基于智能工廠建設(shè)對(duì)傳統(tǒng)石化企業(yè)智能化進(jìn)程的探索

關(guān)鍵詞：智能工廠;傳統(tǒng)石化企業(yè);智能化進(jìn)程

中圖分類(lèi)號(hào)：TP391.9 ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2096-4706（2019）06-0085-02

Abstract：Petrochemical industry is a typical process industry，but also an important pillar industry to maintain the national economy. This paper mainly elaborates the basic characteristics and development conditions of the current intelligent factory，deeply explores the main strategies of the construction of the intelligent factory in petrochemical enterprises，and further discusses the advanced management experience and technology of promoting the construction of the intelligent factory in combination with typical examples of the construction of the intelligent factory in petrochemical enterprises.

Keywords：intelligent factory;traditional petrochemical enterprise;intelligent process

0 ?引 ?言

隨著當(dāng)下智能化技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用，全球部分經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的國(guó)家逐漸步入了后工業(yè)化的新時(shí)代，推動(dòng)傳統(tǒng)的自動(dòng)化時(shí)代向智能化時(shí)代邁進(jìn)。近些年，傳統(tǒng)的石化行業(yè)面臨著全球地緣政治巨大的變動(dòng)、能源的生產(chǎn)以及消費(fèi)格局發(fā)生深刻變化等諸多方面帶來(lái)的挑戰(zhàn)，國(guó)際原油的價(jià)格變動(dòng)十分巨大，并且受到全球的氣候、環(huán)境等因素的影響，節(jié)能減排以及綠色低碳也成為了能源消費(fèi)的主流。2015年，巴黎氣候大會(huì)對(duì)減排提出了明確的目標(biāo)。當(dāng)下面臨著諸多挑戰(zhàn)，國(guó)內(nèi)外的傳統(tǒng)石化行業(yè)總體發(fā)展趨勢(shì)逐漸發(fā)生了轉(zhuǎn)變，表現(xiàn)為原料多元化進(jìn)程加快，能源結(jié)構(gòu)逐漸向高端化、差異化的方向發(fā)展，產(chǎn)業(yè)也向價(jià)值鏈的高端延伸。與此同時(shí)，安全和環(huán)保的新理念進(jìn)一步推動(dòng)綠色低碳成為行業(yè)發(fā)展的總體方向。

1 ?智能工廠的基本特點(diǎn)以及發(fā)展基礎(chǔ)分析

1.1 ?智能工廠的基本特點(diǎn)

隨著智能信息技術(shù)的發(fā)展，中國(guó)政府發(fā)布了《中國(guó)制造2025》這一重要綱要，提出了以信息化、工業(yè)化相互深度融合作為主要目標(biāo)的“智能制造以及互聯(lián)網(wǎng)+”的戰(zhàn)略，這體現(xiàn)了新一代信息技術(shù)的發(fā)展方向。

建設(shè)智能工廠的重要基礎(chǔ)是現(xiàn)代化的工業(yè)技術(shù)。將數(shù)據(jù)鏈視為促進(jìn)對(duì)象，其特點(diǎn)突出表現(xiàn)為生產(chǎn)自動(dòng)化、流程可視化以及規(guī)模集成化等，同時(shí)感知、優(yōu)化、協(xié)同以及預(yù)測(cè)也成為體現(xiàn)企業(yè)智能化發(fā)展水平的關(guān)鍵能力。當(dāng)前，全球范圍內(nèi)一些知名度較大的石化企業(yè)也逐漸完善智能化工廠的建設(shè)與改良。例如，Shell企業(yè)應(yīng)用了先進(jìn)的在線技術(shù)，即RTO，這種技術(shù)可以通過(guò)識(shí)別及時(shí)地檢測(cè)生產(chǎn)流程的工況，并且通過(guò)在線智能進(jìn)一步優(yōu)化生產(chǎn)過(guò)程。

