石油化工企业生产调度数字化运营平台研究

文｜温小艳

一、引言

石油化工企业的生产环节比较复杂，涉及很多大型机电设备、工艺技术及操作流程，经过多道生产加工工序才能产出质量过硬的石油化工产品。调度作为连接企业多个层次多专业之间的纽带，围绕企业制定的计划，协调企业有限的生产资源的高效利用，优化企业的日常生产运营。未来我国炼油行业将向炼化一体化、规模化、集群化方向发展，因此企业要充分发挥一体化的优势，需要生产调度在更大范围的协同运行，便于对企业的安全生产和稳步发展。通过对生产调度具体工作的探究，并运用信息化手段提高调度工作的效率、提高工作的质量是非常有必要的。

二、生产调度的概念及内涵

生产调度是对企业日常生产活动的计划、组织和控制，是与生产密切相关的各项管理工作总称，是企业管理的重要组成部分。生产调度工作强调的是计划性、及时性、准确性。其工作主要包括组织生产、协调指挥、生产监控等。

一是组织生产。为了实现企业生产经营任务，按照阶段计划和目标，把企业内外各要素从时间和空间上进行合理组织，为各环节、各部门提供生产工作必要的支持，确保生产正常运行。二是协调指挥。对生产运行过程中出现的故障和不平衡及时采取有效措施，通过疏通处理各部门生产过程中纵向、横向和内外部的关系，有效处理生产经营活动中出现的各种矛盾，确保生产经营顺利进行。三是生产监控。及时了解生产经营状况，按照既定目标和标准，对生产经营活动进行监督、检查，检查计划完成情况，纠正执行偏差，必要时调整计划或提出调整计划建议，确保企业目标实现。

三、生产调度的工作原则

（一）以企业整体利益最大化为目标

石油化工企业生产管理环节涉及原料（油）采购、生产加工、产品结构、物料存储、产品销售、物流运输等各环节，需要综合考虑原油价格的调整、汽柴油需求的变化、装置加工方案、国家节能减排要求、安全生产等各个因素，因此企业通过调度工作来统筹生产过程，实现安全生产，提高资源的利用效率，确保企业整体利益的最大化。

（二）严格落实生产计划执行跟踪

石油化工企业属于连续生产型企业，制定生产目标容易受到各种因素的影响，要想获得良好的经济效益和社会效益，就必须保证生产计划得到有效落实，生产调度管理贯穿从生产计划任务的制定、下达、到最终完成的全过程，最关键的是任务执行过程中的过程控制。通过监控、分析、实时调整、不断优化，确保生产过程中各项任务的精准执行，保障生产任务的顺利完成。

（三）贯彻安全绿色生产理念

安全环保工作是企业的生命线。在实际的生产当中，重要工艺、生产质量、设备运行、环保控制及生产异常事件的预防处置是企业安全环保工作的重中之重，通过调度管理工作，能够提高安全生产的合理性与严谨性，同时，也能保证在生产过程中出现突发事件的及时有效处理。企业要全面深入推进清洁生产工作，综合用运物料、能量、水资源和污染物等平衡分析方法，挖掘并兑现源头污染物及温室气体协同减排潜力，持续推动绿色低碳发展。

（四）坚持集中统一指挥

石油化工企业生产环节多，协作关系复杂，生产连续性强，情况变化快，某一局部发生故障、某一措施没有按期实现，往往会波及整个生产系统的运行，因此企业通过生产调度工作强化多个环节和部门之间的协调，实现统一调度、统一协调、统一指挥，实现相关信息和指令精准高效的传送，使得管理部门及时了解生产进度、业务水平、异常波动等相关内容，生产部门及时了解生产计划和计划的调整等信息，保证生产和管理工作的无缝衔接。

四、数字化运营平台设计

（一）总体设计

生产调度数字化运营平台是面向整个企业的综合性生产指挥平台。平台采用5G、人工智能、语音识别、数字孪生、大数据分析等技术，按照“运行分析、生产监控、本质安全、应急指挥、评价考核” 构建。根据企业日常生产管控、突发事故（件）应急指挥等不同工作场景，分别设计不同的应用内容。在日常监控模式下，以企业业务链的视角统筹各业务环节的整体运行情况，同时监控各类生产运行、管道运输、油品销售、能源消耗、安全风险、环境保护等各类业务的关键指标运行情况；在应急指挥模式下，集各类气象、水文、地质灾害预警信息、调度通讯、现场视频、应急会商、地理信息定位等于一体，加强了企业对生产异常监控和管理，提高事故（件）的应急响应能力。

（二）功能体系

在信息化和数字化时代，获取有价值的关键信息，制定更为合理的经营预测，并基于对预测结果的规划，可以保障企业的长远发展。基于企业全面协同运营，建设上下游一体化、产供销协同化的全产业链监控、效益测算及盈利能力分析。采用大数据技术，综合考虑原油、成品油的市场行情及原油运输动态，重点关注原油供需配比、成品油平均收率、油品结构分析、油品配销执行、成本费用等关键KPI指标，动态预测生产情况、原油及产品库存，并进行趋势及差异分析，支撑公司各部门之间调度协同、优化排产、坚持高效益运作。

