中國(guó)煉化企業(yè)智能化轉(zhuǎn)型升級(jí)的研究與應(yīng)用

吳 青

（中國(guó)海洋石油集團(tuán)有限公司，北京100010）

煉化工業(yè)作為流程工業(yè)中最重要的制造業(yè)組成部分，是經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)和實(shí)體經(jīng)濟(jì)的重要基石。經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，中國(guó)煉油能力、乙烯產(chǎn)能均已位居世界第二，其中煉油工業(yè)在產(chǎn)業(yè)布局、加工原油適應(yīng)性、加工裝置配置與產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整、油品質(zhì)量升級(jí)、清潔生產(chǎn)、配套的催化劑與工藝技術(shù)、裝備與過(guò)程自動(dòng)化水平以及產(chǎn)業(yè)工程化能力等方面均取得了長(zhǎng)足進(jìn)步［1］。但是，經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)入新常態(tài)以后，煉油業(yè)也面臨著如何解決產(chǎn)能過(guò)剩、加快實(shí)現(xiàn)煉化一體化、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級(jí)與區(qū)域優(yōu)化以及可持續(xù)發(fā)展等問(wèn)題，綠色化和高效化是煉化產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必然方向。

信息化及其新技術(shù)的迅猛與爆發(fā)式發(fā)展，對(duì)人類(lèi)社會(huì)發(fā)展與進(jìn)步的影響極其深遠(yuǎn)。在“工業(yè)4.0”、“中國(guó)制造2025”等國(guó)家戰(zhàn)略以及“智能制造裝備專(zhuān)項(xiàng)”等計(jì)劃的指引、推動(dòng)下，特別是互聯(lián)網(wǎng)的廣泛應(yīng)用，在改變?nèi)祟?lèi)生活方式的同時(shí)也給傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)帶來(lái)了革命性的變化。互聯(lián)網(wǎng)使生產(chǎn)制造過(guò)程中各種設(shè)備和信息日益網(wǎng)絡(luò)化，工業(yè)化和信息化的深度融合形成了新的生產(chǎn)方式、產(chǎn)業(yè)形態(tài)、商業(yè)模式和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)，傳統(tǒng)的制造業(yè)+互聯(lián)網(wǎng)將走向數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化的制造——新一代智能制造［2］，煉化產(chǎn)業(yè)因此而發(fā)生的包括生產(chǎn)模式、管控決策模式和營(yíng)銷(xiāo)模式在內(nèi)的各種變革［3］勢(shì)不可擋。無(wú)數(shù)的事實(shí)也證明，發(fā)展也會(huì)倒逼轉(zhuǎn)型升級(jí)，所以集成、整合、融合以及創(chuàng)新總是引領(lǐng)時(shí)代發(fā)展，煉化企業(yè)信息化及智能化轉(zhuǎn)型升級(jí)是提升煉化產(chǎn)業(yè)整體競(jìng)爭(zhēng)力的核心技術(shù)與實(shí)現(xiàn)煉化產(chǎn)業(yè)高效化和綠色化的最重要抓手，是提質(zhì)增效的有效途徑［4］。正因?yàn)槿绱?，煉化企業(yè)信息化及智能化轉(zhuǎn)型升級(jí)目前發(fā)展得如火如荼，也使得未來(lái)的煉化企業(yè)將從根本上改頭換面。

1 煉化企業(yè)信息化現(xiàn)狀與智能化發(fā)展的原動(dòng)力

1.1 信息化現(xiàn)狀

煉化企業(yè)信息化就是全面應(yīng)用信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)以及現(xiàn)代管理思想與方法、技術(shù)等，來(lái)武裝、提升和改造煉化產(chǎn)業(yè)，并在“決策管理層、執(zhí)行層和過(guò)程控制層”以及企業(yè)內(nèi)部和外部，全面提升生產(chǎn)技術(shù)能力、經(jīng)營(yíng)管理能力和市場(chǎng)應(yīng)變能力［3］。