1.2 ?智能工廠發(fā)展建設(shè)的基礎(chǔ)條件

通過(guò)分析智能工廠建設(shè)的條件，并結(jié)合當(dāng)前的形勢(shì)可知，目前我國(guó)的煉化企業(yè)已經(jīng)能夠成熟地實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的規(guī)?；c控制的自動(dòng)化，并且智能化工廠的建設(shè)條件以及基礎(chǔ)也滿足基本的需求。例如，高精尖地模擬實(shí)際生產(chǎn)流程的軟件，或者采用智能的裝備和設(shè)施控制、檢測(cè)傳感器。有些企業(yè)還可以建立桌面工廠模擬流程，優(yōu)化和計(jì)算企業(yè)日常的生產(chǎn)管理，同時(shí)配備了能夠覆蓋大部分的生產(chǎn)裝置和公用工程系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)等。這些系統(tǒng)不僅可以集中管理過(guò)程數(shù)據(jù)，并分析數(shù)據(jù)，還能夠提高生產(chǎn)工藝數(shù)據(jù)的采集率。這樣安全、高速以及完善的IT基礎(chǔ)設(shè)施為石化企業(yè)智能化工廠的建設(shè)提供了有力的保障。

2 ?石化企業(yè)智能工廠建設(shè)的主要內(nèi)容

2.1 ?生產(chǎn)運(yùn)行智能化

石化企業(yè)在建設(shè)智能化生產(chǎn)運(yùn)行的過(guò)程中，主要建設(shè)內(nèi)容需著眼于以下方面。一方面，石化企業(yè)要應(yīng)用全新的生產(chǎn)技術(shù)，在結(jié)合國(guó)產(chǎn)原油、成品油的自動(dòng)調(diào)和技術(shù)的基礎(chǔ)之上采用在線分析儀表以及自動(dòng)化生產(chǎn)進(jìn)一步優(yōu)化、完善生產(chǎn)的工藝流程，以實(shí)現(xiàn)從原料配方到裝置生產(chǎn)加工、產(chǎn)品調(diào)和以及生產(chǎn)時(shí)效性的智能檢測(cè);另一方面，石化企業(yè)要突出建設(shè)具有高度融合性，并且體現(xiàn)裝置特性的整體性管理機(jī)制，通過(guò)關(guān)聯(lián)裝置機(jī)理以及生產(chǎn)計(jì)劃完善分子尺度模型，并將機(jī)理模型作為載體，優(yōu)化生產(chǎn)過(guò)程中存在的一些不確定因素，最終形成以需求為主要驅(qū)動(dòng)力的高效生產(chǎn)流程。除此之外，石化公司還要建設(shè)有關(guān)數(shù)據(jù)源的分析模型，通過(guò)構(gòu)建完整的數(shù)據(jù)平臺(tái)調(diào)節(jié)參數(shù)，有效地提高生產(chǎn)效率。例如，目前我國(guó)的石化公司已經(jīng)成功建立了全流程性的生產(chǎn)模型優(yōu)化模型，并且還使用了能夠優(yōu)化工廠計(jì)劃的（PIMS）生產(chǎn)計(jì)劃，也成功地編制了體現(xiàn)最佳生產(chǎn)途徑的資源配置策略，采用桌面煉廠、乙烯裂解模型等軟件進(jìn)一步優(yōu)化全場(chǎng)的加工流程，并最終采用指導(dǎo)裝置進(jìn)行全過(guò)程操作。這種不同物料在不同操作環(huán)境下反應(yīng)的流程能夠提高乙烯的生產(chǎn)效率。

