化工智能化發(fā)展與職業(yè)教育專(zhuān)業(yè)目錄修（制）訂工作的思考

全國(guó)石油和化工職業(yè)教育教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)副主任兼秘書(shū)長(zhǎng) 于紅軍

最近，我走訪一些石油和化工企業(yè)，目睹了現(xiàn)代石油和化工行業(yè)的智能化發(fā)展，應(yīng)該說(shuō)“未來(lái)已經(jīng)來(lái)了”。智能化的發(fā)展在化工行業(yè)已經(jīng)進(jìn)入到了一個(gè)特有的階段，推動(dòng)了整個(gè)業(yè)態(tài)的改變。從行業(yè)發(fā)展上來(lái)說(shuō)，有很多需要我們關(guān)注的地方，但是智能化對(duì)業(yè)態(tài)的影響是一個(gè)突破點(diǎn)，新的職業(yè)教育專(zhuān)業(yè)目錄修訂把智能化時(shí)代催生的工業(yè)變革作為聚焦點(diǎn)，我認(rèn)同?，F(xiàn)在化工行業(yè)的智能化到底發(fā)生什么樣的變化，今天我和大家一起分享一下，同時(shí)談一下對(duì)職業(yè)教育專(zhuān)業(yè)目錄修（制）訂工作的認(rèn)識(shí)。

2020年，職業(yè)教育專(zhuān)業(yè)目錄修（制）訂工作定位和聚焦到專(zhuān)業(yè)升級(jí)與數(shù)字化改造，化工技術(shù)類(lèi)專(zhuān)業(yè)的研制工作在石化行指委指導(dǎo)、行指委相關(guān)的專(zhuān)委會(huì)積極配合下開(kāi)展工作，進(jìn)展順利。

我想講四個(gè)方面，分別是：我們服務(wù)的石油和化學(xué)工業(yè)、化工行業(yè)發(fā)展及智能化迭代、智能化技術(shù)下生產(chǎn)新業(yè)態(tài)、強(qiáng)化石化行指委指導(dǎo)作用。

一、我們服務(wù)的石油和化學(xué)工業(yè)

石油和化學(xué)工業(yè)是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的能源原材料產(chǎn)業(yè)、基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)和支柱產(chǎn)業(yè)，具有資金技術(shù)密集的特點(diǎn)。給大家提供一些化工行業(yè)的數(shù)據(jù)：化工行業(yè)總產(chǎn)值現(xiàn)在占全國(guó)工業(yè)總產(chǎn)值的12%左右；化工行業(yè)生產(chǎn)4 萬(wàn)多個(gè)化工產(chǎn)品，滲透在95%以上的工業(yè)領(lǐng)域中；我國(guó)石油和化工行業(yè)貢獻(xiàn)了超過(guò)40%的世界行業(yè)產(chǎn)能。

我國(guó)是名副其實(shí)的世界第一的石油和化工大國(guó)，但卻不是石油和化工強(qiáng)國(guó)。一場(chǎng)疫情，讓我們更加清楚地看到化學(xué)工業(yè)是極富創(chuàng)造性的工業(yè)領(lǐng)域，是名副其實(shí)的可以產(chǎn)生新物質(zhì)的行業(yè)，化工可以解決人類(lèi)面臨的資源短缺、環(huán)境污染、重大傳染性疾病等許多困難，為人類(lèi)創(chuàng)造更美好的生活。

全球進(jìn)入經(jīng)濟(jì)至暗時(shí)刻，也深刻影響全球石油和化工產(chǎn)業(yè)。在疫情防控中，很多化工人成為美麗的逆行者，為國(guó)內(nèi)外抗疫生產(chǎn)出熔噴布、消毒劑、護(hù)目鏡、醫(yī)療用品、塑料包裝等大量化工產(chǎn)品?；て髽I(yè)為了支撐整個(gè)抗疫過(guò)程，加班加點(diǎn)工作，中石油和中石化很快就上了熔噴布之類(lèi)的項(xiàng)目，再如奧克控股集團(tuán)股份公司生產(chǎn)的消毒劑等，均對(duì)抗疫起到了非常有效的作用?；ぴ旄Ｈ祟?lèi)的形象凸顯，“談化色變”的化工形象有所改變。

“十三五”期間，我國(guó)經(jīng)濟(jì)保持穩(wěn)定增長(zhǎng)，年均增長(zhǎng)率高于各大經(jīng)濟(jì)體，具體如表1所示；我國(guó)石化產(chǎn)業(yè)堅(jiān)持綠色可持續(xù)穩(wěn)步發(fā)展，具體發(fā)展情況如表2所示。

表1 “十三五”期間，中國(guó)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值和經(jīng)濟(jì)年均增長(zhǎng)率

