化工企業(yè)智能工廠(chǎng)建設(shè)淺談

趙銀剛，魏輝

（陜西渭河煤化工集團(tuán)有限責(zé)任公司，陜西 渭南714000）

2020 年政府工作報(bào)告指出，推動(dòng)制造業(yè)升級(jí)和新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展。支持制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。大幅增加制造業(yè)中長(zhǎng)期貸款。發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，推進(jìn)智能制造，培育新興產(chǎn)業(yè)集群。發(fā)展研發(fā)設(shè)計(jì)、現(xiàn)代物流、檢驗(yàn)檢測(cè)認(rèn)證等生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)。電商網(wǎng)購(gòu)、在線(xiàn)服務(wù)等新業(yè)態(tài)在抗疫中發(fā)揮了重要作用，要繼續(xù)出臺(tái)支持政策，全面推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+”，打造數(shù)字經(jīng)濟(jì)新優(yōu)勢(shì)。

1 智能工廠(chǎng)建設(shè)的背景

工信部在2015～2018 年，連續(xù)開(kāi)展智能制造試點(diǎn)示范專(zhuān)項(xiàng)行動(dòng)，以企業(yè)為主體，市場(chǎng)為導(dǎo)向，應(yīng)用為切入點(diǎn)，持續(xù)推進(jìn)試點(diǎn)示范，共涌現(xiàn)出305個(gè)、涉及92個(gè)行業(yè)類(lèi)別的標(biāo)桿企業(yè)，這些項(xiàng)目生產(chǎn)效率平均提升37.6%，最高提升300%；能源利用率提升16.1%；運(yùn)營(yíng)成本平均降低21.2%，成效顯著。

化工行業(yè)有超30家企業(yè)建成標(biāo)桿，包括中石化、中石油、萬(wàn)華化學(xué)等知名企業(yè)。從中石化4家智能工廠(chǎng)建設(shè)效果看，先進(jìn)控制投用率提高到90%以上；生產(chǎn)數(shù)據(jù)自動(dòng)采集率提高到95%以上；操作平穩(wěn)率提高5.3%，操作合格率從90.7%提升至99%；重點(diǎn)環(huán)境排放點(diǎn)實(shí)現(xiàn)100%實(shí)時(shí)監(jiān)控與分析預(yù)警；勞動(dòng)生產(chǎn)率提高大于10%。

當(dāng)前，工信部正在開(kāi)展制造業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)融合發(fā)展試點(diǎn)示范、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)創(chuàng)新應(yīng)用案例評(píng)選、大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展試點(diǎn)示范、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)試點(diǎn)示范等項(xiàng)目申報(bào)和示范；化工行業(yè)領(lǐng)先企業(yè)正在從組織、資金、人力等方面持續(xù)加大投入，以搶占行業(yè)智能工廠(chǎng)建設(shè)頭部位置，贏(yíng)得先發(fā)優(yōu)勢(shì)，助推企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。

2 智能工廠(chǎng)建設(shè)的案例

中煤陜西公司180 萬(wàn)噸/年甲醇、60 萬(wàn)噸/年聚烯烴項(xiàng)目在2014 年7 月建成投產(chǎn)，其生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)、能耗水平和裝置運(yùn)行周期，在國(guó)內(nèi)同等規(guī)模煤制烯烴企業(yè)中均居領(lǐng)先水平，是國(guó)家工信部首批智能制造(煤化工智能工廠(chǎng))試點(diǎn)示范項(xiàng)目企業(yè)。

該公司構(gòu)建了以生產(chǎn)管理為核心，信息化系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，數(shù)據(jù)高效流動(dòng)和價(jià)值挖掘，聚焦生產(chǎn)管理、供應(yīng)鏈管理、設(shè)備管理、能源管理、安全環(huán)保管控和輔助決策等業(yè)務(wù)領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)自動(dòng)化、管理精益化、決策智能化，降低生產(chǎn)成本，穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量，提升管理水平，生產(chǎn)裝置實(shí)現(xiàn)了“安、環(huán)、穩(wěn)、長(zhǎng)、滿(mǎn)、優(yōu)”運(yùn)行。

