當今，煉油、化工、冶金、電力、生物及制藥等流程工業的生產工藝越來越先進，也越來越細化，對過程安全、產品質量及環境保護等的要求也越來越高，生產過程和裝置趨向于項目大型化、工藝復雜化、產品高端化、能效最優化，生產管理與考核趨向于精細化和標準化，流程工業從業人員的幸福指數要求也越來越高，所以流程工業生產對自動控制的要求也越來越高。
流程工業生產過程，就是生產工藝、設備和自動控制三大專業的有機結合。總體來說自控專業定位應該仍然是為工藝服務，但生產過程和生產操作人員對自動控制和自動化儀表的要求和依賴越來越高，尤其是管控一體化概念的提出，“為工藝服務”的內涵越來越豐富，外延也越來越寬，自控專業早已經成為流程工業裝置的神經系統。一套現代化的流程裝置，工藝流程確定以后，從生產運行到經營管理，任何一個環節都離不開自動控制和自動化儀表，“工藝為主線，設備管道連，電力供能源，自控全廠見”可以概括任何一個流程工業各專業的特點。
近幾年新建工程項目比較多，筆者結合一些案例，介紹在項目建設各環節、各階段自動化儀表專業的初步認識和工作重點。
項目建設從策劃、評估、決策、設計、施工，到竣工驗收、投人生產或交付使用的整個建設過程中，必須遵循一定的程序，我國長期遵循的基本建設流程如圖1所示，近幾年與國際接軌后的基本建設流程如圖2所示，實行項目核準制后的建設流程如圖3所示。不管遵循何種流程，都可以將基本建設分為項目前期和項目實施兩大基本環節。筆者將按照圖3所示的建設流程進行說明。
項目前期就是項目決策的規劃研究和投資決策時期，主要工作內容是做好技術經濟分析，以選擇最佳方案，確保項目建設順利進行，和建成后取得最佳經濟效益。技術經濟分析要完成項目建議書、工藝包比選、可行性研究(大型項目一般還要完成預可行性研究)、項目備案/核準和工廠(裝置)總體設計，為項目的投資建設提供市場分析、技術方案選擇、資源、建廠條件的落實情況及項目投資效益的評估等決策數據。
根據《國務院關于投資體制改革的決定》(國發〔2004 120號)，對于政府投資項目必須審批項目建議書和可行性研究告，對于企業不使用政府資金投資建設的項目，一律不再實行審批制，區別不同情況實行核準制和登記備案制。核準申請報告重點論證政府關注的企業投資項目的外部性及公共性等問題，審核內容主要是維護經濟安全、合理開發利用資源、保護生態境、優化重大布局、保障公共利益及防止出現壟斷等。但是，近年來許多項目在核準時，仍保留審批制的一些內容，如:需要上級主管單位或部門批準的項目建議書及可行性研究報告等，這是項目建設政府行為和企業行為的有機結合，與投資項目核準制度改革并不沖突。
項目實施環節，就是為項目建設達到預期目標而完成的技術選擇和確定、工程設計、項目建設及開車等工作。
項目實施環節包括勘察設計(初勘和詳勘，初步設計和施工圖設計)、建設準備(征地、拆遷、“三通一平”乃至“七通一平”;組織材料、設備訂貨;辦理建設工程質量監督手續;委托工程監理;準備必要的施工圖紙;組織招標，擇優選定施工單位;辦理施工許可證等)、施工、生產準備(培訓生產人員;組織有關人員參加設備安裝、調試和工程驗收;落實原材料供應;組建生產管理機構，健全生產規章制度)、竣工驗收(全面考核建設成果、檢驗設計和施工質量)及考核評價(工程項目竣工投產、生產運營一段時間后，再對項目的立項決策、設計施工、竣工投產及生產運營等全過程進行系統評價)等階段。
一直以來，在項目前期，編制項目建議書、可行性研究報告及核準申請報告等，都委托有相應資質的咨詢單位完成，建設單位只是企業規劃部門或經濟部門專業人員配合完成相應工作。只有在項目實施的初步設計階段，才有包括自控專業在內的各專業技術人員介人。流程工業尤其是化工工業，應該是工藝、設備和自控三大專業的有機結合，自控系統已成為流程工業的神經系統，所以項目建設各環節的每個階段，都應該有自控專業人員的介人，只不過介人的角度不同、深度各異，各環節、各階段的目標任務不同。