表2 “十三五”期間，中國(guó)石油和化工產(chǎn)業(yè)收入

二、化工行業(yè)發(fā)展及智能化迭代

現(xiàn)代化工的一系列變化最核心、需要聚焦的是智能化迭代問(wèn)題。智能化迭代在化工行業(yè)中到底是什么位置？

（一）加快數(shù)字化與化工轉(zhuǎn)型發(fā)展的快速融合

從化工行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)及創(chuàng)新明確看出：

一是產(chǎn)業(yè)鏈從中低端向中高端轉(zhuǎn)型和躍升?；ば袠I(yè)面臨淘汰過(guò)剩和落后產(chǎn)能，轉(zhuǎn)型升級(jí)。

二是新技術(shù)和自主創(chuàng)新能力在提升?，F(xiàn)在由于“卡脖子”問(wèn)題很?chē)?yán)重，如電化學(xué)產(chǎn)品，化工新材料領(lǐng)域，關(guān)鍵基礎(chǔ)材料進(jìn)口率達(dá)到40%以上。我國(guó)還存在著生產(chǎn)技術(shù)落后的問(wèn)題，并且隨著外企進(jìn)入，中國(guó)化工市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈。

三是粗放型的生產(chǎn)模式向提高資源利用率、節(jié)能降耗轉(zhuǎn)變。由于管理效率低下，基礎(chǔ)原材料產(chǎn)品的平均能耗比國(guó)際上先進(jìn)水平高出20%左右。

四是資源型生產(chǎn)向深加工發(fā)展。提高化工的精細(xì)化生產(chǎn)能力是發(fā)展方向之一。發(fā)達(dá)國(guó)家化工的精細(xì)化率60%，比我國(guó)高出20%。中石油提出“油頭化尾”發(fā)展布局，我們還在化工的前端徘徊，深加工以及后續(xù)的發(fā)展仍需持續(xù)解決。

五是綠色化工、可持續(xù)發(fā)展。需要加快應(yīng)對(duì)資源、環(huán)境制約的挑戰(zhàn)。

六是化工生產(chǎn)智能化發(fā)展是化工業(yè)內(nèi)最聚焦的核心點(diǎn)。智能化將是推動(dòng)我國(guó)石化行業(yè)向高效、綠色、安全以及高質(zhì)量發(fā)展的重要驅(qū)動(dòng)力和重要引擎，已經(jīng)被提到非常高的位置。

（二）推進(jìn)新科技革命與產(chǎn)業(yè)變革

疫情推進(jìn)了新科技革命與產(chǎn)業(yè)變革的進(jìn)程。在5G、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和人工智能三足鼎立支撐下，石化產(chǎn)業(yè)正在形成智能化下的產(chǎn)業(yè)迭代。自動(dòng)調(diào)節(jié)和控制生產(chǎn)過(guò)程，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)穩(wěn)定、安全、可靠運(yùn)行。優(yōu)化工業(yè)軟件的使用，管理生產(chǎn)計(jì)劃，提高生產(chǎn)效能、降低能耗物耗；為安全生產(chǎn)和高質(zhì)量發(fā)展保駕護(hù)航。智能化發(fā)展從根本上改變傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)基礎(chǔ)、組織模式和商業(yè)形態(tài)，減少經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)對(duì)于體力勞動(dòng)的需求，形成對(duì)人類(lèi)腦力勞動(dòng)的大規(guī)模替代?；ば袠I(yè)面對(duì)學(xué)校招生和企業(yè)招工雙重困難，為了解決大量的腦力勞動(dòng)和體力勞動(dòng)問(wèn)題，需要比其他行業(yè)企業(yè)更加關(guān)注智能化問(wèn)題。

（三）智能化迭代需要復(fù)合型人才儲(chǔ)備

我國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)是典型的技術(shù)密集型、人才密集型產(chǎn)業(yè)，匯集了接近2 000 萬(wàn)人的產(chǎn)業(yè)大軍，約30 萬(wàn)家生產(chǎn)企業(yè)，其中規(guī)模以上企業(yè)約2.7 萬(wàn)家。大量的中小企業(yè)在整個(gè)產(chǎn)業(yè)用人短缺的情況下，尤其在疫情期間，面臨著無(wú)人可用、因缺人不能開(kāi)工的難題。因此，企業(yè)紛紛加快數(shù)字化轉(zhuǎn)型與智能化提升的步伐是必然的。一方面的原因是技術(shù)發(fā)展到了一定程度；另一方面是行業(yè)的特殊性，化工智能化發(fā)展所需要的復(fù)合型人才儲(chǔ)備嚴(yán)重不足。目前，學(xué)校還未意識(shí)到、專(zhuān)業(yè)的轉(zhuǎn)型太慢，課程體系仍然比較陳舊。

《流程工業(yè)》最近發(fā)布了對(duì)500 家流程工業(yè)企業(yè)的數(shù)字化建設(shè)情況市場(chǎng)調(diào)查數(shù)據(jù)，如圖1所示。

圖1 500 家流程工業(yè)企業(yè)的數(shù)字化建設(shè)情況市場(chǎng)調(diào)查數(shù)據(jù)