該公司煤制烯烴項(xiàng)目投運(yùn)當(dāng)年，就創(chuàng)造了國(guó)內(nèi)同等規(guī)模、同類(lèi)裝置的最高運(yùn)行紀(jì)錄。在降本增效方面，能源管理系統(tǒng)通過(guò)對(duì)能源數(shù)據(jù)全面感知、集成和就近，實(shí)現(xiàn)能源統(tǒng)籌調(diào)度，全過(guò)程能效管理。如蒸汽系統(tǒng)優(yōu)化平臺(tái)，通過(guò)算法分析診斷，調(diào)整操作參數(shù)，實(shí)施蒸汽動(dòng)力節(jié)能優(yōu)化，提高鍋爐進(jìn)水溫度。每年回收水量超過(guò)20萬(wàn)噸，節(jié)省燃煤超過(guò)1.5萬(wàn)噸，節(jié)約費(fèi)用超過(guò)1 000萬(wàn)元。運(yùn)行至今，主要生產(chǎn)裝置負(fù)荷穩(wěn)定大于100%。與國(guó)內(nèi)同類(lèi)企業(yè)比，人均生產(chǎn)效率提高約40%，產(chǎn)品能耗降低大于10%，單位生產(chǎn)成本下降約20%，各項(xiàng)經(jīng)營(yíng)業(yè)績(jī)指標(biāo)保持行業(yè)領(lǐng)先。

3 智能工廠(chǎng)建設(shè)的內(nèi)容

智能工廠(chǎng)是智能制造的載體。根據(jù)《智能制造發(fā)展規(guī)劃（2016-2020 年）》，智能制造是基于新一代信息通信技術(shù)與先進(jìn)制造技術(shù)深度融合，貫穿于設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、管理、服務(wù)等制造活動(dòng)的各個(gè)環(huán)節(jié)，具有自感知、自學(xué)習(xí)、自決策、自執(zhí)行、自適應(yīng)等功能的新型生產(chǎn)方式。

化工企業(yè)具有生產(chǎn)規(guī)模大型化，裝置連續(xù)運(yùn)行，自動(dòng)化程度高；工藝條件苛刻，反應(yīng)多需在高溫高壓下進(jìn)行，有些需低溫真空條件；原料產(chǎn)品等易燃易爆、有毒有害、易腐蝕；對(duì)化工技術(shù)和操作人員水平要求較高等特點(diǎn)。因此，化

工企業(yè)智能工廠(chǎng)建設(shè)應(yīng)重點(diǎn)突出，次序分明，致力裝置“安、環(huán)、穩(wěn)、長(zhǎng)、滿(mǎn)、優(yōu)”運(yùn)行，提升企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)效率和水平。

3.1 智能工廠(chǎng)建設(shè)應(yīng)著力提升安全

智能工廠(chǎng)建設(shè)要按照等保2.0 要求，從各個(gè)方面立體進(jìn)行企業(yè)工業(yè)控制系統(tǒng)的安全建設(shè)，更加注重全方位主動(dòng)防御、動(dòng)態(tài)防御、整體防控和精準(zhǔn)防護(hù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)和工業(yè)控制信息系統(tǒng)等的保護(hù)，確保企業(yè)自動(dòng)化和信息化系統(tǒng)不受外界干擾和攻擊，為企業(yè)本質(zhì)安全生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)護(hù)航。同時(shí)進(jìn)行安全管理、應(yīng)急管理等安全系統(tǒng)模塊建設(shè)，按照“安全第一，預(yù)防為主，綜合治理”方針，采用信息化、數(shù)字化、智能化的IT 手段，對(duì)各類(lèi)風(fēng)險(xiǎn)隱患進(jìn)行預(yù)警預(yù)報(bào)，將各類(lèi)事故消除在萌芽狀態(tài)，為企業(yè)安全生產(chǎn)保駕護(hù)航。

3.2 智能工廠(chǎng)建設(shè)應(yīng)著力提升管理

智能工廠(chǎng)建設(shè)進(jìn)行企業(yè)管理流程梳理、固化和優(yōu)化，涉及企業(yè)生產(chǎn)、人力、倉(cāng)儲(chǔ)物流、采供銷(xiāo)等各方面，通過(guò)實(shí)施信息化系統(tǒng)模塊，可有效規(guī)范各類(lèi)管理工作流程，協(xié)調(diào)各方有序有效對(duì)接，對(duì)企業(yè)進(jìn)行管理全方位改造提升。通過(guò)智能工廠(chǎng)建設(shè)，管理更切實(shí)管用、友好卓越，決策更前瞻科學(xué)、運(yùn)籌高效，幫助企業(yè)尤其是決策層和管理層在科學(xué)及時(shí)決策、系統(tǒng)控制、規(guī)范流程等方面產(chǎn)生質(zhì)的飛躍，提升管理效率。

3.3 智能工廠(chǎng)建設(shè)應(yīng)著力提升生產(chǎn)