煉化企業(yè)的信息化構(gòu)架幾十年來(lái)基本上一直沿用美國(guó)AMR公司提出的三層模型結(jié)構(gòu)［5］，僅有少數(shù)企業(yè)將EIP（企業(yè)信息門(mén)戶(hù)）單獨(dú)稱(chēng)為一層，簡(jiǎn)稱(chēng)EIP層或第四層。

近年來(lái)，中國(guó)煉油工業(yè)信息化技術(shù)普及工作取得了顯著成效，在提升煉廠競(jìng)爭(zhēng)力方面起到了積極的推動(dòng)作用。如：底層的過(guò)程控制層DCS（分布式控制系統(tǒng)）、PLC（可編程邏輯控制器）、FCS（現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)）得到了廣泛使用，且國(guó)產(chǎn)化DCS應(yīng)用廣泛、效果良好。大中型煉油企業(yè)的主要生產(chǎn)過(guò)程基本實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)控制，基礎(chǔ)儀表配備完善，增強(qiáng)了生產(chǎn)過(guò)程操作的平穩(wěn)性，提高了產(chǎn)品質(zhì)量合格率。在某些具體應(yīng)用方面，物聯(lián)網(wǎng)在危化品物流方面的應(yīng)用、基于自動(dòng)控制和射頻識(shí)別技術(shù)（RFID）在倉(cāng)儲(chǔ)中的應(yīng)用等均取得了很好效果。

在生產(chǎn)執(zhí)行層面，通過(guò)生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)（MES）、生產(chǎn)優(yōu)化技術(shù)、生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)的建設(shè)與應(yīng)用提升了管控水平及工作效率。利用企業(yè)工廠模型和信息平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了總部與企業(yè)網(wǎng)上排產(chǎn)、資源分配，支撐了煉廠的生產(chǎn)計(jì)劃優(yōu)化，提高了資源利用的整體效率。通過(guò)調(diào)度優(yōu)化軟件，提高了生產(chǎn)計(jì)劃作業(yè)人員對(duì)生產(chǎn)調(diào)度的預(yù)見(jiàn)性、精細(xì)化程度和工作效率，部分企業(yè)實(shí)現(xiàn)了計(jì)劃、調(diào)度系統(tǒng)的集成應(yīng)用。

在經(jīng)營(yíng)管理層面，大多數(shù)企業(yè)應(yīng)用了企業(yè)資源計(jì)劃系統(tǒng)（ERP），支撐了采購(gòu)、銷(xiāo)售、財(cái)務(wù)、資金等業(yè)務(wù)的高效運(yùn)作，提高了企業(yè)經(jīng)營(yíng)管理效率；在決策分析層面，不同程度地運(yùn)用了商業(yè)智能分析系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了源系統(tǒng)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一抽取、統(tǒng)一加工，通過(guò)建立部門(mén)級(jí)應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)財(cái)務(wù)、銷(xiāo)售、采購(gòu)等分析應(yīng)用，可以滿(mǎn)足企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)信息全口徑、多維度的對(duì)比分析。

1.2 信息化的智能化發(fā)展原動(dòng)力

煉化產(chǎn)業(yè)經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，秉承安全、健康、環(huán)保、綠色、低碳和循環(huán)經(jīng)濟(jì)與可持續(xù)發(fā)展等理念，正朝著大型化、清潔化、一體化、基地化、差異化、高價(jià)值和智能化等方向發(fā)展。但也面臨著如下挑戰(zhàn)：1）因市場(chǎng)和原料多變，產(chǎn)品數(shù)量（產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與分布）和質(zhì)量與生產(chǎn)成本和消耗的優(yōu)化與控制；2）提高效益與生產(chǎn)可靠、控制平穩(wěn)和安全之間的矛盾；3）因全球經(jīng)濟(jì)一體化導(dǎo)致企業(yè)的經(jīng)營(yíng)環(huán)境更加復(fù)雜，供應(yīng)鏈壁壘以及各環(huán)節(jié)的復(fù)雜度日益升高；4）能源消費(fèi)的增長(zhǎng)趨緩，煉油與銷(xiāo)售的利潤(rùn)空間縮?。?）綠色、低碳時(shí)代的環(huán)保和節(jié)能減排的壓力等。上述挑戰(zhàn)加快了煉化企業(yè)信息化的智能化發(fā)展及其轉(zhuǎn)型升級(jí)。此外，下述因素也是催生、加快煉化企業(yè)信息化的智能化發(fā)展與轉(zhuǎn)型升級(jí)的原動(dòng)力。