围绕生产监控这个核心，实现各部门生产运行情况的动态监测，将业务执行、现场实时动态、现场视频、全景影像、地理信息、三维模型进行大量数据整合，覆盖原料采购、装置加工、产品存储、物流运输、产品销售等、同时还对生产设备、能源、水务、热电等运行状况，对于关键环节的生产异常、库存偏差、管线运行异常、大机组设备异常、自然灾害异常等提供报警功能，并提醒值班调度管理人员迅速做出响应，以确保生产的平稳可控。

石油化工企业的生产调度工作要严守安全、环保两条红线。安全环保监测功能主要围绕企业重大隐患、重大风险、高风险作业、油气管道、污染物排放、污染源监测等安全环保管理的痛点进行设计，通过安全分层分级管理，落实安全生产主体责任，预防和减少安全生产事故。同时，利用动态感知、风险研判预警等方式，系统自动识别不安全行为，并主动提示报警，如有毒有害气体超限、施工人员未带安全帽、危化品运输过程异常、周界入侵监测等，形成总部与生产现场的实时联动机制。

为调度人员24小时全天候值班提供信息化保障，建立调度人员值班排班、值班日志维护、异常事件报送等功能。对于当班出现的问题，第一时间进行记录，并通过短信、邮件、快报等方式向进行通知及汇报。建立暴雨、台风、洪水、地质灾害、事故事件等多场景的应急指挥模式，提供沿海沿江企业以及重要管线的洪水、暴雨、台风和地质灾害预警预报功能，提供突发事故（件）的应急接报、应急地图、应急资源、应急预案等应急响应功能，实现与现场的视频会议、语音电话、信息群发等多手段的调度通讯与远程指挥，满足企业对现场情况、突发事件（灾难）发展态势进行全面掌控要求的同时，为企业全天候安稳运行提供了技术保障。

生产调度涉及业务之多、专业之广，需要建立一套行之有效的自动考评体系，对于各业务环节的业务处理、数据质量等进行监控评价。设计评价指标体系是一项系统工程，既要保证科学合理性，又要保持领先先进性。平台通过建立生产运行评价考核体系，实现对经济效益优化情况、计划执行偏差、生产运行平稳、安全隐患消除、突发事件处置、信息报送准确性等进行跟踪分析和量化考核，及时发现企业的生产波动，提升企业整体运行水平。

五、数字化运营平台价值

通过生产调度数字化运营平台，将提升企业各生产环节的统筹运营和集中管控水平，提高日常生产调度管理的效率和准确性。

（一）充分发挥生产调度神经中枢的作用

生产调度数字化运营平台可以帮助调度人员更好地发挥神经中枢的作用，有效地协调企业内部多部门之间的工作联系，加强上中下游的资源协调，打破纵向与横向的业务围墙，确保信息及时准确传递；企业管理部门可以实时有效的传达生产调度规划，并及时得到相应的反馈，实现从局部优化向全局、协同、在线优化转变，最大化发挥企业生产的凝聚效力，提高石油化工企业的生产环节的协同效率，增加企业的经济效益。

（二）提高异常事件的快速响应能力

借助数字化运营平台的生产异常监测、安全风险监测、自然灾害预警、异常事件（故）处置等功能，强化生产过程的监督检查，实现生产运行状态、设备负荷情况、实时现场动态等信息及时准确的传递，排查一切可能存在的风险，采取预防措施阻断风险发生途径；在生产异常情况下统一指挥上下游涉及工段进行快速应急响应处置，确保各部门之间的默契配合，消除单点异常对上下游各环节的影响，杜绝次生或衍生事故发生，减少生产系统波动，缩短恢复时间，确保安全前提下，减少损失增加效益。

（三）实现生产调度工作的量化管理

生产运行考核评价功能可以帮助企业建立科学、合理的考核指标体系，全方位、多视角地体现生产调度管理的内涵，准确度量各种可能的调度模式，有效地指导调度人员在调度运行管理中实现抓大放小，使调度人员从繁忙的、重复性的日常操作中解放出来，将工作重点放到生产运行的异常监控、隐患消除和市场运营优化等重要问题上来，全面提高企业生产调度工作的权威性、科学性、合理性。

六、结论与展望

生产调度数字化运营平台通过运行分析、生产监控、本质安全、应急指挥、评价考核等功能实现企业集中生产管控的精细化，有效支撑石油化工企业的生产调度、资源协调、突发事件处置等业务，尤其是现场的实时监控、业务的协同优化等方面，结合工业互联网、5G、大数据、人工智能等技术的发展，不断提高调度的智能化、数字化水平，提高运营决策的市场快速响应能力。