調(diào)查顯示：500 家流程工業(yè)企業(yè)中，七成的企業(yè)已經(jīng)將數(shù)字化轉(zhuǎn)型作為重大戰(zhàn)略之一，超過(guò)95%的企業(yè)開(kāi)展了數(shù)字化的相關(guān)工作，還有不到3%的流程工業(yè)企業(yè)目前還未涉及數(shù)字化、智造轉(zhuǎn)型的課題。這可以從一個(gè)側(cè)面反映出現(xiàn)代化工企業(yè)的新業(yè)態(tài)。

面對(duì)數(shù)字化浪潮，企業(yè)重視復(fù)合型人才儲(chǔ)備。因此，為了打破業(yè)務(wù)孤島，數(shù)字化人才培養(yǎng)在企業(yè)已經(jīng)先于學(xué)校行動(dòng)起來(lái)了。很多企業(yè)已經(jīng)有計(jì)劃地培養(yǎng)數(shù)字化人才，制定數(shù)字化人才培養(yǎng)計(jì)劃的企業(yè)達(dá)到61%以上。具體數(shù)據(jù)如圖2所示。

圖2 500 家流程工業(yè)企業(yè)的數(shù)字化人才培養(yǎng)調(diào)查數(shù)據(jù)

企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型對(duì)數(shù)字化人才提出越來(lái)越高的需求，絕大部分的企業(yè)具備了數(shù)字化人才儲(chǔ)備的意識(shí)，設(shè)置了明確的崗位職能，如37.27%的企業(yè)在現(xiàn)有職能中添加與數(shù)字化相關(guān)的職責(zé)，構(gòu)建了數(shù)字化人才職能發(fā)展體系，如接近23%的企業(yè)設(shè)置了首席數(shù)字官（CDO）、數(shù)字化專(zhuān)員等明確崗位。具體數(shù)據(jù)如圖3所示。

圖3 500 家流程工業(yè)企業(yè)的數(shù)字化人才需求調(diào)查數(shù)據(jù)

三、智能化技術(shù)下化工生產(chǎn)新業(yè)態(tài)

（一）智能化技術(shù)在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用

智能化技術(shù)生產(chǎn)的業(yè)態(tài)到底是什么樣的？石化行業(yè)大力推進(jìn)智能化技術(shù)在在化工生產(chǎn)全過(guò)程的應(yīng)用。石油和化工行業(yè)的五年規(guī)劃《石化和化學(xué)工業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2016—2020年）》中，明確提出利用大數(shù)據(jù)技術(shù)發(fā)展石油化工產(chǎn)業(yè)。

1.流程工業(yè)DCS 控制系統(tǒng)是“大數(shù)據(jù)金礦”

化工是流程工業(yè)，具有數(shù)字化管理的優(yōu)勢(shì)，DCS控制系統(tǒng)是“大數(shù)據(jù)金礦”?；どa(chǎn)是流程工業(yè)的典型代表，早在30年前已經(jīng)采用集散控制系統(tǒng)總控操作，積累了工業(yè)DCS 大數(shù)據(jù)?；て髽I(yè)在運(yùn)行過(guò)程中生成并存儲(chǔ)的大量工業(yè)數(shù)據(jù)，構(gòu)建出化工產(chǎn)業(yè)大數(shù)據(jù)研究的“數(shù)據(jù)金礦”。通過(guò)大數(shù)據(jù)在化工領(lǐng)域的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)化工企業(yè)感知、預(yù)測(cè)、協(xié)同、分析、控制和優(yōu)化能力的提升是化工領(lǐng)域大數(shù)據(jù)研究的長(zhǎng)期目標(biāo)。

2.大數(shù)據(jù)在化工領(lǐng)域應(yīng)用

石化領(lǐng)域數(shù)字化控制起步早，是國(guó)家智能制造第一批試點(diǎn)領(lǐng)域。數(shù)字化走過(guò)3 個(gè)層級(jí)：首先是數(shù)字化，DCS 積累了大數(shù)據(jù)；然后是數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化結(jié)合，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化下的數(shù)字化分析；再下一步是數(shù)字化+網(wǎng)絡(luò)化+智能化，在之前的基礎(chǔ)上增加了智能干預(yù)，使生產(chǎn)安全與產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)一步提高，替代了大量的人類(lèi)體力勞動(dòng)和腦力勞動(dòng)）。

有專(zhuān)家認(rèn)為，大數(shù)據(jù)在化工領(lǐng)域應(yīng)用的1.0 階段：自2010年起，國(guó)內(nèi)少數(shù)石化企業(yè)已開(kāi)始了智能工廠的示范探索，以企業(yè)信息系統(tǒng)建設(shè)與應(yīng)用為核心，并開(kāi)展了部分業(yè)務(wù)領(lǐng)域的智能化優(yōu)化嘗試。

