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。他1995年獲得帝國理工學院系統(tǒng)工程博士后曾任職英國英維斯集團全球咨詢部首席技術顧問。 作為間歇過程專家和信息化技術專家,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)調度和計劃等技術咨詢服務,涉及到石油、天然氣、電力、造紙、醫(yī)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)酋國家石油委員會的技術進步獎以及常州市領軍型人才重點扶持獎。
我國石化行業(yè)正面臨資源短缺、產品質量升級換代、結構調整及激烈市場競爭等諸多挑戰(zhàn),低碳環(huán)保要求的提高使得我國石化行業(yè)面臨產品標準和技術要求日益提高、監(jiān)管日趨嚴格等各種壓力,導致投資及生產成本大幅增加。許多傳統(tǒng)石化產品的產能基本飽和,有些甚至相對過剩,產品同質化現(xiàn)象嚴重。2016年作為“十三五”開局之年,國家經濟政策指出,穩(wěn)定經濟增長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)新加快產業(yè)結構調整,優(yōu)化產業(yè)布局,由“大”轉“強”?本刊記者特別采訪了石化行業(yè)專家,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劉振海博士。
《自動化博覽》:作為關系國家經濟命脈的支柱產業(yè),國家對石化行業(yè)的未來發(fā)展有何規(guī)劃?請您談談您的觀點。
劉振海:國內眾多科研院校、石化企業(yè)、專業(yè)咨詢機構及政府職能部門都對石化行業(yè)有比較詳細的系統(tǒng)化調研及展望論述。根據石化行業(yè)“十三五規(guī)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,以產業(yè)結構升級為重點,由石油化工大國向強國跨越為目標的產業(yè)結構升級規(guī)劃”。
近些年中國石化行業(yè)(確切說整個制造業(yè))面臨著許多挑戰(zhàn)。作為國家支柱產業(yè)的石化行業(yè),盡管“十二五”期間在產業(yè)結構調整、自主創(chuàng)新和節(jié)能增效方面都取得了一些成績,但整體上多數企業(yè)技術研發(fā)能力較弱、缺乏核心技術的自主創(chuàng)新能力、市場的快速響應和調整能力弱、產品附加值和產品精深度加工程度和發(fā)達國家同類企業(yè)相比有較大差距。面臨全球經濟發(fā)展的疲軟、國際地緣政治的不穩(wěn)性因素,原油、天然氣和煤炭等化石燃料價格的波動,未來新能源材料和技術的突破可能帶來的沖擊,環(huán)保壓力、勞動力成本的增加等等因素給石化企業(yè)未來發(fā)展帶來更多不確定因素和挑戰(zhàn)。企業(yè)層面如何能系統(tǒng)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(zhàn)略,從國家層面正確引導和規(guī)劃基礎能源和可再生能源的開發(fā)和利用,這對保證長遠的經濟發(fā)展和能源安全顯得尤為重要。
我個人認為國家對未來石化行業(yè)的整體規(guī)劃和政策導向以及石化企業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略應當充分研究和考慮以下幾個因素和趨勢,從可持續(xù)發(fā)展的角度確保宏觀調控和規(guī)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,世界原油可以滿足全球52.5年的生產;可確認的天然氣儲蓄可以滿足全球54.1年的生產;煤炭儲蓄可滿足全球110年的生產。儲備與生產比例指標R/P(Reserve/Production Ratio)表明,基于目前已探明的儲蓄量,中國的原油儲量僅能維持11.9年的生產,天然氣能維持25.7年,煤炭30年。基于世界能源資源2013年的報告,中國的煤炭儲蓄占世界總儲蓄的12.8%,但2014年中國的煤炭生產占全球總產量的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(guī)劃應當最大程度地利用目前市場原油和天然氣價格低迷的機會,合理地開發(fā)和利用國內有限的化石燃料資源,平衡短期的經濟增長和長遠的可持續(xù)發(fā)展。
(2)對頁巖油氣等新能源資源的勘查和商業(yè)開采的宏觀規(guī)劃和調控。頁巖油和頁巖氣的出現(xiàn)和商業(yè)開采改變了全球能源格局和地區(qū)能源政策,并給北美國家?guī)砹丝捎^的經濟和社會效益。但基于水利壓裂(Hydraulic Fracturing)技術的頁巖油氣開發(fā),由于可能會帶來的不可逆轉的水資源、環(huán)境及地質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采。中國2011年完成了第一口水平頁巖氣井的勘探。中國日益增長的能源需求、對進口原油和天然氣的依賴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,中國頁巖油氣的巨大儲量,頁巖氣地球物理、鉆井、完井、壓裂和試氣等勘查技術的引進、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)及全球經濟低迷背景下頁巖油氣可能帶來的巨大經濟效益等種種因素都大大促進了國家及國內外企業(yè)對頁巖油氣開發(fā)的投入。中國作為北美之外第一個商業(yè)開采頁巖氣的國家,2014年中國頁巖氣產量達13億立方米。種種因素似乎表明中國頁巖氣的開發(fā)是“天時、地利、人和”。 但我個人認為在目前頁巖氣商業(yè)勘探和開采費用較高、國內環(huán)境壓力和水資源短缺的背景下,國家的規(guī)劃應合理地平衡短期效益和可能帶來的不可逆轉的水資源、地質結構破壞等負面影響,從長計議,至少短期內暫緩甚至禁止頁巖油氣的商業(yè)規(guī)模的開發(fā)。
(3)石化行業(yè)應為未來新一輪的能源革命所帶來的沖擊做好準備。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對新能源資源特別是可再生能源的探索腳步會大大加快。彭博新能源財經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年較前一年增長了17%。中國的投資增長為39%,引領全球。能源轉化、能源存儲、新的光伏生產過程等相關的新材料和新技術的突破可能在不久的將來就會到來。以光能和風能為主的可再生能源利用效率的提升必將帶來新一輪的能源革命。而這一天的到來不僅將會對石化行業(yè)以及與其息息相關的中、下游行業(yè)帶來顛覆性的改變,也會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突破的必然性制定相應的石化行業(yè)長遠規(guī)劃和發(fā)展戰(zhàn)略。
《自動化博覽》:您認為我國石化行業(yè)發(fā)展面臨著哪些挑戰(zhàn)?石化行業(yè)的未來發(fā)展對于自動化技術提出了哪些新的需求?
