带动企业的变革，产生新的操作模式、运营模式和商务模式；而企业信息化的发展，又对信息技术的应用提出了更高的要求，即，要求信息化能够达到及时、便利、准确、安全和低成本。当前，企业信息化发展的主要趋势是：物联、实时、移动、可视、智能。

1 物联

1.1 物联网的定义

企业在运营过程中会产生实时生产数据、管理数据、图像、视频、音频、文本等各种数据。一般来说，生产设备的自动化程度较高，其数据的自动化采集条件较好，公用工程、仓储、化验等设施的数据自动化采集率偏低。而物联网是当前解决数据自动采集问题的主要途径。

物联网（Internet of Things）是指通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定协议把任何物品与互联网连接起来进行信息交换和通讯，以实现识别、定位、跟踪、监控和管理。物联网分为感知层、传输层、应用层3个层次，全面感知、可靠传送、智能处理是物联网的主要特征。通过物联网，使相关物

品与网络连接在一起，实现物品的自动识别和信息

的互联共享。

1.2 发展趋势与应用

感知层是数据采集的基础，指的是各种末端设备，包括具有“内在智能”的设备，如，传感器、移动终端、视频监控系统等，以及具有“外在使能”的物品，如，贴上RFID的各种资产、携带无线终端的个人或车辆等。感知层是物联网的“触手”，通过感知识别技术采集声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种需要的信息。

传输层是数据传输的通道，包括各种无线或有线通信网络，实现感知层设备的互联互通及数据的上传、下载。因感知层设备众多，环境复杂，因此，物联网所采用的网络通信技术主要是无线网技术，包括工业无线网通信技术、WiFi（无线保真）通信技术、RFID通信技术及3G（第三代移动通信技术）、4G（第四代移动通信技术）通信技术等，实现信息的实时传递。

应用层是数据收集、处理、存在、应用的平台，通过应用层对数据进行管理，使各级用户得到企业真实的信息，实现实时在线监测、定位跟踪、报警联动、远程维护、调度指挥、统计分析等功能，并保证系统运行的有效性。

如，炼油化工企业物联网系统主要是在现场为装置、罐区、设备和厂区周界等部署各类传感器、摄像头、RFID等感知设备，建立无线传输网络，实时采集和传输设备、装置、罐区及人员等现场数据和信息，实现物与物、人与物的互联。通过物联网系统可提高企业生产现场的数据自动采集率，减少手工录入数据量，为生产操作层、生产管理层和决策层提供真实可靠的一手数据，为企业的上层应用提供统一、准确的数据源。

1.3 主要技术手段

感知层主要技术手段：一是，RFID标签与读写器。RFID分为无源和有源2种方式，工作频率分为低频、高频和超高频，RFID读写器也分移动式和固定式的无线射频识别，二者之间通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据；二是，无线传感器网络。该网络是由部署在监测区域内的微型传感器节点组成，通过无线通信方式形成的一个多跳自组织网络系统，感知、采集和处理网络覆盖区域中被感知对象的信息。

传输层主要技术手段：一是，工业无线网。目前，工业领域的无线网络标准有WirelessHART（可寻址远程传感器高速通道）、ISA100（工业级无线传感器网络国际标准）以及WIA-PA（面向工业过程自动化的工业无线网络标准技术），通过标准协议连接到过程或工厂设备的无线现场设备采集数据。Zigbee（紫蜂协议，一种低速短距离传输的无线网络协议）网络也属于工业无线网的一种；二是，WiFi。主要用于办公区、库房等，符合防爆标准的WiFi已经应用于炼油化工企业的装置、罐区等区域；三是，2G（第二代移动通信技术）、3G、4G通信技术。

应用层主要技术手段包括支撑软件（操作系统、数据库）、中间件、应用系统等。

2 实时

2.1 实时的定义

实时（Real Time）是事物发生过程中的实际时间，在事物发生、发展过程中的同一时间进行测量、计算或传递，要求在规定的时间内完成某种操作。实时有硬实时和软实时之分，硬实时要求在规定的时间内必须完成操作；软实时要求事件响应是实时的，按照任务的优先级，尽可能在规定时间内快速完成。实时的本质是以实际数据为驱动的操作、管理和决策方法。当监控对象发生某种变化时，管理者能够及时获得变化的数值并做出响应，使对象按照规定的目标运行。

2.2 发展趋势与应用

实时是企业精细化管理的本质要求。随着传感器、RFID、网络摄像机等数据采集设备的大量应用，各种不同类型的实时数据形成了海量的大数据。一方面，随着信息化与工业化的融合，企业内部控制层的自动化设备与管理层的信息系统实现了数据自动交互，工厂实时数据不仅能在控制终端查看，也可以在办公室电脑上查看，提高了生产管理的实时性；另一方面，由于互联网等信息技术的应用，企业外部和企业间的交易模式、商务模式、物流模式等都在发生变化，各种产品和服务的市场价格、销量等数据可通过各种信息系统实时获取，企业可及时对变化做出响应，提高了经营和决策的实时性。

在流程型企业，实时应用的技术基础是实时数据库（RTDB）及建立在其上的企业内部实时监视、预警、管理系统，以及以内部生产数据、销售数据、外部市场数据为基础的经营系统等。目前，企业内部以实时数据库为基础的实时应用已经比较成熟，面对企业外部市场的实时应用还处于成长阶段。在