2.2 ?設(shè)備管理智能化

傳統(tǒng)的石化企業(yè)還要側(cè)重完善設(shè)備管理系統(tǒng)。一方面，要建立信息化的物理系統(tǒng)（CPS），并且結(jié)合三維技術(shù)優(yōu)化施工過(guò)程，實(shí)現(xiàn)可視化管理的虛擬性平臺(tái);另一方面，企業(yè)還要建立相關(guān)的流程檢測(cè)、修補(bǔ)系統(tǒng)，通過(guò)傳感器實(shí)時(shí)分享數(shù)據(jù)，并且通過(guò)監(jiān)察、分析設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備進(jìn)行健康、可靠的維修和管理，提升設(shè)備的利用率。這樣還可以降低設(shè)備維修的時(shí)間和成本，穩(wěn)定企業(yè)運(yùn)行機(jī)制，并最終實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的目標(biāo)。例如，自從2014年以來(lái)，中國(guó)石化鎮(zhèn)海煉化分公司在評(píng)價(jià)完三號(hào)常減壓以及乙烯裝置實(shí)施的周期時(shí)，每年可以增加效益500萬(wàn)元。由此可見(jiàn)，建設(shè)智能化的設(shè)備管理系統(tǒng)可以有效地提升石化企業(yè)的生產(chǎn)效益。

2.3 ?環(huán)保管理智能化

傳統(tǒng)的石化企業(yè)除了要建立智能的生產(chǎn)運(yùn)行機(jī)制以及設(shè)備管理系統(tǒng)外，還要建設(shè)智能的環(huán)境保護(hù)管理體系。一方面，不僅可以實(shí)現(xiàn)內(nèi)部經(jīng)濟(jì)的循環(huán)，還能夠體現(xiàn)清潔、綠色的生產(chǎn)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，優(yōu)化企業(yè)的生產(chǎn)模式，同時(shí)能夠在較大程度上提高資源的利用率，保護(hù)自然環(huán)境;另一方面，企業(yè)還要引入能夠自動(dòng)識(shí)別污染源的設(shè)備和技術(shù)，及時(shí)檢測(cè)異常情況。除此之外，企業(yè)還要完善多種類(lèi)型的能源供應(yīng)系統(tǒng)，重點(diǎn)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中的裝置和單元進(jìn)行優(yōu)化，最大程度地提高能源和介質(zhì)的利用率。例如，智能化、蒸汽管網(wǎng)式的及時(shí)檢測(cè)模塊在我國(guó)石化鎮(zhèn)海煉化分公司得到應(yīng)用，這種模塊能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控蒸汽管網(wǎng)的具體工作情況，并且有效地優(yōu)化流程以及操作的參數(shù)，同時(shí)保障蒸汽系統(tǒng)能夠安全、穩(wěn)定的運(yùn)行。這種智能化模塊管理每年給企業(yè)創(chuàng)造的效益高達(dá)750萬(wàn)元。

2.4 ?經(jīng)營(yíng)決策管理智能化

石化企業(yè)在建設(shè)智能、科學(xué)的經(jīng)營(yíng)決策管理體系時(shí)，要側(cè)重實(shí)現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)效益的最大化，結(jié)合云技術(shù)、大數(shù)據(jù)等有利因素構(gòu)建輔助性的經(jīng)營(yíng)管理模型，并且結(jié)合科學(xué)的實(shí)時(shí)決策系統(tǒng)，及時(shí)與市場(chǎng)信息進(jìn)行聯(lián)系和整合，科學(xué)地控制資金流動(dòng)。除此之外，企業(yè)還要準(zhǔn)確地對(duì)成本進(jìn)行預(yù)算，提供最優(yōu)的計(jì)算方式，實(shí)現(xiàn)全局性的科學(xué)決策，將傳統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)型決策管理方式逐漸轉(zhuǎn)化為創(chuàng)新性決策管理模式，最終降低決策帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)。

與此同時(shí)，石化企業(yè)還要有意識(shí)地完善能夠體現(xiàn)縱向集成、專業(yè)融合的管理平臺(tái)，通過(guò)構(gòu)建執(zhí)行層、管理層優(yōu)化閉環(huán)管理系統(tǒng)，并且在管理層和作業(yè)層要體現(xiàn)企業(yè)的生產(chǎn)要求，實(shí)現(xiàn)效益指標(biāo)的優(yōu)化和分解。

