基于智能工厂建设对传统石化企业智能化进程的探索

关键词：智能工厂;传统石化企业;智能化进程

中图分类号：TP391.9     文献标识码：A 文章编号：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

随着当下智能化技术的不断发展和应用，全球部分经济发达的国家逐渐步入了后工业化的新时代，推动传统的自动化时代向智能化时代迈进。近些年，传统的石化行业面临着全球地缘政治巨大的变动、能源的生产以及消费格局发生深刻变化等诸多方面带来的挑战，国际原油的价格变动十分巨大，并且受到全球的气候、环境等因素的影响，节能减排以及绿色低碳也成为了能源消费的主流。2015年，巴黎气候大会对减排提出了明确的目标。当下面临着诸多挑战，国内外的传统石化行业总体发展趋势逐渐发生了转变，表现为原料多元化进程加快，能源结构逐渐向高端化、差异化的方向发展，产业也向价值链的高端延伸。与此同时，安全和环保的新理念进一步推动绿色低碳成为行业发展的总体方向。

1  智能工厂的基本特点以及发展基础分析

1.1  智能工厂的基本特点

随着智能信息技术的发展，中国政府发布了《中国制造2025》这一重要纲要，提出了以信息化、工业化相互深度融合作为主要目标的“智能制造以及互联网+”的战略，这体现了新一代信息技术的发展方向。

建设智能工厂的重要基础是现代化的工业技术。将数据链视为促进对象，其特点突出表现为生产自动化、流程可视化以及规模集成化等，同时感知、优化、协同以及预测也成为体现企业智能化发展水平的关键能力。当前，全球范围内一些知名度较大的石化企业也逐渐完善智能化工厂的建设与改良。例如，Shell企业应用了先进的在线技术，即RTO，这种技术可以通过识别及时地检测生产流程的工况，并且通过在线智能进一步优化生产过程。

1.2  智能工厂发展建设的基础条件

通过分析智能工厂建设的条件，并结合当前的形势可知，目前我国的炼化企业已经能够成熟地实现生产的规模化与控制的自动化，并且智能化工厂的建设条件以及基础也满足基本的需求。例如，高精尖地模拟实际生产流程的软件，或者采用智能的装备和设施控制、检测传感器。有些企业还可以建立桌面工厂模拟流程，优化和计算企业日常的生产管理，同时配备了能够覆盖大部分的生产装置和公用工程系统的数据采集系统、实验室管理系统等。这些系统不仅可以集中管理过程数据，并分析数据，还能够提高生产工艺数据的采集率。这样安全、高速以及完善的IT基础设施为石化企业智能化工厂的建设提供了有力的保障。

2  石化企业智能工厂建设的主要内容

2.1  生产运行智能化

石化企业在建设智能化生产运行的过程中，主要建设内容需着眼于以下方面。一方面，石化企业要应用全新的生产技术，在结合国产原油、成品油的自动调和技术的基础之上采用在线分析仪表以及自动化生产进一步优化、完善生产的工艺流程，以实现从原料配方到装置生产加工、产品调和以及生产时效性的智能检测;另一方面，石化企业要突出建设具有高度融合性，并且体现装置特性的整体性管理机制，通过关联装置机理以及生产计划完善分子尺度模型，并将机理模型作为载体，优化生产过程中存在的一些不确定因素，最终形成以需求为主要驱动力的高效生产流程。除此之外，石化公司还要建设有关数据源的分析模型，通过构建完整的数据平台调节参数，有效地提高生产效率。例如，目前我国的石化公司已经成功建立了全流程性的生产模型优化模型，并且还使用了能夠优化工厂计划的（PIMS）生产计划，也成功地编制了体现最佳生产途径的资源配置策略，采用桌面炼厂、乙烯裂解模型等软件进一步优化全场的加工流程，并最终采用指导装置进行全过程操作。这种不同物料在不同操作环境下反应的流程能够提高乙烯的生产效率。

2.2  设备管理智能化

传统的石化企业还要侧重完善设备管理系统。一方面，要建立信息化的物理系统（CPS），并且结合三维技术优化施工过程，实现可视化管理的虚拟性平台;另一方面，企业还要建立相关的流程检测、修补系统，通过传感器实时分享数据，并且通过监察、分析设备的运行状态，实现对设备进行健康、可靠的维修和管理，提升设备的利用率。这样还可以降低设备维修的时间和成本，稳定企业运行机制，并最终实现生产的目标。例如，自从2014年以来，中国石化镇海炼化分公司在评价完三号常减压以及乙烯装置实施的周期时，每年可以增加效益500万元。由此可见，建设智能化的设备管理系统可以有效地提升石化企业的生产效益。