大數(shù)據(jù)在化工領(lǐng)域應(yīng)用的2.0 階段：自2015年以來(lái)，企業(yè)以智能化優(yōu)化技術(shù)為核心，以提高企業(yè)效益和綜合競(jìng)爭(zhēng)力為目標(biāo)，對(duì)全生產(chǎn)過(guò)程開(kāi)展智能化優(yōu)化技術(shù)研發(fā)。初步在生產(chǎn)過(guò)程優(yōu)化智能化、供應(yīng)鏈優(yōu)化智能化、資產(chǎn)全生命周期管理智能化等方面取得成效，如中國(guó)石化九江石化是國(guó)家首批認(rèn)可的石化領(lǐng)域智能制造示范企業(yè)，中石化9 個(gè)試點(diǎn)企業(yè)目前都有可喜成果。

3.化工大數(shù)據(jù)下的智能化工

向大家介紹2 個(gè)化工大數(shù)據(jù)與工業(yè)軟件的應(yīng)用案例。

第一個(gè)是采用工業(yè)DCS 數(shù)據(jù)，聚全氟乙丙烯樹(shù)脂合成工序和氟橡膠聚合生產(chǎn)過(guò)程中通過(guò)BDMOS 軟件（Big Data Mining Optimization System，大數(shù)據(jù)挖掘優(yōu)化系統(tǒng)）進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)優(yōu)化及產(chǎn)物合格率的提高。

第二個(gè)是燕山石化以HAZOP 軟件作為大數(shù)據(jù)分析基礎(chǔ)，構(gòu)建了包括動(dòng)靜態(tài)設(shè)備、儀表、電氣等預(yù)測(cè)性維護(hù)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)故障診斷和劣化趨勢(shì)預(yù)測(cè)——化工危險(xiǎn)與可操作性分析。

這是一項(xiàng)非常了不得的應(yīng)用，現(xiàn)在各級(jí)安監(jiān)和應(yīng)急管理部門(mén)也在推化工危險(xiǎn)與可操控性分析，中國(guó)化工教育協(xié)會(huì)2020年申請(qǐng)下來(lái)HAZOP 的1+X 證書(shū)，也是最早申請(qǐng)下來(lái)的化工安全操作智能化分析方法（HAZOP）證書(shū)。在化工操作中有了危險(xiǎn)與可操控性分析，就智能化程度而言，可以完成人類(lèi)不能預(yù)知的安全隱患，能夠把操作規(guī)范到最正確的軌道上，把最優(yōu)秀的操作思路、最好的操作工的做法設(shè)定好。就像最有經(jīng)驗(yàn)的老師傅把規(guī)范模型做出來(lái)，無(wú)論誰(shuí)來(lái)操作這臺(tái)機(jī)器，危險(xiǎn)與可操控性分析都會(huì)引導(dǎo)操作者無(wú)限趨近最優(yōu)化、最安全，這就是智能化在化工生產(chǎn)中的重要應(yīng)用。

（二）化工行業(yè)智能化研究應(yīng)用重點(diǎn)

現(xiàn)代化工智能化研究是多方位研究，除了大量工業(yè)軟件在滲透之外，主要體現(xiàn)在幾個(gè)“價(jià)值”上進(jìn)行的深入研究和應(yīng)用。

1.工藝排程與調(diào)度。價(jià)值在于優(yōu)化生產(chǎn)過(guò)程，改善設(shè)備運(yùn)維。

2.化工危險(xiǎn)與可操作性分析。價(jià)值在于異常工況診斷，安全可控。

3.在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。價(jià)值在于預(yù)測(cè)產(chǎn)品檢驗(yàn)與質(zhì)量管理，提高質(zhì)量。

4.能耗實(shí)時(shí)監(jiān)控。價(jià)值在于提升生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，減少生產(chǎn)成本和資源消耗。

5.物流和產(chǎn)品鏈協(xié)調(diào)。價(jià)值在于產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)化和下游需求匹配。

6.生產(chǎn)業(yè)態(tài)優(yōu)化。提高生產(chǎn)自動(dòng)化水平，減少勞動(dòng)強(qiáng)度，提高工作效率。

7.加快智能制造技術(shù)相匹配的人才培養(yǎng)與供給。

這些都是全新的業(yè)態(tài)，而缺少相應(yīng)人才的問(wèn)題，需要教育界來(lái)盡快彌補(bǔ)。

（三）智能化工廠幾個(gè)方面應(yīng)用

1.數(shù)字化工廠

建立全廠統(tǒng)一的數(shù)據(jù)管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)的數(shù)字化、可視化、集成化，從而提高企業(yè)生產(chǎn)效率和安全運(yùn)行能力。

2.智能專(zhuān)家系統(tǒng)

化工企業(yè)的核心設(shè)備大型機(jī)組及關(guān)鍵生產(chǎn)過(guò)程目前都建立了遠(yuǎn)程專(zhuān)家監(jiān)控管理系統(tǒng)，將互聯(lián)網(wǎng)與大數(shù)據(jù)技術(shù)相結(jié)合，通過(guò)建模實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)的自學(xué)習(xí)能力（智能化）。建模非常關(guān)鍵，把化工有關(guān)的控制原理整個(gè)輸入到程序中，讓計(jì)算機(jī)有足夠的智慧來(lái)理解化工過(guò)程的危險(xiǎn)分析，將實(shí)際運(yùn)行趨勢(shì)與擬合趨勢(shì)圖做比較分析，偏離正常范圍的數(shù)據(jù)將自動(dòng)發(fā)出預(yù)警功能，實(shí)現(xiàn)智能化預(yù)警和智能化的數(shù)據(jù)分析。這樣動(dòng)態(tài)的海量數(shù)據(jù)分析是人類(lèi)專(zhuān)家所無(wú)法比擬的。目前，我了解到不少企業(yè)的智能化分析情況，如湖北三寧化工股份有限公司的智能化控制就非常有特色。