2.5 ?產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同自動(dòng)化

在建設(shè)智能化工廠的進(jìn)程中，石化企業(yè)還要側(cè)重將產(chǎn)業(yè)鏈實(shí)現(xiàn)協(xié)同和自動(dòng)化。一方面，企業(yè)要利用智能化技術(shù)打破和消除企業(yè)之間的障礙與隔閡，自主推進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈的升級(jí)，促進(jìn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)的高效發(fā)展;另一方面，企業(yè)還要有意識(shí)地建立企業(yè)生產(chǎn)資源協(xié)同平臺(tái)，通過(guò)上下聯(lián)動(dòng)、規(guī)模融合等方式完善產(chǎn)業(yè)鏈。另外，傳統(tǒng)的石化企業(yè)還要搭建企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)行的管理協(xié)同平臺(tái)，有效地提高智能化生產(chǎn)的協(xié)同效率。除此之外，石化企業(yè)還要建立企業(yè)之間可以共同使用的服務(wù)管理平臺(tái)，通過(guò)公用工程、物流以及安全等服務(wù)的共享，有效地促進(jìn)企業(yè)之間的溝通和協(xié)作，進(jìn)一步完善、提升企業(yè)價(jià)值鏈，同時(shí)為企業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造更大的價(jià)值空間。

3 ?智能工廠的建設(shè)感悟

一方面，智能制造是《中國(guó)制造2025》的主要工作方向，同時(shí)也是我國(guó)傳統(tǒng)的石化行業(yè)有效提質(zhì)增效、創(chuàng)新發(fā)展的重要方法之一。經(jīng)過(guò)將近30年的發(fā)展，我國(guó)的石化行業(yè)已經(jīng)在全球占據(jù)了重要地位，我國(guó)煉油、煉制乙烯的能力已經(jīng)居于世界第二，但是石化行業(yè)中大而不強(qiáng)的問(wèn)題仍然存在，尤其在經(jīng)濟(jì)新常態(tài)的環(huán)境和背景之下，我國(guó)石化行業(yè)仍然存在增速下降、行業(yè)產(chǎn)能過(guò)剩等方面的挑戰(zhàn)。

另一方面，傳統(tǒng)的石化企業(yè)在建設(shè)智能工廠的過(guò)程中要明確建設(shè)的目標(biāo)，重要的是堅(jiān)定必勝的決心，通過(guò)科學(xué)規(guī)劃實(shí)施路線，制定有效的建設(shè)策略，落實(shí)保障措施，進(jìn)一步促進(jìn)智能化工廠的有效實(shí)現(xiàn)。另外，石化企業(yè)在推進(jìn)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化以及智能化社會(huì)的過(guò)程中，必須極大程度地推進(jìn)裝備以及軟件的國(guó)產(chǎn)化，逐漸擺脫對(duì)國(guó)外軟件和硬件的依賴性，形成自主的知識(shí)產(chǎn)權(quán)。例如，九江石化在建設(shè)智能工廠時(shí)，絕大部分軟件和硬件系統(tǒng)都是依靠國(guó)產(chǎn)以及自主開(kāi)發(fā)解決的。

4 ?結(jié) ?論

制造行業(yè)是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵力量，同時(shí)也是我國(guó)綜合國(guó)力發(fā)展的重要基礎(chǔ)。按照《中國(guó)制造2025》實(shí)現(xiàn)我國(guó)制造強(qiáng)國(guó)的偉大進(jìn)程中，需要深刻地認(rèn)識(shí)當(dāng)下新經(jīng)濟(jì)態(tài)勢(shì)下推動(dòng)智能化工廠建設(shè)的重要意義。石化企業(yè)要立足于企業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略，實(shí)現(xiàn)高效、綠色、安全以及環(huán)保的運(yùn)行目標(biāo)，通過(guò)統(tǒng)籌規(guī)劃、科學(xué)地制定生產(chǎn)策略，確保企業(yè)具備可持續(xù)的競(jìng)爭(zhēng)力和優(yōu)勢(shì)。

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作者簡(jiǎn)介：尚軍海（1981.12-），男，漢族，山東萊蕪人，本科，工程師，主要從事公司信息化建設(shè)工作。