1）煉化生產(chǎn)和服務(wù)模式的變化。國(guó)際石油公司都在積極向綜合性能源公司轉(zhuǎn)變，并拓展新能源業(yè)務(wù)、延伸石化產(chǎn)業(yè)鏈；有些企業(yè)提出了建立能源互聯(lián)網(wǎng)、集中利用分布式能源策略，通過(guò)智能網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行整合分配，最大限度實(shí)現(xiàn)能源的有效利用；有些企業(yè)提出采取扁平化的新型網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)模式，分享節(jié)能效益新模式；互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和可再生能源聯(lián)合打造的能源互聯(lián)網(wǎng)，將改變能源的生產(chǎn)和社會(huì)分配方式，人們能以近乎零的邊際成本生產(chǎn)綠色能源，并通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行分享；能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，也已成為一種新的商業(yè)模式，并促使能源企業(yè)改變傳統(tǒng)經(jīng)營(yíng)模式。另外一個(gè)方面，煉油向化工轉(zhuǎn)型［6］以及石化產(chǎn)品技術(shù)開(kāi)發(fā)向高性能、高附加值和專(zhuān)用化方向發(fā)展，精細(xì)化工更接近用戶(hù)端，具有專(zhuān)用性強(qiáng)、技術(shù)密集、附加價(jià)值高、經(jīng)濟(jì)效益好的特點(diǎn)，成為煉化行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的方向。而云制造成為新的生產(chǎn)模式，煉油化工的生產(chǎn)模式和服務(wù)模式的變革，催生企業(yè)向智能化快速發(fā)展。

2）生產(chǎn)管控方面的不確定性及其管控。煉化生產(chǎn)過(guò)程以及煉化供應(yīng)鏈的延伸增加了生產(chǎn)管控的不確定性。不確定性因素主要來(lái)自以下幾個(gè)方面：供應(yīng)環(huán)節(jié)的不確定性主要由原料的多樣性造成；生產(chǎn)環(huán)節(jié)的不確定性主要由原料的變化（如重質(zhì)化、劣質(zhì)化）、產(chǎn)品（油品）質(zhì)量升級(jí)的要求以及高附加值產(chǎn)品的多品種、小批量生產(chǎn)方式等造成；銷(xiāo)售環(huán)節(jié)的不確定性來(lái)自支付方式及客戶(hù)需求模式的變化。為降低上述不確定性，可以通過(guò)全局優(yōu)化和知識(shí)積累來(lái)提升應(yīng)變能力，降低生產(chǎn)不確定性，包括通過(guò)對(duì)可控點(diǎn)的有效觀測(cè)和實(shí)時(shí)管理控制，使其能有效跟蹤不確定點(diǎn)，保證生產(chǎn)平穩(wěn)運(yùn)行；提高設(shè)備負(fù)荷率和運(yùn)行可靠性，持續(xù)降本增效等。