⑴ 數(shù)字化工廠：新建項(xiàng)目自帶數(shù)字化工程基因

現(xiàn)在的化工生產(chǎn)企業(yè)只要建廠就自帶數(shù)字化（工程）基因，不是隨便建廠，而是在建廠之初，首先請(qǐng)專(zhuān)家設(shè)計(jì)智能化控制體系。2019年12月30日，我們考察湖北三寧化工60 萬(wàn)噸/年乙二醇項(xiàng)目。該項(xiàng)目在建設(shè)中將數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用于生產(chǎn)和運(yùn)營(yíng)的各個(gè)場(chǎng)景納入工程建設(shè)計(jì)劃，做到化工生產(chǎn)全生命周期的優(yōu)化，以數(shù)字化貫穿產(chǎn)品與生產(chǎn)的石化智能工廠建設(shè)整個(gè)過(guò)程，極大提升了生產(chǎn)及管理水平（圖4）。

圖4 湖北三寧化工60 萬(wàn)噸/年乙二醇項(xiàng)目

我們?cè)趨⒂^山東濱化集團(tuán)時(shí)，企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)帶我們進(jìn)入大門(mén)的第一個(gè)房間見(jiàn)到了能耗實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)（圖5）。當(dāng)班班組的能耗，包括耗水、耗電、耗原材料等，具體消耗數(shù)值當(dāng)班就能知道，而且立刻得到企業(yè)在全國(guó)的具體能耗水平。企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)說(shuō)，“我不怕產(chǎn)品賣(mài)不出去，全國(guó)比能耗是最低的，價(jià)格有優(yōu)勢(shì)。”這就是化工企業(yè)的生存之道。

圖5 山東濱化集團(tuán)有限責(zé)任公司的能耗實(shí)時(shí)監(jiān)控

⑵ 中石化智能工廠建設(shè)：成效明顯

2013年，茂名石化（圖6）、九江石化（圖7）、鎮(zhèn)海煉化（圖8）、燕山石化（圖9）四家企業(yè)作為中石化智能工廠試點(diǎn)項(xiàng)目建設(shè)單位。

圖6 茂名石化

圖7 九江石化

圖8 鎮(zhèn)海石化

圖9 燕山石化

據(jù)報(bào)道：茂名石化構(gòu)建總部、企業(yè)應(yīng)急指揮中心和現(xiàn)場(chǎng)指揮部三級(jí)一體化應(yīng)急平臺(tái)，為實(shí)現(xiàn)“信息互通、數(shù)據(jù)同步、快速接警、綜合研判、科學(xué)決策、聯(lián)動(dòng)指揮”的扁平化控制提供了保障，即將總部的專(zhuān)家管理延伸到一線，提高了應(yīng)急處置協(xié)同能力。

九江石化的試點(diǎn)項(xiàng)目，員工總數(shù)減少12%，班組數(shù)量減少13%，外操室數(shù)量削減35%。“可視化”是九江石化“智能工廠”建設(shè)的重要特征，也是未來(lái)信息技術(shù)的重要發(fā)展方向。

鎮(zhèn)海石化企業(yè)生產(chǎn)組織模式變化，監(jiān)控8 000 個(gè)監(jiān)控點(diǎn)僅需要7 名員工。

燕山石化開(kāi)創(chuàng)“黑屏操作”新模式（無(wú)報(bào)警屏幕不亮，報(bào)警時(shí)屏幕高亮顯示），最長(zhǎng)黑屏?xí)r間可達(dá)4 個(gè)小時(shí)，53 套裝置的操作站實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)正常狀態(tài)下操控臺(tái)黑屏、生產(chǎn)異常狀態(tài)下系統(tǒng)自動(dòng)精準(zhǔn)警示。降低了一線職工勞動(dòng)生產(chǎn)強(qiáng)度，提高了應(yīng)急響應(yīng)速度和處理能力，明確降低了一線職工數(shù)量。

這就是現(xiàn)代化工發(fā)展的趨勢(shì)。四家第一批試點(diǎn)企業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)自動(dòng)數(shù)采率達(dá)到90%以上，外排污染源自動(dòng)監(jiān)控率達(dá)到100%，企業(yè)生產(chǎn)組織模式發(fā)生重大變化。

2018年9月5日，中國(guó)石化智能工廠推廣項(xiàng)目初步設(shè)計(jì)通過(guò)評(píng)審，將進(jìn)一步打造齊魯石化、天津石化、上海石化、金陵石化、海南煉化、青島煉化等6家成熟的煉化行業(yè)智能工廠。

