一、前言
近年来，信息技术在化工行业的应用取得了很大进展，CIPS(Computer Integrated Processing System )企业广泛了解思想技术， 其应用意义和价值也逐渐得到认可，有利于化工企业信息化进程的实施和加快。
化工企业是我国国民经济的支柱产业，具有规模大、连续生产的特点， 是典型的过程工业。 在化工工业中， 技术、管理等信息综合集成代表了当今先进的经营理念，CIPS实施工程是实现先进生产理念的标志，是工业信息化的实现 实现传统产业现代化生产的必由之路。
二、化工企业现有信息系统结构模型
随着信息技术和先进生产技术的发展和应用， 实施化工企业CIPS呈现出良好的发展机遇和强大的生命力。 发达国家的大型化工公司几乎都处在实施CIPS不同阶段。 自20世纪90年代以来，中国许多大中型化工企业开始逐步建设和实施各自的实际情况CIPS本项目初步实现了生产管理信息的共享与整合。 化工企业CIPS主要特点是实现企业生产、管理、经营全程价值链的综合集成，建立供应、生产、销售供应链管理体系，实现物流、能流、决策流、资金流、信息流等价值流的适时融合，各种价值流过程以数据的采集、存储、 抽象信息的加工、处理和传输是核心，将技术、 产品、市场、管理、人员通过信息平台有机结合形成整体系统。
现有可供参考的体系包括欧洲共产党ESPRIT和CIM/OSA普渡大学系统结构，美国SEM 清华大学自动化系提出的圆轮结构和四维系统结构。综上所述，典型的化工生产工艺CIPS分层功能系统结构如下：
1.决策或管理层
原材料价格、 供需、产品销售、储存和运输 用户对产品性能和利润变化的要求， 应用投入产出优化模型，制定生产经营决策和主计划。
2.管理层
根据公司的生产计划， 原料供应、 利用相应的数学模型，结合生产过程数据，组织生产和优化计划管理， 并完成后勤， 维修、 管理财务和销售。
3.优化层
优化调度，优化公司上级管理信息的操作。 根据公司的生产指令， 优化调度各分厂生产任务，实施优化控制。
4.监控层
生产过程监控和优化控制是通过系统丰富的过程控制软件(如常规控制和先进控制软件)实现的。 借助自诊断系统和诊断专家系统， 确定系统和生产过程的故障及其原因，并及时采取保护措施。
5.基础层
现场仪表， 由执行器和特殊仪器组成，实现生产设备各工艺参数的检测或实时控制，要求基础层检测数据准确、稳定、可靠。
上述五个层次中，上三层为管理信息系统，下二层为生产自动化系统， 各层通过网络联系， 收集业务信息主流自下而上，控制决策信息自上而下的有机结合。
目前，CIPS它基本上可以归结为信息技术在过程工业中的综合应用，仍处于信息集成阶段， 而且信息集成主要局限于企业，局限于过程系统的运行阶段，还没有到过程集成阶段。 在国内CIPS还处于起步阶段， 人力投入， 物力和财力相当欠缺。 由于缺乏深入研究，在实施中CIPS在这个过程中仍然有一些片面甚至错误的理解。
三、化工企业信息化建设存在的问题
1.对信息系统建设存在误解
对信息化的认识不足，大多还停留在表面上，思想落后。目前主要有四种错误倾向:一是简化。认为信息化就是启动信息系统项目，完全是技术问题。二是神秘化。认为信息化太深，需要大量的专业知识，不能从事。三是模式化。认为信息化是解决化工企业管理问题的灵丹妙药四是短视化。认为信息化成本太高，没必要，现在开展太早了。同时，大多数化工企业高层领导对信息化的正确认识和重视程度不够，对员工进行信息化培训，培养企业自身的信息化人才。
2.信息化建设缺乏科学的战略规划方法
化工企业必须根据内外条件和企业战略， 认真实施信息化建设。如果信息技术的使用对企业组织结构、业务流程、企业文化等方面的影响没有从企业战略和商业利益的角度充分考虑，制定有效的实施步骤， 盲目投资最先进的软硬件， 其后果或信息技术只能在局部环节处理中提高效率， 或形成设备闲置和投资浪费。
3.化工企业信息化投资金低，重硬轻软
许多企业对硬件的投资占信息投资的80%以上，而配套软件的投资相对滞后。这种重硬轻软的做法不仅占用了大量的营运资金，而且使硬件设备的收入-投资比较小。由于缺乏早期论证，一些信息系统建立后缺乏科学合理的应用，导致投资浪费。
4.整体信息技术应用水平较低