智能工廠(chǎng)建設(shè)側(cè)重在生產(chǎn)工藝、設(shè)備、能源等方面的提升，通過(guò)儀表和閥門(mén)改造，提升自控投用率和自動(dòng)數(shù)采率，建設(shè)先進(jìn)控制系統(tǒng)（APC）、設(shè)備管理、能源管理、調(diào)度管理等系統(tǒng)模塊，提高裝置運(yùn)行平穩(wěn)率和目標(biāo)產(chǎn)品產(chǎn)率，實(shí)現(xiàn)設(shè)備預(yù)防性運(yùn)行和檢維修維護(hù)，加快設(shè)備由“事后搶修”向“事前預(yù)防”轉(zhuǎn)變，實(shí)現(xiàn)能源可視化、在線(xiàn)可優(yōu)化，降低電汽等能源消耗，促進(jìn)在裝置生產(chǎn)層面的降本提質(zhì)增效，切實(shí)提升生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)的質(zhì)量、效益和效率。

4 智能工廠(chǎng)建設(shè)的建議

4.1 智能工廠(chǎng)建設(shè)要規(guī)劃先行

規(guī)劃是智能工廠(chǎng)建設(shè)的宏圖，是科學(xué)統(tǒng)籌智能工廠(chǎng)整體布局和項(xiàng)目實(shí)施的計(jì)劃，是智能工廠(chǎng)建設(shè)的龍頭。化工企業(yè)開(kāi)展智能工廠(chǎng)建設(shè)，須具備一定的自動(dòng)化和信息化基礎(chǔ)，即先自動(dòng)化、信息化，后智能化。要進(jìn)行實(shí)地調(diào)研后，根據(jù)企業(yè)具體情況規(guī)劃好智能工廠(chǎng)建設(shè)方案，抓好頂層設(shè)計(jì)和系統(tǒng)謀劃，圍繞企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略，結(jié)合企業(yè)實(shí)際需求，聘請(qǐng)一流專(zhuān)業(yè)公司做好規(guī)劃，避免規(guī)劃不專(zhuān)業(yè)，保證智能工廠(chǎng)整體建設(shè)進(jìn)度和水平。

4.2 智能工廠(chǎng)建設(shè)要夯實(shí)基礎(chǔ)

智能工廠(chǎng)建設(shè)自動(dòng)化和信息化是基礎(chǔ)，不能忽視或逾越，否則建設(shè)成效會(huì)大打折扣。在進(jìn)行智能工廠(chǎng)建設(shè)時(shí)，必須首先進(jìn)行自動(dòng)化和信息化的填平補(bǔ)齊和優(yōu)化提升，開(kāi)展儀表和閥門(mén)自動(dòng)化改造，提高自控投用率和自動(dòng)數(shù)采率，確保數(shù)據(jù)精準(zhǔn)，開(kāi)展信息化網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)建設(shè)完善，提高信息化系統(tǒng)模塊的覆蓋面，拉通數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)，消除信息孤島，為生產(chǎn)平穩(wěn)和智能工廠(chǎng)建設(shè)打下牢靠基礎(chǔ)，避免出現(xiàn)空中樓閣和建設(shè)倒掛現(xiàn)象。

4.3 智能工廠(chǎng)建設(shè)要重點(diǎn)突破

智能工廠(chǎng)建設(shè)涉及生產(chǎn)、采購(gòu)、銷(xiāo)售、財(cái)務(wù)等企業(yè)經(jīng)營(yíng)管理的各個(gè)方面，在完善的自動(dòng)化和信息化基礎(chǔ)上，將企業(yè)現(xiàn)有各系統(tǒng)模塊進(jìn)行綜合集成和智能應(yīng)用，激活執(zhí)行層，強(qiáng)化管理層，提升決策層，不能把智能工廠(chǎng)建設(shè)的各個(gè)方面割裂開(kāi)來(lái)，也不能眉毛胡子一把抓全面鋪展開(kāi)來(lái)，更不可一蹴而就，要分清建設(shè)主次和先后順序，在企業(yè)自身最關(guān)心的領(lǐng)域、最緊要的環(huán)節(jié)和最能給企業(yè)帶來(lái)效益的關(guān)鍵點(diǎn)上發(fā)力，著眼長(zhǎng)遠(yuǎn)，重點(diǎn)突出，循序漸進(jìn)，確保建設(shè)成功，穩(wěn)妥有序推進(jìn)智能工廠(chǎng)建設(shè)。

5 結(jié)束語(yǔ)

第四次工業(yè)革命撲面而來(lái)，新一代IT 技術(shù)正加速賦能賦新企業(yè)生產(chǎn)管理運(yùn)營(yíng)，作為流程型工業(yè)典型行業(yè)的化工企業(yè)，我們要基于自身實(shí)際需求，堅(jiān)持問(wèn)題導(dǎo)向，有的放矢，循序漸進(jìn)，持續(xù)改進(jìn)，抓住新一輪產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的時(shí)代機(jī)遇，著力推動(dòng)企業(yè)數(shù)字化、智能化建設(shè)，助力企業(yè)實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展。