2.3  环保管理智能化

传统的石化企业除了要建立智能的生产运行机制以及设备管理系统外，还要建设智能的环境保护管理体系。一方面，不仅可以实现内部经济的循环，还能够体现清洁、绿色的生产技术的优势，优化企业的生产模式，同时能够在较大程度上提高资源的利用率，保护自然环境;另一方面，企业还要引入能够自动识别污染源的设备和技术，及时检测异常情况。除此之外，企业还要完善多种类型的能源供应系统，重点对生产过程中的装置和单元进行优化，最大程度地提高能源和介质的利用率。例如，智能化、蒸汽管网式的及时检测模块在我国石化镇海炼化分公司得到应用，这种模块能够实时监控蒸汽管网的具体工作情况，并且有效地优化流程以及操作的参数，同时保障蒸汽系统能够安全、稳定的运行。这种智能化模块管理每年给企业创造的效益高达750万元。

2.4  经营决策管理智能化

石化企业在建设智能、科学的经营决策管理体系时，要侧重实现企业生产效益的最大化，结合云技术、大数据等有利因素构建辅助性的经营管理模型，并且结合科学的实时决策系统，及时与市场信息进行联系和整合，科学地控制资金流动。除此之外，企业还要准确地对成本进行预算，提供最优的计算方式，实现全局性的科学决策，将传统的经验型决策管理方式逐渐转化为创新性决策管理模式，最终降低决策带来的风险。

与此同时，石化企业还要有意识地完善能够体现纵向集成、专业融合的管理平台，通过构建执行层、管理层优化闭环管理系统，并且在管理层和作业层要体现企业的生产要求，实现效益指标的优化和分解。

2.5  产业链协同自动化

在建设智能化工厂的进程中，石化企业还要侧重将产业链实现协同和自动化。一方面，企业要利用智能化技术打破和消除企业之间的障碍与隔阂，自主推进产业链的升级，促进企业经济的高效发展;另一方面，企业还要有意识地建立企业生产资源协同平台，通过上下联动、规模融合等方式完善产业链。另外，传统的石化企业还要搭建企业生产运行的管理协同平台，有效地提高智能化生产的协同效率。除此之外，石化企业还要建立企业之间可以共同使用的服务管理平台，通过公用工程、物流以及安全等服务的共享，有效地促进企业之间的沟通和协作，进一步完善、提升企业价值链，同时为企业的发展创造更大的价值空间。

3  智能工厂的建设感悟

一方面，智能制造是《中国制造2025》的主要工作方向，同时也是我国传统的石化行业有效提质增效、创新发展的重要方法之一。经过将近30年的发展，我国的石化行业已经在全球占据了重要地位，我国炼油、炼制乙烯的能力已经居于世界第二，但是石化行业中大而不强的问题仍然存在，尤其在经济新常态的环境和背景之下，我国石化行业仍然存在增速下降、行业产能过剩等方面的挑战。

另一方面，传统的石化企业在建设智能工厂的过程中要明确建设的目标，重要的是坚定必胜的决心，通过科学规划实施路线，制定有效的建设策略，落实保障措施，进一步促进智能化工厂的有效实现。另外，石化企业在推进数字化、网络化以及智能化社会的过程中，必须极大程度地推进装备以及软件的国产化，逐渐摆脱对国外软件和硬件的依赖性，形成自主的知识产权。例如，九江石化在建设智能工厂时，绝大部分软件和硬件系统都是依靠国产以及自主开发解决的。

4  结  论

制造行业是我国国民經济发展的关键力量，同时也是我国综合国力发展的重要基础。按照《中国制造2025》实现我国制造强国的伟大进程中，需要深刻地认识当下新经济态势下推动智能化工厂建设的重要意义。石化企业要立足于企业的发展战略，实现高效、绿色、安全以及环保的运行目标，通过统筹规划、科学地制定生产策略，确保企业具备可持续的竞争力和优势。

参考文献：

[1] 熊晓洋.大型流程型企业智能工厂建设探索 [J].当代石油石化，2016，24（7）：9-12.

[2] 覃伟中.传统石化企业的智能工厂建设探索 [J].石油化工管理干部学院学报，2016，18（5）：1-4.

[3] 国务院.国务院关于印发《中国制造2025》的通知 [EB/OL].http：//www.gov.cn/zhengce/content/2015-05/19/content_9784.htm，2015-05-08.

作者简介：尚军海（1981.12-），男，汉族，山东莱芜人，本科，工程师，主要从事公司信息化建设工作。