3.人工智能巡檢系統(tǒng)

人工智能巡檢系統(tǒng)可以制定巡檢路線，結(jié)合人員定位系統(tǒng)，佩戴智能巡檢儀器將裝置的情況采用拍照、錄像等方式，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳送至控制中心，并與控制中心人員實(shí)時(shí)對(duì)話(huà)，及時(shí)解決隱患和故障。自動(dòng)生成臺(tái)賬及日志，進(jìn)一步規(guī)范管理。提升企業(yè)生產(chǎn)安全等級(jí)，提升管理效率。人員背負(fù)監(jiān)測(cè)儀器，走過(guò)巡檢路線，這個(gè)方案明顯提高巡檢質(zhì)量，原因是人員所佩戴的溫度測(cè)試器、氣體測(cè)試器等一切可能泄漏的有危險(xiǎn)性氣體的靈敏度測(cè)試儀器，在人聞不到味時(shí)或看不到設(shè)備內(nèi)部溫度變化時(shí)，設(shè)備就報(bào)警了，這是巡檢時(shí)人做不到而儀器能做到的。智慧巡檢提升了企業(yè)生產(chǎn)安全等級(jí)和管理效率。

4.機(jī)器人應(yīng)用

機(jī)器人也進(jìn)入了化工操作領(lǐng)域。

⑴ 無(wú)人機(jī)應(yīng)用

無(wú)人機(jī)在中石油的前期即石油開(kāi)采和管道輸送中應(yīng)用量非常大。無(wú)人機(jī)一般用于高遠(yuǎn)處的設(shè)備巡檢，自身搭載專(zhuān)業(yè)航拍設(shè)備（高清攝像機(jī)、紅外熱像、氣體感應(yīng)儀等），并回傳到地面站或監(jiān)控中心。根據(jù)巡檢任務(wù)的不同，有針對(duì)性地選擇檢測(cè)位置，搭載設(shè)備（圖10）。

圖10 機(jī)器人應(yīng)用

⑵ 各類(lèi)機(jī)器人應(yīng)用（機(jī)器換人）

從根本上解決枯燥的重復(fù)性工作,解決了人工容易出現(xiàn)的操作隱患，而且降低生產(chǎn)運(yùn)行成本，提高了生產(chǎn)質(zhì)量。如無(wú)人駕駛車(chē)，油罐清潔機(jī)器人、運(yùn)維機(jī)器人、無(wú)人消防車(chē)等技術(shù)已在生產(chǎn)中廣泛運(yùn)用（圖11）。雖然要投入更多的成本，但是可以確保員工安全。

圖11 滅火機(jī)器人

⑶ 機(jī)器人化學(xué)家

近期見(jiàn)到報(bào)道，利物浦大學(xué)的研究人員開(kāi)發(fā)出具有人形特征，可以在標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室中自己工作的AI化學(xué)家機(jī)器人，在8 天時(shí)間里獨(dú)立完成了668 個(gè)實(shí)驗(yàn)，并研發(fā)出了一種全新的化學(xué)催化劑。這種機(jī)器人具有無(wú)限的耐心，可以同時(shí)考慮數(shù)十個(gè)維度的變量，每天工作21.5 個(gè)小時(shí)。

應(yīng)用機(jī)器人員工可為企業(yè)提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本、提高產(chǎn)品技術(shù)含量、擴(kuò)大企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力。此外，隨著勞動(dòng)力市場(chǎng)供給減少，部分高危行業(yè)面臨勞動(dòng)力短缺。這可能成為機(jī)器人很快“上崗”的又一推動(dòng)因素。

化工已經(jīng)發(fā)展到這個(gè)程度，化工的教育是否需要進(jìn)行調(diào)整？這就要求學(xué)生會(huì)操作無(wú)人機(jī)、機(jī)器人?；?shù)字化人才需求要求學(xué)校了解企業(yè)數(shù)字化生產(chǎn)管理、自動(dòng)化運(yùn)行的思維方法；要求學(xué)校參與企業(yè)數(shù)字化改造和優(yōu)化工作，生產(chǎn)模式變革以及流程重構(gòu)；要求學(xué)校熟悉數(shù)字化工具、數(shù)字化技術(shù)的使用價(jià)值和使用方法。化工智能化要求具有較高知識(shí)水準(zhǔn)，復(fù)合型技能結(jié)構(gòu)的一線專(zhuān)門(mén)技術(shù)人才。

現(xiàn)在企業(yè)一線一般不會(huì)讓學(xué)生修改工藝參數(shù)，工藝參數(shù)都是由計(jì)算機(jī)控制的。因此，現(xiàn)在教授化工工藝學(xué)需要學(xué)生理解工藝的原理、了解邏輯關(guān)系以及自動(dòng)化控制工藝流程，要具備智能化設(shè)備的維護(hù)能力和檢測(cè)能力?，F(xiàn)代化工企業(yè)需要具備化工機(jī)械知識(shí)、化工儀表知識(shí)、分析檢驗(yàn)知識(shí)等方面一系列背景的復(fù)合型人才，特別是需要技術(shù)開(kāi)發(fā)人才。

