信息技术在化工行业精益生产管理的应用.pdf

2023年08月|750 引言信息技术的普及程度越来越高，对人们的日常生活与工作产生了较大影响，也为社会生产提供了更多便利。在化工行业精益生产管理中，应用信息技术可以促进管理目标的落实，推动化工行业的高效发展。因此，需要在国内外现有研究结果的基础上分析如何在精益生产管理中应用信息技术。1 信息技术与化工生产管理概述1.1 信息技术信息技术即用于管理和处理信息技术的总称，主要是利用计算机科学与通信技术设计、开发信息系统以及应用软件。常见的信息技术包括传感技术、计算机与智能技术、通信技术与控制技术等，具有数字化、网络化、智能化、虚拟化等特点，在社会发展中占据着重要地位1。1.2 化工生产管理化工生产管理是化工企业的关键工作，指的是根据企业发展需求对化工生产进行严格控制，使生产活动更加合理。加强化工生产管理，能够保障化工企业的稳定运营，但部分企业仍然采用粗放式管理模式，没有通过信息技术加强精益管理，降低了管理质量。2 信息技术在化工行业精益生产管理中的价值2.1 有利于提高管理效率首先，化工精益生产管理涉及到诸多环节，应用传统的人工管理模式会降低管理效率，而应用信息技术可以简化管理流程、增强管理工作的合理性，使生产管理更加高效。其次，化工生产会产生大量的数据信息，若想对生产进行管理，就需要全面分析数据信息的内涵。应用信息技术可以通过数据库、云计算信息技术在化工行业精益生产管理的应用林德荣(福建德尔科技股份有限公司，福建 龙岩 364204)摘要：在社会经济高速发展的过程中，化工行业的发展规模越来越大，加强精益生产管理来提高化工行业发展质量，而应用信息技术可以促进精益生产管理的落实。文章利用调查法、文献资料法等方法对信息技术在化工行业精益生产管理的应用进行了研究与探讨。探究结果表明，应用信息技术可有效提高精益生产管理的效率、实现数据共享。化工企业需要高度重视信息技术并将其应用在生产图纸、报表、数据、设备的管理当中，进一步增强化工行业精益生产管理的标准性与规范性。关键词：信息技术；化工行业；精益生产管理中图分类号：F273 文献标志码：A 文章编号：1008-4800(2023)24-0075-04DOI:10.19900/ki.ISSN1008-4800.2023.24.020Application of Information Technology in Lean Production Management of Chemical IndustryLIN De-rong(Fujian Del Technology Co.,Ltd.,Longyan 364204,China)Abstract:In the process of rapid social and economic development,the development scale of chemical industry is becoming larger and larger,strengthening lean production management to improve the development quality of the chemical industry,and the application of information technology can promote the implementation of lean production management.This paper studies and discusses the application of information technology in the lean production management of the chemical industry by using the methods of survey and literature.The research results show that applying information technology can effectively improve the efficiency of lean production management and achieve data