化工企业智能工厂建设浅谈

2021-11-12赵银刚魏辉

安徽化工 2021年2期

赵银刚，魏辉

（陕西渭河煤化工集团有限责任公司，陕西渭南714000）

2020 年政府工作报告指出，推动制造业升级和新兴产业发展。支持制造业高质量发展。大幅增加制造业中长期贷款。发展工业互联网，推进智能制造，培育新兴产业集群。发展研发设计、现代物流、检验检测认证等生产性服务业。电商网购、在线服务等新业态在抗疫中发挥了重要作用，要继续出台支持政策，全面推进“互联网+”，打造数字经济新优势。

1 智能工厂建设的背景

工信部在2015～2018 年，连续开展智能制造试点示范专项行动，以企业为主体，市场为导向，应用为切入点，持续推进试点示范，共涌现出305个、涉及92个行业类别的标杆企业，这些项目生产效率平均提升37.6%，最高提升300%；能源利用率提升16.1%；运营成本平均降低21.2%，成效显著。

化工行业有超30家企业建成标杆，包括中石化、中石油、万华化学等知名企业。从中石化4家智能工厂建设效果看，先进控制投用率提高到90%以上；生产数据自动采集率提高到95%以上；操作平稳率提高5.3%，操作合格率从90.7%提升至99%；重点环境排放点实现100%实时监控与分析预警；劳动生产率提高大于10%。

当前，工信部正在开展制造业与互联网融合发展试点示范、工业互联网平台创新应用案例评选、大数据产业发展试点示范、工业互联网试点示范等项目申报和示范；化工行业领先企业正在从组织、资金、人力等方面持续加大投入，以抢占行业智能工厂建设头部位置，赢得先发优势，助推企业转型升级。

2 智能工厂建设的案例

中煤陕西公司180 万吨/年甲醇、60 万吨/年聚烯烃项目在2014 年7 月建成投产，其生产经营、能耗水平和装置运行周期，在国内同等规模煤制烯烃企业中均居领先水平，是国家工信部首批智能制造(煤化工智能工厂)试点示范项目企业。

该公司构建了以生产管理为核心，信息化系统联动，数据高效流动和价值挖掘，聚焦生产管理、供应链管理、设备管理、能源管理、安全环保管控和辅助决策等业务领域，实现了生产自动化、管理精益化、决策智能化，降低生产成本，稳定产品质量，提升管理水平，生产装置实现了“安、环、稳、长、满、优”运行。

该公司煤制烯烃项目投运当年，就创造了国内同等规模、同类装置的最高运行纪录。在降本增效方面，能源管理系统通过对能源数据全面感知、集成和就近，实现能源统筹调度，全过程能效管理。如蒸汽系统优化平台，通过算法分析诊断，调整操作参数，实施蒸汽动力节能优化，提高锅炉进水温度。每年回收水量超过20万吨，节省燃煤超过1.5万吨，节约费用超过1 000万元。运行至今，主要生产装置负荷稳定大于100%。与国内同类企业比，人均生产效率提高约40%，产品能耗降低大于10%，单位生产成本下降约20%，各项经营业绩指标保持行业领先。

3 智能工厂建设的内容

智能工厂是智能制造的载体。根据《智能制造发展规划（2016-2020 年）》，智能制造是基于新一代信息通信技术与先进制造技术深度融合，贯穿于设计、生产、管理、服务等制造活动的各个环节，具有自感知、自学习、自决策、自执行、自适应等功能的新型生产方式。

化工企业具有生产规模大型化，装置连续运行，自动化程度高；工艺条件苛刻，反应多需在高温高压下进行，有些需低温真空条件；原料产品等易燃易爆、有毒有害、易腐蚀；对化工技术和操作人员水平要求较高等特点。因此，化

工企业智能工厂建设应重点突出，次序分明，致力装置“安、环、稳、长、满、优”运行，提升企业生产运营效率和水平。

3.1 智能工厂建设应着力提升安全

智能工厂建设要按照等保2.0 要求，从各个方面立体进行企业工业控制系统的安全建设，更加注重全方位主动防御、动态防御、整体防控和精准防护，实现对云计算、大数据、物联网、移动互联和工业控制信息系统等的保护，确保企业自动化和信息化系统不受外界干扰和攻击，为企业本质安全生产运营护航。同时进行安全管理、应急管理等安全系统模块建设，按照“安全第一，预防为主，综合治理”方针，采用信息化、数字化、智能化的IT 手段，对各类风险隐患进行预警预报，将各类事故消除在萌芽状态，为企业安全生产保驾护航。

3.2 智能工厂建设应着力提升管理

智能工厂建设进行企业管理流程梳理、固化和优化，涉及企业生产、人力、仓储物流、采供销等各方面，通过实施信息化系统模块，可有效规范各类管理工作流程，协调各方有序有效对接，对企业进行管理全方位改造提升。通过智能工厂建设，管理更切实管用、友好卓越，决策更前瞻科学、运筹高效，帮助企业尤其是决策层和管理层在科学及时决策、系统控制、规范流程等方面产生质的飞跃，提升管理效率。

3.3 智能工厂建设应着力提升生产

智能工厂建设侧重在生产工艺、设备、能源等方面的提升，通过仪表和阀门改造，提升自控投用率和自动数采率，建设先进控制系统（APC）、设备管理、能源管理、调度管理等系统模块，提高装置运行平稳率和目标产品产率，实现设备预防性运行和检维修维护，加快设备由“事后抢修”向“事前预防”转变，实现能源可视化、在线可优化，降低电汽等能源消耗，促进在装置生产层面的降本提质增效，切实提升生产运营的质量、效益和效率。

4 智能工厂建设的建议

4.1 智能工厂建设要规划先行

规划是智能工厂建设的宏图，是科学统筹智能工厂整体布局和项目实施的计划，是智能工厂建设的龙头。化工企业开展智能工厂建设，须具备一定的自动化和信息化基础，即先自动化、信息化，后智能化。要进行实地调研后，根据企业具体情况规划好智能工厂建设方案，抓好顶层设计和系统谋划，围绕企业发展战略，结合企业实际需求，聘请一流专业公司做好规划，避免规划不专业，保证智能工厂整体建设进度和水平。

4.2 智能工厂建设要夯实基础

智能工厂建设自动化和信息化是基础，不能忽视或逾越，否则建设成效会大打折扣。在进行智能工厂建设时，必须首先进行自动化和信息化的填平补齐和优化提升，开展仪表和阀门自动化改造，提高自控投用率和自动数采率，确保数据精准，开展信息化网络基础建设完善，提高信息化系统模块的覆盖面，拉通数据和业务，消除信息孤岛，为生产平稳和智能工厂建设打下牢靠基础，避免出现空中楼阁和建设倒挂现象。

4.3 智能工厂建设要重点突破

智能工厂建设涉及生产、采购、销售、财务等企业经营管理的各个方面，在完善的自动化和信息化基础上，将企业现有各系统模块进行综合集成和智能应用，激活执行层，强化管理层，提升决策层，不能把智能工厂建设的各个方面割裂开来，也不能眉毛胡子一把抓全面铺展开来，更不可一蹴而就，要分清建设主次和先后顺序，在企业自身最关心的领域、最紧要的环节和最能给企业带来效益的关键点上发力，着眼长远，重点突出，循序渐进，确保建设成功，稳妥有序推进智能工厂建设。