四、強(qiáng)化石化行指委指導(dǎo)作用

石化行指委正處于換屆階段，新一屆行指委正在籌建。

（一）組建新一屆石化行指委

受教育部委托，中國(guó)化工教育協(xié)會(huì)作為全國(guó)石油和化工職業(yè)教育教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)牽頭單位組建新一屆全國(guó)石油和化工職業(yè)教育教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)。2020年7月，《關(guān)于上報(bào)“全國(guó)石油和化工職業(yè)教育教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)換屆工作方案》的報(bào)告”（中化教協(xié)發(fā)〔2020〕25 號(hào)）》已經(jīng)報(bào)送教育部，待批。

擬從各方面推薦的行業(yè)企業(yè)、職業(yè)院校、普通本科高校和研究機(jī)構(gòu)等200 余名專(zhuān)家中，按照行業(yè)企業(yè)40%、中等職業(yè)學(xué)校15%、高等職業(yè)學(xué)校40%、普通本科高校和研究機(jī)構(gòu)等5%的比例遴選組建。石化行指委秘書(shū)處仍然設(shè)在中國(guó)化工教育協(xié)會(huì)，由石化行指委提名秘書(shū)處人員組成名單。計(jì)劃設(shè)置若干專(zhuān)業(yè)、課程及綜合類(lèi)委員會(huì)。

（二）指導(dǎo)專(zhuān)業(yè)目錄修訂

1.上一輪專(zhuān)業(yè)目錄的主要調(diào)整點(diǎn)

一是融入企業(yè)文化及職業(yè)精神的內(nèi)涵，對(duì)企業(yè)認(rèn)同、對(duì)行業(yè)理解、對(duì)家國(guó)情懷的滲透，將“責(zé)任關(guān)懷”“合規(guī)”“全球契約”等理念融入教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)中，強(qiáng)化立德樹(shù)人。

二是注重引入綠色化工生產(chǎn)技術(shù)（健康、安全、環(huán)保），以“全生命周期”為導(dǎo)向的綠色化工、循環(huán)經(jīng)濟(jì)等內(nèi)容引入專(zhuān)業(yè)教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)。

三是教學(xué)過(guò)程與生產(chǎn)過(guò)程的緊密對(duì)接，倡導(dǎo)理實(shí)一體化教學(xué)，創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)形式，提高實(shí)踐教學(xué)實(shí)效。

四是中職連續(xù)三年不招生的3 個(gè)專(zhuān)業(yè)給予取消，新增了適應(yīng)行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的化工儀表智能控制專(zhuān)業(yè)方向。

目前，尚存在著教育與產(chǎn)業(yè)脫節(jié)、滯后問(wèn)題依然嚴(yán)重的問(wèn)題，因此需加快專(zhuān)業(yè)目錄的動(dòng)態(tài)改進(jìn)。

2.對(duì)新一輪專(zhuān)業(yè)目錄修訂提出了的指導(dǎo)意見(jiàn)

目前，化工智慧化發(fā)展進(jìn)入快車(chē)道，企業(yè)對(duì)人才提出新的要求：

⑴ 不再需要生產(chǎn)線的“螺絲釘”，而是需要產(chǎn)品智能生產(chǎn)系統(tǒng)的操作者、維護(hù)者、管理者。

⑵ 除精湛的操作技能，特別需要了解智能控制原理，具備對(duì)智能網(wǎng)絡(luò)的高度理解和運(yùn)用能力。

⑶ 會(huì)使用常用工業(yè)軟件，參與化工生產(chǎn)智能化開(kāi)發(fā)過(guò)程的復(fù)合型的人才。

⑷ 操作人員教育層次提升。智能化工要求具有較高知識(shí)結(jié)構(gòu)的一線專(zhuān)門(mén)技術(shù)人才，本科層次甚至碩士學(xué)歷操作人員進(jìn)入化工總控室關(guān)鍵崗位。

配合石油和化學(xué)工業(yè)智能化發(fā)展，對(duì)人才需求的三步走措施：

⑴ 普及X 證書(shū)，在石油和化工相關(guān)專(zhuān)業(yè)普及“HAZOP”等化工人工智能技術(shù)等級(jí)證書(shū)。

⑵ 專(zhuān)業(yè)改造，開(kāi)發(fā)工業(yè)信息化相關(guān)課程，實(shí)現(xiàn)人工智能+化工類(lèi)專(zhuān)業(yè)的交叉融合。

⑶ 新建復(fù)合型專(zhuān)業(yè)，建議專(zhuān)業(yè)名稱(chēng)為“過(guò)程制造智能技術(shù)”，其內(nèi)涵為：過(guò)程加工制造技術(shù)+控制技術(shù)+信息技術(shù)。

另外，在化工類(lèi)專(zhuān)業(yè)改造方面，主要圍繞“人工智能+X”展開(kāi)。

2020年7月，北京化工大學(xué)在譚天偉院士領(lǐng)銜推進(jìn)下，建立了人工智能交叉研究中心。聚焦人工智能在化工行業(yè)的融合應(yīng)用：

