海上油氣工程自動化建造現(xiàn)狀與未來

周延東 海洋石油工程股份有限公司

隨著信息技術的快速發(fā)展，數(shù)字化、智能化、云計算、機械自動化將推動海上油氣工程自動化建造技術從自動化生產線，向未來的大型自動化工廠的方向跨越。設想中的大型自動化工廠需要有標準化系列化單件產品的設計和自動化制造系統(tǒng)智能化單件產品的倉儲系統(tǒng)、平臺模塊設計建造一體化技術、大型高效自動化建造組裝生產線以及高度集成的大型自動化工廠信息管理系統(tǒng)。

標準化單件產品

產品標準化是生產自動化的前提。海上油氣田固定式平臺因其水深、功能的不同，各種構件、設備的形式及性能千差萬別，目前標準化產品停留在梯子、欄桿、燈支架等小型輔助部件上，因此產品標準化成為阻礙建造過程自動化的最大障礙。解決這一障礙的途徑可以從兩方面開展。一是從設計源頭入手，細分固定式平臺建造的構件、撬塊等單件產品，實現(xiàn)單件產品的標準化和系列化，設計出的整個海上固定式平臺均選用標準化的單件產品組成；二是建立單件產品自動化生產線，標準化的生產工藝，使用機器人、智能傳感器等智能設備，高效高質生產出大批量、系列化的單件產品。

智能化倉儲系統(tǒng)

準確與快速調配單件產品是大型自動化工廠運作的必備條件。系列細分的單件產品以及外購采辦的標準化特種設備及材料能通過智能化的信息系統(tǒng)按類別儲存，按使用需求自動調配至組裝場地。

平臺模塊設計建造一體化技術

模塊化建造打破了以順序建造的傳統(tǒng)模式，設計建造一體化技術已成為國際上的先進做法。這種技術將模塊的標準化設計、采辦、建造及管理等充分地融合為一個整體，各工種作業(yè)減少沖突和反復，明顯提高質量、減少成本和工期。

大型高效自動化建造組裝生產線

大型建造場地的自動化生產線是高效組裝建造的硬件系統(tǒng)。這條生產線需要從整體布局設計，以最優(yōu)的工序將材料、單件產品、設備、撬塊等從外圍的自動化生產線以及智能倉儲系統(tǒng)匯集到主流程的大型自動化建造組裝生產線，高效生產出高質量的系列產品。

高度集成的大型自動化工廠信息管理系統(tǒng)

應用先進的信息技術，建立起標準化、數(shù)字化的設計信息管理系統(tǒng)、建造管理信息系統(tǒng)、采辦與智能化倉儲信息系統(tǒng)、單件產品/模塊自動化作業(yè)線控制系統(tǒng)、建造設備信息管理系統(tǒng)以及大型自動化建造組裝生產線信息管理系統(tǒng)等，通過高度信息系統(tǒng)集成，匯集成為大型自動化工廠信息管理系統(tǒng)，作為建造信息指揮中心來整體控制自動化工廠的運作。

海上油氣工程自動化建造的未來設想是：以產品標準化為基礎、以設計建造一體化為方向，以自動化智能化作業(yè)線為手段，實現(xiàn)大型海上固定式平臺的自動化建造。盡管目前僅是自動化工廠的初級階段，只要不斷探索和提高，就能逐步接近和實現(xiàn)大型自動化工廠的目標。