1.3 信息化的智能化應(yīng)用

信息化的智能化應(yīng)用主要包括：1）跨地域、上下游的供應(yīng)鏈集成與優(yōu)化協(xié)同，實(shí)現(xiàn)效益最大化。通過(guò)跨地域和上中下游業(yè)務(wù)整合，快速響應(yīng)原料和市場(chǎng)需求的變化，確保信息實(shí)時(shí)、一致；集成生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)及生產(chǎn)管理業(yè)務(wù)，業(yè)務(wù)自動(dòng)化程度及工作效率顯著提高。2）強(qiáng)化生產(chǎn)過(guò)程的優(yōu)化及智能化，主要是通過(guò)實(shí)施裝置在線優(yōu)化，提高生產(chǎn)敏捷性。3）環(huán)保、節(jié)能和安全等綜合管理方面。如：通過(guò)強(qiáng)化能源規(guī)范管理與優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。通過(guò)能源計(jì)劃和指標(biāo)分解，建立貫穿各個(gè)運(yùn)行點(diǎn)的節(jié)能調(diào)度目標(biāo)并監(jiān)控跟蹤；針對(duì)生產(chǎn)加工方案的變化，實(shí)時(shí)調(diào)整能源管網(wǎng)產(chǎn)耗，保證供給，優(yōu)化能源運(yùn)行；通過(guò)能源評(píng)價(jià)，建立與行業(yè)先進(jìn)水平的對(duì)標(biāo)，分析最佳實(shí)踐，指導(dǎo)改進(jìn)。4）提升生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)指揮的智能化水平等。如：通過(guò)對(duì)KPI（關(guān)鍵績(jī)效指標(biāo)）體系全局監(jiān)控，提高科學(xué)決策能力。建立上下一體的儀表盤(pán)，并基于主題進(jìn)行信息的統(tǒng)一組織和展示；實(shí)現(xiàn)基于角色、靈活、動(dòng)態(tài)的可視化決策支持；支持移動(dòng)應(yīng)用，做到信息的隨用隨取。又如：建設(shè)企業(yè)級(jí)集成框架，支持卓越運(yùn)營(yíng)。如：建設(shè)基于SOA（面向服務(wù)體系架構(gòu)）的開(kāi)放式企業(yè)集成平臺(tái)，引入工廠參考模型、行業(yè)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互的標(biāo)準(zhǔn)化；實(shí)現(xiàn)從工廠實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)到企業(yè)經(jīng)營(yíng)層面數(shù)據(jù)的全面整合與貫通；實(shí)現(xiàn)企業(yè)級(jí)應(yīng)用系統(tǒng)的流程整合和業(yè)務(wù)協(xié)同；實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)與經(jīng)營(yíng)層面各類(lèi)異構(gòu)系統(tǒng)的全面集成企業(yè)級(jí)集成框架。通過(guò)企業(yè)級(jí)集成架構(gòu)的建立，可以按需展現(xiàn)各角色在業(yè)務(wù)活動(dòng)中的信息；保證所展現(xiàn)的信息數(shù)出一門(mén)，并準(zhǔn)確、可靠；靈活、可擴(kuò)展的信息系統(tǒng)架構(gòu)可快速響應(yīng)和支撐企業(yè)的業(yè)務(wù)變化。另外，信息化及其新技術(shù)如“云大物移”、增強(qiáng)與虛擬現(xiàn)實(shí)（AR/VR）、人工智能（AI）等的迅猛與爆發(fā)式發(fā)展，既為煉化企業(yè)信息化的智能化發(fā)展和轉(zhuǎn)型升級(jí)提供了技術(shù)可能性，無(wú)數(shù)事實(shí)也證明，它們也常常倒逼智能化的發(fā)展和轉(zhuǎn)型升級(jí)［3］。

2 智能煉化建設(shè)愿景與煉化信息化的智能化評(píng)估

2.1 愿景

隨著“德國(guó)工業(yè) 4.0”、“美國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”、“中國(guó)制造2025”等國(guó)家戰(zhàn)略和專(zhuān)項(xiàng)規(guī)劃的出臺(tái)及其對(duì)制造業(yè)今后發(fā)展的宏觀指引，在數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化為特征的新一輪科技與工業(yè)革命的推動(dòng)以及中國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展由規(guī)模數(shù)量發(fā)展為主轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)量效益為主的具體要求下，煉化行業(yè)為應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)、適應(yīng)內(nèi)外部變化因素，采用新一代的智能制造［2］或智能優(yōu)化制造［7］新模式，實(shí)現(xiàn)煉化工業(yè)的智能化、智慧化。