sharing.It is necessary to attach great importance to information technology and apply it to the management of production drawings,reports,data,and equipment,further enhancing the standardization and standardization of lean production management in the chemical industry.Keywords:information technology;chemical industry;lean production management二校-2023-8-下期.indd 752023/8/17 14:51:23技术与信息76|2023年08月等手段挖掘数据信息的深层含义，为管理工作提供支持。2.2 有利于实现数据共享在进行精益生产管理时，实现数据共享可以促进各部门之间的沟通，也可以提高管理质量。但在技术等因素的限制下，部分化工企业存在数据标准不统一、数据平台不完善等问题，影响到了数据共享。应用信息技术可以实现数据接口的统一，也可以对数据进行标准化描述，不仅可以突破不同数据之间的壁垒，也可以为数据传输与共享奠定基础2。2.3 有利于增强管理安全性大多数化工生产原料都较为危险，可能会引发爆炸等安全事故，且部分化工生产设备在运行过程中可能会出现故障甚至引发安全事故。在这种情况下，通过自动化控制系统对生产原料以及设备进行自动控制，有利于减少管理人员与被管理对象之间的接触，从而加大对管理人员的保护力度。2.4 有利于增加企业生产效益灵活应用信息技术手段可以提高化工生产管理水平，继而增加企业生产效益。首先，可以对化工产品质量进行严格管理，降低产品不合格率，有利于增加企业的经济效益3。其次，可以提高化工生产管理的自动化与智能化水平，有利于降低管理成本和提高管理效果。3 信息技术在精益生产管理中的具体应用3.1 在化工生产图纸管理中的应用生产图纸涉及到大量的工艺技术与标准数据，在化工生产中占据着重要地位。大多数设计人员会根据自身的工作经验以及化工生产需求在设计图纸上标注大量的化学试剂、药物比例以及化学方程式等信息，同时在化工生产期间内部数据会受到相应的限制。在这种情况下，加强对图纸管理，才能保障图纸安全，为生产工作提供依据。但化工生产图纸较多、保密性较强，通过传统的管理方式实现管理目标效率较低，所以需要利用信息技术加强图纸精益管理。技术人员可以根据生产图纸管理需求，利用信息技术构建图纸管理系统，提升图纸管理的自动化与信息化水平。例如，技术人员可以利用信息技术构建集 CAD/EDA 集成、图档模板管理、图文档电子仓库、图文档在线审批、图纸版本管理、图纸权限管理、图纸浏览与检索、图纸编码管理等功能于一体的图纸管理系统，从而增强图纸管理的科学性4。3.2 在化工班组报表管理中的应用班组管理是化工生产管理的常用手段，主要是通过班组形式对生产数据进行有效整理并通过报表等形式为生产管理人员反馈生产管理参数。例如，大多数化工企业都会通过班组操作平稳表、班组成本结算表等报表反馈生产管理状况。但传统的班组报表管理方式存在效率低、质量差等问题，影响到了生产管理效果。为此，技术人员可以利用信息技术手段优化班组报表管理模式。首先，技术人员应全面分析班组报表的特点，明确其管理需求，为信息技术的应用奠定基础。其次，技术人员需要根据班组报表管理的需求选择合适的应用方式，增强管理科学性。例如，班组报表中含有大量的数据，只有增强传输的准确性和做好数据的传输工作才能够提高化工生产质量，所以技术人员可以利用大数据、云计算、数据缓存等信息技术手段构建“智慧班组报表管理平台”，将报表统计、数据采集、报表分类管理、报表评审等功能融入到管理平台中，并增强管理平台的兼容性、扩展性以及集成性，让生产管理人员直接通过管理平台获取不同类型的班组报表并充分了解化工生产状况。3.3 在化工生产数据管理中的应用化工生产数据是精益生产管理的核心内容，会对化工生产活动产生较大影响。所以很多化工企业都十分重视数据管理工作且引进了 ERP 等信息化系统，在一定程度上提高了数据管理效率。