目前，只有少数化工企业实现了基本管理体系，绝大多数化工企业的信息水平仍处于文本处理、财务管理等办公自动化和简单信息管理阶段，局域网的应用主要处于简单信息传输水平，生产控制应用较少。信息孤岛现象严重，资源无法共享，信息化建设综合优势无法发挥。据调查统计，全国固定资产超过1亿元的大型企业，其信息技术固定资产占固定资产总值约为0.5%，信息技术人员仅占总员工的0%.5%，软件投资占信息化总投资的30%以下；未形成企业信息工程建设咨询监理评价体系机制，导致部分企业信息工程盲目启动，工程质量无法保证。
5.缺乏信息意识和相关技术人员
人才是企业发展的基础。信息化的发展需要懂得商业管理和信息技术的复合型人才。由于资金、制度、管理等原因，大多数中小企业对人才缺乏吸引力，员工素质普遍较差。而且大多数企业领导对信息知识知之甚少，对信息化重视不够。尽管目前我国很多企业都不同程度上开展了信息化建设,但他们并非全都对什么是企业信息化、如何实施信息化有透彻的了解。此外，中小企业很难找到一批既懂信息技术又懂企业管理的复合型人才，这直接影响到中小企业的信息化进程。
四、化工企业智能生产技术发展趋势
21世纪，世界将全面进入知识经济时代。21世纪初，信息经济仍然是主导知识经济和社会的国家。自21世纪以来，世界各地的化工企业都面临着降低成本、提高利润、确保安全、生产清洁产品、面对全球竞争、取得最佳运营业绩等共同挑战。在这种情况下，化工企业智能生产技术的发展趋势如下：
1. 智能仪表和现场总线技术的发展
在高科技的推动下，自动化仪器和设备正进入真正的数字、网络和智能时代。其技术发展的主流是数字测量信息、智能检测仪器、现场控制和过程管理的集成。21 传感、执行和通信是世纪头十年的热点。仪器不仅是工业时代的测量工具，也是当今信息时代的信息源。传感器的数量将在近10年内增加几十倍。非控制变量信息在自动化系统中的比例也将翻倍，并将利用固体物理特性产生的敏感机制开发成物理、化学、生物等敏感元件或传感器。微型化、高精度、低功耗、智能化、集成化传感器技术。信号无线传输、远程无线监控和非接触式控制器也是一个重要的发展方向。微传感器和模型跟踪和控制分子级的物理化学过程，确保每种原材料的潜在最大价值。微型智能传感器在线实时实现化验分析。由于嵌入式智能传感器、材料和设备也是智能的，温度、压力、应力、应变、振动、位移等参数可以在线连续测量，潜在损坏部位可以及时预测和预测，事故发生前可以进行自诊断和自修复。
化学测量分析也将成为现场基础技术。将测量分析的分辨率和灵敏度提高成倍或几十倍，分析周期将缩短十倍至几十倍。NMR(Nuclear Magnetic Resonance，核磁共振分析)、微波(Microware)、近红外光谱(NIR)分析技术(Molecular)实时、在线、多指标、多功能、多用途实验分析。传统的质量测试分析室将被实时、在线、连续的产品质量和成分分析系统所取代，以最大限度地提高过程控制和环境监测的质量。
现场总线技术将使当前的模拟和数字混合和分散控制系统(DCS)现场总线控制系统被全数字式完全分散的更新所取代(FCS)，真正实现危险分散、控制分散、信息集中和监控集中。
化工厂将运行动态信息网络。成千上万的传感器通过网络直接、实时地传输整个工厂的数据和图像信息，为严格的实时优化模型提供数据，并结合组分模型，预测产品组成，实现整个工厂的实时连续优化。全装置、全厂将普及先进控制。高度自动化的关键是依靠过程信息进行统计诊断和过程统计控制。建立监控数据库，专家只需要处理第一次事故。故障诊断和智能预报警可提前6个月在线监控。建立静态和动态模拟的过程模型[12]，模拟速度将比现在提高几十倍或几百倍，足以在一天内模拟整个工厂的所有设备和单元。
2.生产执行系统将成熟并成为应用热点
生产执行系统(MES)又称制造执行系统或生产运行管理系统，是解决过程控制层与管理层之间信息隔断的关键。Emerson 公司引用《SCOR》数据[13]显示，ERP实施规模大，周期长，导致46%逾期完成，41%超过支出预算，49%未达到财务目标，未达到预期回报。据美国ARC据公司调查，53%的客户报告ERP对工厂生产有负面影响。主要原因之一是缺乏真实、及时、全面的生产过程现场信息，忽略了连接现场，这就是生产执行系统的原因。随着计算机技术、网络技术和通信技术的发展，生产执行系统将逐渐成为一个集成的生产执行系统(I-MES)。全面覆盖生产计划优化、滚动调度、实时数据库、数据校正、收率计算、成本控制、生产统计KPI指标实时监控、绩效分析、流程模拟、质量控制、在线优化、先进控制、资产管理、设备诊断维护、库存管理自动化、在线优化控制、质量控制、比例控制，并且下联DCS、PLC、ESD(紧急停车系统)和ASM(异常事件管理系统)ERP、SCM、HSE、E-Business、E-Cooperation 和DSS(决策支持系统)。过去的10年，MES理念、技术、软件产品已明显成熟，未来10年或20年将成为化工企业看好、迅速普及的技术领域。