項目前期，主要是編制項目建議書、核準申請報告及可行性研究報告等，同時需要進行環評及安評等工作。在這一階段，一般是業主委托有資質的咨詢單位編制相應的文件。可行性研究報告和項目核準申請報告的編制和審核，首先需要確定的是項目的產品方案和工藝技術方案，即工藝、設備和自控三大專業有機結合的方案。
幾個報告和文件的編制主要用于投資決策，側重于對項目建設所依據的宏觀政策定性研究、市場預測和經濟指標定量測算。在這一階段，自控專業等相應專業性比較強的工程技術專業，幾乎沒有什么明確的目標任務。可行性研究報告中工藝技術方案的自動控制部分，內容深度僅達到對控制系統和儀表選型原則的定性描述和儀表投資估算條件的限制。核準申請報告則要求簡述項目的自控方案和自控水平的選擇。
編制可行性研究報告的咨詢單位會對項目的工藝技術方案進行綜合比選，綜合比選需要項目建設單位提供大量的基礎資料和支撐材料的同時，也會充分聽取和尊重建設單位對各工藝技術方案的選擇性意見，所以，項目建設單位的重點工作還包括參與綜合比選、確定詳細的工藝技術方案。在這一階段，建設單位對項目可能采用的工藝技術方案要從技術角度進行詳細調研、論證、比較和選擇。
同時，自控專業技術人員要緊密配合工藝專業工作，放眼全局，了解所選工藝技術方案對自控系統的要求，制定全廠性自控系統策略、控制水平、自控系統方案、控制室設置原則和數量、主要檢測方案/現場儀表/調節閥的配置種類與大致選型等;確定主要工程量:過程控制系統、緊急關斷系統、火災檢測報警系統、可燃有毒有害氣體檢測報警系統、現場檢測儀表(壓力、溫度、液位計量及計量系統等)、調節閥及特殊儀表等的工程量;關注設計中采用的主要標準和規范，重點是國外工藝包和國家標準、行業標準的配套。這一環節的工作，自控專業的主要工作目標是確保本專業在項目可行性研究報告中做到:主要工程量不缺遺，監控方案和控制策略不落后，資金估算不開口，否則可能為后續的項目實施帶來不必要的麻煩。
預可行性研究與可行性研究階段，通過編制報告，明確項目總體目標、基本構成和基本功能;提出投資估算和效益分析條件;完成系統的規劃設計，為決策提供依據。做到工程量不缺遺，即整個項目自控系統的工程量不能有缺失和遺漏。生產過程監測控制系統一般不會出現缺遺，因此與之配套的與安全和管理相關的自控系統就是關注的重點。否則，項目建成后才采取新增或改造的辦法，就有可能需要對之前相關的已建工程進行更新改造，造成很大的浪費。比如，最近幾年的全廠信息化系統建設，在研究階段就應該有這一部分的規劃和投資估算，在總體設計、基礎設計及詳細設計等階段也都應該有相應的設計，但這幾年新建項目忽略了這部分內容的很多，國家住建部已經適時頒布了GB/T 50609-2010來規范這方面的缺失了。
監控方案和策略不落后，這一點很好實現。一般的項目建設，在規劃設計階段都很容易做到所選擇的監控方案和控制策略是相對較先進的。
按照有關規定，項目建設預可研和可研階段的投資估算、初步設計和基礎設計階段的設計概算、詳細設計階段的設計預算和工程完工后的工程決算，都有詳細的編制辦法和約束條件，如基礎設計概算，不得超出可行性研究投資估算額的10%。投資估算編制中的單項工程項目劃分為總圖豎向布置、建筑物、構筑物、靜置設備、機械設備、工業爐、儲罐工程、工藝管道安裝、電氣、通信、自控儀表和管理系統、給排水、采暖通風及熱工等，其中自控儀表和管理系統，因設備種類多、臺件數多、產品品牌多及價格差異大等原因，投資估算編制難度最大，容易造成資金估算不足和缺口。比如，一個煤化工化肥項目，可研階段按照國際先進水平規劃，全廠僅設置一個全廠性中央控制室，將水系統、鍋爐、電站、空分、氣化、凈化、合成氨及復合肥等各生產單元的操作控制都設在一個中央控制室，并按照這個思路規劃控制室和控制系統基本配置，布置全廠總圖運輸主要指標、主要建構筑物面積和主要工程量，并且做了一個相應的自控專業投資估算。到項目實施階段，隨著項目業主單位各專業人員的配備到位，要求各主要工藝單元分設控制系統和控制室的意見占上風，出現了初步設計方案與可研報告描述有較大偏差，初設概算超過可研估算較多的情況，最終只能將已經評估過的可研報告進行再修改再評估。