但部分化工企业在开展生产数据管理工作时存在技术落后等问题，无法掌握更有价值的数据信息，为此应优化信息技术的应用，提高数据管理质量。第一，优化 ERP 系统。技术人员应完善 ERP 系统的功能，将供应链管理、库存管理、销售与市场管理、制造管理、客户服务管理、生产质量管理、产品运输管理等功能结合起来，使企业根据市场需求以及客户要求制定生产计划，增强化工生产的针对性5。第二，灵活应用数据库技术。从精益管理的要求来看，在管理过程中全面收集生产过程中的数据并对数据进行分析与转换，之后利用数据分析结果为企业决策提供支持。技术人员需要灵活应用数据库技术并在数据挖掘以及联机分析处理的基础上制定数据管理方案，通过数据库技术优化数据的存储、通过联机分析处理技术提高数据分析质量、通过数据二校-2023-8-下期.indd 762023/8/17 14:51:232023年08月|77挖掘技术自动挖掘数据深层内涵，从而优化生产管理决策。3.4 在化工生产设备管理中的应用生产设备在化工生产中发挥着重要作用，但生产设备的应用涉及到采购、选型、安装、验收等诸多环节且生产设备会受到生产环境、生产原材料、人员操作等因素的影响，可能会出现故障，所以需要利用信息技术加强生产设备管理。一方面，技术人员应利用PMS 系统加强设备管理。PMS 系统属于工程生产管理系统，采用了 B/S 与 C/S 混合的架构，可以根据相关要求对设备需求规划、设备选型、设备验收等各个环节进行管控。另一方面，技术人员可以利用在线监测、神经网络以及模糊系统等信息技术手段对生产设备进行故障监测。例如，技术人员可以利用信息技术手段构建在线监测平台，在该平台中输入各类生产设备的标准参数，如标准电压、标准电流、标准温度等，之后对生产设备的运行状态进行实时监测并对运行数据与标准参数进行对比分析，判断生产设备是否存在异常情况6。之后可以利用神经网络等手段构建生产设备的故障模型，准确分析生产设备的故障信息，为故障检修奠定基础。3.5 在化工生产调度管理中的应用生产调度是生产管理的关键环节，主要是根据实际情况优化生产状况。技术人员可以利用信息技术优化生产调度管理，增强化工生产的条理性。例如，DCS 系统是较为先进的分布式控制系统，具有较强的可靠性、开放性、灵活性、协调性以及功能性，通过利用 DCS 系统对化工生产管理过程实现有效调度。3.6 在化工生产仿真管理中的应用在生产内容愈加复杂的背景下，化工生产对虚拟仿真的需求相对较大，技术人员可以通过信息技术优化化工生产的虚拟仿真管理，可以灵活应用虚拟现实技术。虚拟现实技术是一种结合了多媒体技术、传感器技术、数字图像处理技术的综合信息技术，可以根据计算机图像学等原理通过多媒体技术对现实情境进行三维模拟。技术人员可以利用虚拟现实技术构建仿真系统，通过仿真系统对化学生产设备进行仿真处理，明确化学生产设备的运行原理并据此对设备进行全生命周期管理；对化学生产图纸进行仿真处理，判断生产图纸是否符合市场需求并优化图纸；对化学生产过程进行仿真处理，判断化学生产过程中是否存在安全风险与质量风险隐患，并根据判断结果制定应急方案7。4 信息技术在精益生产管理中的应用案例以工业互联网的应用为例4.1 案例概况特种气体生产管理难度相对较大，为提高精益生产管理水平利用工业互联网构建了特种气体精益生产管理系统，对生产工艺进行了优化。在应用工业互联网时不仅定制了专业化的 MES 生产精益化管理系统，也对原有的 DCS 系统、ERP 资源管理系统、SRM 供应商关系管理系统进行了优化，通过集成控制中心对这些系统进行了集成处理，增强了特种气体精益管理的科学性与合理性。4.2 具体应用在化工精益生产管理过程中应用工业互联网时制定了项目实施方案、明确了项目的具体内容与技术路线。(1)项目实施方案技术人员将管理系统划分为了四个层次，即基础设施层、生产控制层、业务运营层以及管理平台层，且将各个层次划分为了诸多系统，如图 1 所示。(2)项目建设内容与技术路线利用工业互联网打造 MES 精细化管理系统主要是为了提高特种气体生产管理的智能化水平，所以应对传统设备进行升级改造，即在设备关键环节中设置核心智能装备。例如，六氟化硫生产涉及到电解制氟、合成、六氟化硫合成等工艺装置，其中电解制氟环节的危险性较大，所以在构建系统时应利用 DCS 控制系统对生产装置进行生产过程检测、数据管理以及计量管理，从而增强生产的安全性。