海上油气工程自动化建造现状与未来

周延东 海洋石油工程股份有限公司

随着信息技术的快速发展，数字化、智能化、云计算、机械自动化将推动海上油气工程自动化建造技术从自动化生产线，向未来的大型自动化工厂的方向跨越。设想中的大型自动化工厂需要有标准化系列化单件产品的设计和自动化制造系统智能化单件产品的仓储系统、平台模块设计建造一体化技术、大型高效自动化建造组装生产线以及高度集成的大型自动化工厂信息管理系统。

标准化单件产品

产品标准化是生产自动化的前提。海上油气田固定式平台因其水深、功能的不同，各种构件、设备的形式及性能千差万别，目前标准化产品停留在梯子、栏杆、灯支架等小型辅助部件上，因此产品标准化成为阻碍建造过程自动化的最大障碍。解决这一障碍的途径可以从两方面开展。一是从设计源头入手，细分固定式平台建造的构件、撬块等单件产品，实现单件产品的标准化和系列化，设计出的整个海上固定式平台均选用标准化的单件产品组成；二是建立单件产品自动化生产线，标准化的生产工艺，使用机器人、智能传感器等智能设备，高效高质生产出大批量、系列化的单件产品。

智能化仓储系统

准确与快速调配单件产品是大型自动化工厂运作的必备条件。系列细分的单件产品以及外购采办的标准化特种设备及材料能通过智能化的信息系统按类别储存，按使用需求自动调配至组装场地。

平台模块设计建造一体化技术

模块化建造打破了以顺序建造的传统模式，设计建造一体化技术已成为国际上的先进做法。这种技术将模块的标准化设计、采办、建造及管理等充分地融合为一个整体，各工种作业减少冲突和反复，明显提高质量、减少成本和工期。

大型高效自动化建造组装生产线

大型建造场地的自动化生产线是高效组装建造的硬件系统。这条生产线需要从整体布局设计，以最优的工序将材料、单件产品、设备、撬块等从外围的自动化生产线以及智能仓储系统汇集到主流程的大型自动化建造组装生产线，高效生产出高质量的系列产品。

高度集成的大型自动化工厂信息管理系统

应用先进的信息技术，建立起标准化、数字化的设计信息管理系统、建造管理信息系统、采办与智能化仓储信息系统、单件产品/模块自动化作业线控制系统、建造设备信息管理系统以及大型自动化建造组装生产线信息管理系统等，通过高度信息系统集成，汇集成为大型自动化工厂信息管理系统，作为建造信息指挥中心来整体控制自动化工厂的运作。

海上油气工程自动化建造的未来设想是：以产品标准化为基础、以设计建造一体化为方向，以自动化智能化作业线为手段，实现大型海上固定式平台的自动化建造。尽管目前仅是自动化工厂的初级阶段，只要不断探索和提高，就能逐步接近和实现大型自动化工厂的目标。