.从ERP提升到供应链管理(SCM)和电子商务
目前，国外排名前50名的化工公司都普及应用了ERP 基本模块。近90%的其它化工企业也都已经或正在实施具有行业特色的ERP基本模块。
以财务为核心，集物流、资金流、信息流为一体，包括财务会计(FI)、管理会计(CO)、销售与分销(SD)、物料管理(MM)、流程行业生产计划(PP)、工厂与设备维护(PM)、人力资源(HR)，甚至包括资产会计、项目管理、库存管理、电子市场(e-Procurement&e-Marketplace)等模块。覆盖了勘探、开发、原料储运、生产、化工、产品配送和销售，以及仓库、销售店的整个供应链的企业资源计划。其中，Shell公司使用ERP的用户已经达到6.1万个，占其分布全球近150个国家和地区雇员总数的55%。其早期基本采取分散式，仅SAP系统就达60多套。现在考虑进一步规范核心业务流程和降低IT运行成本，将IT系统变成集中式的结构。目前，其人力资源系统采用完全集中式，欧洲ERP为集中式，马来西亚ERP为5个国家和地区的集中模式，其他多为一个国家一个系统，最终将按三个事业部整合为三个集中的系统。Exxon Mobil公司的ERP实施覆盖了全球200多个国家中的分支机构的运营，涉及10万名员工。其早期采取分布模式，每个地区或国家有一套SAP系统，现在已经集成为整个公司一套SAP系统，而且服务器也实现了大集中。
专家认为，化工企业的IT投资重点是：20世纪70～80 年代为DCS，90年代为ERP，而进入21世纪后则转为以供应链管理为主的企业运营管理EOM。因为ERP回答的是已经发生了什么，它是交易的执行和生成历史的报表，是在现在看过去，而EOM则是回答今后应发生什么，生成最佳决策，指导企业执行最佳决策；是从供应链的角度，注重增值的环节，从过去、现在来推断、优化将来。供应链管理是一种新的商务模式和理念，它强调更多地关注价值的创造，而不单是降低成本；更多地关注企业组织之间和外部，而不单是组织内部和生产环节，要把化工厂融于全球性的采购、供应、交易、客户的环境和国际贸易体系中。 上层的ERP、SCM、E-Business 和DSS，中层的EOM和MES，下层的DCS、PLC 和ESD等的有机组合，构成了化工企业智能化生产技术的整体。
五、结束语
首先，化工企业的信息化建设是一个影响广泛的问题,它会引起整个管理机制、生产工艺、生产手段的改变,所以不但要引起领导层重视,还要有科学规范的战略规划方法,结合本企业的客观情况有计划、有步骤的进行信息化建设,这样才能真正高效率的利用信息化手段提高企业的竞争力。
其次，还要切实做到以下几点：
1.统筹规划,加强领导,强化化工企业的信息化意识；
2.加大对化工企业信息化资金的投入；
3.合理使用有限资金；
4.积极发挥政府和有关部门的作用；
5.扶持和培育一批化工企业信息化的装备及软件与系统集成企业和咨询服务机构,为化工企业信息化提供先进、适用的产品和服务,形成化工企业信息化的技术支撑体系。信息化产品要注意技术接口的标准化,服务要专业化；
6.加快化工企业信息化人才队伍建设；
7.加强信息化基础设施建设,营造有利于化工企业信息化的环境；
8.建立中小型化工企业信息化服务平台；
9.引入化工企业信息化工程评测和监理机制,建立健全化工企业信息化工程评测和监理机构,使化工企业信息化工程建设全过程得到有效监控,提高工程质量。
第三，化工企业的现代信息化是增强整个产业竞争力的重大战略与机遇。采用规模上相匹配、战略上符合需求、实践应用证明是成熟的管理信息化解决方案，加强采购、生产、销售的统筹规划和资金流、物流、信息流的统一管理，积极推动化工生产与销售体系的现代化和国际化，是提高我国化工行业整体竞争能力的紧迫任务之一。
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