⑴ 推動(dòng)人工智能與生命、化工、材料、化學(xué)等專(zhuān)業(yè)的交叉融合，人工智能+X（涉化專(zhuān)業(yè)）。

⑵ 開(kāi)展原創(chuàng)性重大理論與實(shí)踐問(wèn)題研究，為人工智能與實(shí)體經(jīng)濟(jì)融合戰(zhàn)略提供技術(shù)與人才支撐。

⑶ 推動(dòng)人工智能創(chuàng)新成果在化工行業(yè)的落地應(yīng)用。

3.組織開(kāi)發(fā)高含金量的X 證書(shū)，對(duì)專(zhuān)業(yè)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行有效補(bǔ)充

為加強(qiáng)石油和化工職業(yè)院校服務(wù)行業(yè)企業(yè)發(fā)展的能力，組織開(kāi)發(fā)具有現(xiàn)代職業(yè)技術(shù)含金量的X 證書(shū)項(xiàng)目。中國(guó)化工教育協(xié)會(huì)以全資企業(yè)“北京化育求賢教育科技有限公司”申報(bào)了第四批職業(yè)教育培訓(xùn)評(píng)價(jià)組織。

獲批兩個(gè)項(xiàng)目，補(bǔ)充了石化類(lèi)專(zhuān)業(yè)職業(yè)教育教學(xué)內(nèi)容的短缺：

⑴ 化工危險(xiǎn)與可操作性分析（HAZOP）應(yīng)用職業(yè)技能等級(jí)證書(shū)

HAZOP 是國(guó)際公認(rèn)的可極大提高工廠生產(chǎn)安全性、可靠性的一種安全評(píng)價(jià)方法，國(guó)家安監(jiān)總局明確要求我國(guó)危險(xiǎn)化學(xué)品建設(shè)項(xiàng)目要進(jìn)行HAZOP 分析。

⑵ 化工精餾安全控制職業(yè)技能等級(jí)證書(shū)

化工精餾是化工生產(chǎn)過(guò)程中最主要的工藝之一。此證書(shū)將以典型精餾過(guò)程的工藝技術(shù)規(guī)程、操作規(guī)程、安全規(guī)程為依據(jù)，將化工精餾相關(guān)的新技術(shù)、新工藝、新規(guī)范、新要求等融入到新的職業(yè)技能標(biāo)準(zhǔn)中，是適應(yīng)產(chǎn)業(yè)最新發(fā)展需求的化工精餾安全控制職業(yè)技能等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，是對(duì)專(zhuān)業(yè)教學(xué)內(nèi)容的有效補(bǔ)充。

目前正在組織申報(bào)首批石油和化工職業(yè)教育X證書(shū)試點(diǎn)院校，希望有意向的學(xué)校積極報(bào)名。

⑴ 完善證書(shū)內(nèi)涵及實(shí)施方案，推進(jìn)培訓(xùn)基地建設(shè)。

⑵ 開(kāi)發(fā)覆蓋行業(yè)最新技術(shù)發(fā)展的X 證書(shū)項(xiàng)目。

4.組織制定國(guó)賽改革試點(diǎn)賽化工類(lèi)賽項(xiàng)規(guī)程

組織全國(guó)職業(yè)院校技能大賽改革試點(diǎn)賽。化工類(lèi)賽項(xiàng)規(guī)程制定包括中職組工業(yè)分析檢驗(yàn)賽項(xiàng)規(guī)程和高職組化學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)賽項(xiàng)規(guī)程。

借鑒世界技能大賽標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范（WSSS），本行業(yè)企業(yè)知識(shí)、技能的國(guó)際共識(shí)。對(duì)知識(shí)和理解的評(píng)價(jià)通過(guò)對(duì)表現(xiàn)的評(píng)價(jià)實(shí)現(xiàn)，指導(dǎo)職業(yè)教育教學(xué)內(nèi)涵的改革。

最后，為大家播放森麒麟輪胎（泰國(guó)）有限公司的宣傳片，讓我們體會(huì)現(xiàn)代智慧化工企業(yè)的驚艷之處。

2018年我到森麒麟輪胎（泰國(guó)）有限公司考察，這是青島森麒麟輪胎股份有限公司在泰國(guó)建的輪胎智能制造生產(chǎn)基地，設(shè)計(jì)產(chǎn)能1 000 萬(wàn)條半鋼子午線輪胎。由于在泰國(guó)生產(chǎn)用工很困難，因此做了非常好的智能化開(kāi)發(fā)，使員工數(shù)量減少2/3，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的“自動(dòng)化、信息化、智能化、數(shù)字化、可視化、可溯化”，以智能化示范工廠推動(dòng)輪胎行業(yè)智能制造（圖12、圖13）。

圖12 森麒麟輪胎（泰國(guó)）有限公司

圖13 森麒麟輪胎（泰國(guó)）有限公司