劉振海:我個人認為石化行業(yè)中長遠發(fā)展所面臨的挑戰(zhàn)尤為嚴峻,特別是當可再生能源的開發(fā)和利用出現(xiàn)質的變化、電動交通工具開始普及之時。短期內我國石化企業(yè)如何能在現(xiàn)有的國情和體制下盡快卸掉包袱、通過合理整合和投資優(yōu)化來保證產值和利潤的增長,通過有效地利用現(xiàn)有資源和各種先進技術來實現(xiàn)降本增效是一個挑戰(zhàn)。
經過幾十年的努力,我國流程行業(yè)的自動化技術和應用有了破冰式的發(fā)展,不管是硬件系統(tǒng)還是對應的軟件技術上,為國內企業(yè)特別是中小型企業(yè)的自動化和現(xiàn)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的創(chuàng)新、軟硬件產品的研發(fā),還是在自動化應用領域的規(guī)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“跟隨者”的角色,自主創(chuàng)新能力弱,系統(tǒng)化的解決方案和整體應用實施能力缺乏全球市場的競爭力。
國內外的經濟形式及石化等行業(yè)的智能化制造需求給自動化技術及相關企業(yè)帶來了新的機遇和挑戰(zhàn)。 一方面隨著DCS和PLC控制系統(tǒng)硬件利潤空間和與國外同類系統(tǒng)價格差距的縮小,傳統(tǒng)的以控制系統(tǒng)和對應的應用服務需求已成為常態(tài),發(fā)展空間會受到限制。傳統(tǒng)的自動化行業(yè)過去幾十年來伴隨著改革開放所帶來的黃金發(fā)展時期可能已經過去。 另一方面流程行業(yè)對節(jié)能增效技術需求的增長及以工業(yè)大數據為基礎的智能制造等又為傳統(tǒng)的自動化行業(yè)帶來了新的發(fā)展機遇。如何將基礎的自動化技術與其它學科技術有機地結合起來,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成為未來自動化企業(yè)發(fā)展的方向。
《自動化博覽》: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(qū)相比,在智能化、數字化工廠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先于其它流程行業(yè)。在整體規(guī)劃和應用實施上也積累了很多寶貴的經驗。信息化系統(tǒng)基礎硬件設施及軟件的投入可能遠高于國外發(fā)達國家的同類企業(yè)。整體上我個人認為我國石化企業(yè)目前信息化建設水平和國外先進企業(yè)相比還是“有形無魂”,信息化的建設與企業(yè)的經營管理理念及企業(yè)文化相脫節(jié)。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。
我個人認為未來的智能制造應具備五個特點:(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)。這五個方面的要求不論是技術層面還是管理層面都離不開信息化的支持。企業(yè)信息化建設應以節(jié)能降耗、提高效率和產率,繼而全面提升企業(yè)的綜合競爭力為建設目標,并通過信息化的建設提升對市場狀況的宏觀預測和快速戰(zhàn)略調整,實現(xiàn)從管理到生產的雙“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)文化中會是智能制造成功的關鍵要素之一。
《自動化博覽》:對于當前石化行業(yè)信息化建設帶來的網絡安全問題,自動化企業(yè)應在哪些方面采取措施?
劉振海:我個人認為網絡安全問題自互聯(lián)網誕生以來就一直存在,只是企業(yè)信息化的建設使得網絡安全問題更加嚴峻。企業(yè)信息化建設包括企業(yè)產品及設計、企業(yè)生產過程、企業(yè)產品銷售、經營管理、決策以及信息化人才隊伍等多個方面。網絡安全只是信息安全的一個部分。
企業(yè)信息安全需要將信息管理體系和信息安全技術有機地結合起來,建立起包括軟硬件安全防護系統(tǒng)(例如安全網關、防火墻、安全路由器等)、文檔安全網關、入侵檢測系統(tǒng)(IDS)、入侵防御系統(tǒng)(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(tǒng)。隨著中國企業(yè)信息化發(fā)展的不斷完善,國產信息安全產品的研發(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本身的發(fā)展。自動化企業(yè)在進一步提高DCS系統(tǒng)及網絡安全的同時,如何能與專業(yè)的安全技術廠商緊密合作,為企業(yè)提供完善的信息安全管理技術和系統(tǒng),既是機遇也是挑戰(zhàn)。
摘自《自動化博覽》2016年2月刊