除了上述工作之外，項目前期需要編制很多文件，建設單位的自控專業人員一定要在審核各文件時不追求大而全。現在自控專業技術細分分支很多，不同的工廠會需要不同分支的檢測控制系統，并不是每個項目都需要市場上可以提供的所有的系統，并不是每個項目前期文件都需要全面敘述和論證控制系統的所有分支內容。比如，項目前期都有項目安全預評價，安全預評價報告中必然有項目采取的安全方案描述和安全對策與建議，儀表安全技術包括非常多的內容，并不是每一個項目都必須用到其中的所有技術。所以如果在安全預評價報告和后續的安全設施設計專篇中，為了保證項目安全評價順利通過評審而羅列所有的安全技術方案，很可能為項目未來的設計和實施帶來不必要的麻煩。曾經有一個案例，項目是精對苯二甲酸(PTA)，其原料對二甲苯(PX)通過管道來自旁邊的煉油廠，PX進氧化反應器后，生產的反應產物是漿料，故裝置內不存在易燃油氣泄漏問題，所以項目根本不需要設計安裝可燃有毒有害氣體檢測系統，但安全評價單位的評價報告卻寫出了工廠設置引進可燃有毒有害氣體檢測系統。這在安全預評價階段有利于預評價報告通過，但直接影響到接下來的項目實施和投資，因為按照《建設項目安全設施“三同時”監督管理暫行辦法》(安全總局令第36號)，安全預評價報告中的安全措施，在基礎設計、詳細設計和施工安裝中都必須全部實施。
工藝包的比選，主要是工藝技術方案和經濟指標的比選，比較內容和比較方法在《化工投資項目可行性研究報告編制辦法》(中國石化協產發【2006】76號文中有詳細的描述，包括技術來源、產品質量、主要技術參數、原料路線、消耗、投資及成本等若干方面，比較工藝技術的先進性、可靠性、安全性、商業化程度及經濟合理性等。根據中國石化協產發【2006】76號文，似乎沒有太多自控專業的內容，但作為工藝包比選的參與者，最好全程參與工藝包交流、考察及論證等系列工作，這不單單是為了工藝包比選，更是為后期工藝包的設計及基礎設計等系列工作做好技術準備。
從工廠實際生產運行角度出發，在工藝包技術方案比選時，不能以為工藝生產自動化水平越高越好，不能要求使用最先進的自控技術，不能用自控系統的先進性和復雜性評判工藝包的先進性。相反，越是簡單的自控系統越是可靠。目前先進控制技術(Advanced Process Control,APC)發展迅速，在國外的流程工業領域，APC的應用在穩定裝置操作、提高產品質量、增加產量、節能降耗、提升企業競爭力及增加經濟效益等方面有很多成功案例。但是工藝包比選，不能盲目、單純地把工藝包是否包含APC作為選擇要素來考慮。因為APC使用的難點不單是要求軟儀表計算的準確性，它對操作人員的調節及時性以及在線質量儀表的品質等要求都非常高，且應用好APC對項目單位人員個體、管理者團隊及管理制度等也有很高的要求。統計表明，目前APC上線率低的主要原因是:工藝工程師的工藝計算精度低占47 %，操作人員調節不及時占17%，在線質量儀表不穩定占12% 。20世紀末，曾有一個合成氨項目，當時KMM調節器剛剛進人中國市場，設計、設備成套及業主方等項目各方對KMM熱情有加，在項目上設計選用KMM完成合成氨系統的氫氮比和水碳比控制，由于沒有成熟的數學模型和控制策略，最終兩個系統一個都開不起來。
后來，筆者多年來關注多家單位了解，同工藝技術方案的國內其他企業，即使在使用具有強大運算功能支持的DCS時，這兩個系統都因為數學模型建立和控制策略制定間題，還是沒有開發出來。
最后總結一下，作為一名儀表工程師，在項目流程中，重中之重：
1、項目前期策劃（參與技術協議簽訂、技術招標等）；
2、設計管理（基礎設計審查、詳細設計審查）；
3、采購管理；
4、施工前準備；
5、施工過程管理（進度、質量、安全控制）；
6、設計變更管理；
7、調試和試車、竣工驗收等。
雖然只有短短的35個字，但包含了巨大的工作量，要想項目成功開車，每一步都需要認真完成，新項目來了，你準備好了嗎？