同时，应将关键生产设备与智能测量仪表、条码机等智能设备结合起来。构建精益生产管理工厂互联互通网络架构，将网络架构划分为国家标准/行业标准、数据采集以及工业现场这三个模块，并将国家标准/行业标准模块划分为展示层、应用层、支撑层、数据层以及基础平台层；完善数据采集模块的数据采集协议、数据采集服务等功能；将工业现场分为摄像头、仪器仪表、PLC系统以及 DCS 系统。构建工业数据统一平台，为特种气体生产管理提供数据支持。将工业数据统一平台划分为网络基础设施层、ETL 平台层、数据存储层、二校-2023-8-下期.indd 772023/8/17 14:51:23技术与信息78|2023年08月数据共享服务层、应用层以及统一门户层，通过 ETL平台获取统一数据、对结构化数据以及非结构化数据进行采集加工、对元数据进行有效管理；通过数据存储层存储经过处理的数据信息；通过数据共享服务层进行数据展示，充分彰显数据价值；通过应用层快速生成符合应用场景需求的业务应用；通过统一门户将数据开放服务门户、管控平台门户、应用使用门户结合起来。通过各种系统对特种气体生产的各个环节进行严格管理。即在初始管理环节中通过系统输入单位产品成本上限等基础参数，之后构建配料优化模型与资源综合利用模型；通过物质流模型、能源模型以及统计模型对设备参数进行自动化控制并判断设备运行参数是否符合需求；通过生产计划模型、生产调度模型以及能源调度与控制模型对生产参数进行调整；通过“能流物流价值流”协同耦合的制造模型调整生产参数。4.3 应用效果在利用工业互联网构建 MES 生产精益化管理系统后，化工企业的经济效益得到了有效提升。首先，化工企业的生产管理水平不断提高，生产效益提高了 20%；其次，化工企业的运营成本降低了 15%，即从之前的 1.35 万元降低到了 0.98 万元；再次，化工企业的产品生产效率与质量也不断提高，例如某企业实际案例，产品升级周期缩短了 100 多天，即从之前的360 天缩短为了 240 天，且产品不良率降低了 20%；最后，化工企业的单位产值能耗下降了 10%。总之，在生产管理中应用信息技术手段可有效增加化工企业的经济效益，增强化工生产的安全性与环保性。5 结语信息技术在化工行业精益生产管理中发挥着重要作用，不仅可以提高生产管理的自动化与智能化水平，也可以增强生产管理的安全性。因此应根据化工生产的实际情况将信息技术落实在生产图纸管理、报表管理、数据管理、设备管理等各个环节中，增强化工生产管理的科学性与合理性，促进化工行业的可持续发展。参考文献：1 卫巍.现代信息技术在化工生产管理环节中的应用研究J.信息系统工程,2020(07):86-87.2 武建刚.现代信息技术在化工生产管理中的应用研究J.化工管理,2019(29):111-112.3 王焕庆.化工生产管理中信息技术的应用J.化学工程与装备,2022(05):180-181.4 郭凡志.信息技术在油田企业安全生产管理中的应用研究J.石化技术,2021,28(02):193-194.5 李洪涛.计算机网络技术在生产信息管理中的应用探讨J.内蒙古煤炭经济,2020(21):185-186.6 王崇熙.信息化技术在食品加工与生产管理中的应用J.粮食科技与经济,2020,45(06):132-133.7 李津.化工行业基于定位技术的生产安全信息化应用J.石河子科技,2022(03):44-46.作者简介：林德荣(1984-)，男，汉族，福建上杭人，工程师，本科，主要研究方向为信息技术管理、科技项目管理，E-mail：。图1 基于工业互联网的MES生产精益化管理系统架构管理平台层生产控制层业务运营层基础设施层企业二级门户数据仓库与商业智能(BI)财务管理供应商关系管理(SRM)物流管理系统(LOG)客户关系管理(CRM)产品生命周期管理制造执行系统(MES)全面预算管理采购管理 能源管理系统工艺流程在线优化控制系统工业大数据平台工业生产视频监控系统视频会议系统网络基础设施安全保障设备管理系统协同办公系统(OA)报表系统 人力资源管理库存管理流程仿真系统销售管理二校-2023-8-下期.indd 782023/8/17 14:51:23