工業(yè)智能化、智慧化不僅指裝置、單元的優(yōu)化，還包括區(qū)域優(yōu)化、全廠優(yōu)化以及整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的優(yōu)化。更重要的是，要通過(guò)智慧供應(yīng)鏈、原料敏捷優(yōu)化、先進(jìn)計(jì)劃以及全產(chǎn)業(yè)鏈的協(xié)同優(yōu)化、設(shè)備全生命周期管理與QHSE（質(zhì)量、健康、安全、環(huán)保）的監(jiān)控與溯源等核心技術(shù)與系統(tǒng)的融合與集成，實(shí)現(xiàn)煉化產(chǎn)業(yè)的高效化、綠色化和價(jià)值鏈的完美提升。

2.2 評(píng)估

評(píng)估包括煉化信息化的智能化發(fā)展水平的評(píng)估模型以及經(jīng)濟(jì)（效益）評(píng)價(jià)兩個(gè)方面。1）煉化信息化的智能化發(fā)展水平評(píng)估模型。通過(guò)煉化信息化的智能化發(fā)展水平評(píng)估模型，可以摸清企業(yè)信息化發(fā)展現(xiàn)狀，找出進(jìn)一步發(fā)展（如智能化、智慧化）還有多少差距，從而為企業(yè)信息化的智能化發(fā)展及轉(zhuǎn)型升級(jí)指明方向和實(shí)施路線。根據(jù)對(duì)行業(yè)（煉化行業(yè)、信息化行業(yè)）發(fā)展趨勢(shì)以及業(yè)務(wù)最佳實(shí)踐的研究，開(kāi)發(fā)了適合煉化產(chǎn)業(yè)智能化建設(shè)的信息化能力水平評(píng)估模型［5］。該模型主要通過(guò)對(duì)自動(dòng)化水平、數(shù)字化水平、系統(tǒng)優(yōu)化水平、一體化水平、基礎(chǔ)支撐水平和人員管理水平等6類(lèi)能力指標(biāo)的詳細(xì)評(píng)估來(lái)實(shí)現(xiàn)信息化的智能化能力評(píng)估，其中每一項(xiàng)水平（能力）中又細(xì)分了相應(yīng)的能力因素，每項(xiàng)能力因素又分6個(gè)細(xì)分等級(jí)（0～5 級(jí)）。

2）經(jīng)濟(jì)評(píng)估。智能煉化建設(shè)的經(jīng)濟(jì)效益評(píng)估主要解決積極性和可持續(xù)推進(jìn)問(wèn)題。智能煉化建設(shè)涉及投資，自然需要考慮投入產(chǎn)出、經(jīng)濟(jì)效益即回報(bào)。實(shí)施智能化建設(shè)，能夠提升企業(yè)效率，還可以降低能耗、物耗，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。對(duì)煉化各種數(shù)據(jù)、信息通過(guò)信息化及其新技術(shù)來(lái)改善資源效率，讓供應(yīng)鏈更合理、智慧化，實(shí)現(xiàn)資源價(jià)值最大化。智能煉化建設(shè)還能減少用人等。但是，如果完全按照某些硬指標(biāo)計(jì)算經(jīng)濟(jì)效益的話，往往會(huì)使得不少企業(yè)在推行智能煉化建設(shè)的時(shí)候躊躇不前。故要設(shè)法走出效益 “誤區(qū)”。實(shí)現(xiàn)信息化的智能化發(fā)展與升級(jí)，技術(shù)方面可能需要很長(zhǎng)時(shí)間的積累，因此收回這類(lèi)技術(shù)方面的投資也需要很長(zhǎng)一段時(shí)間。在可持續(xù)發(fā)展日益受到重視、生產(chǎn)安全不斷規(guī)范、勞動(dòng)力紅利逐步消失的今天，智能煉化建設(shè)所實(shí)現(xiàn)的節(jié)能減排、人機(jī)交互、遠(yuǎn)程控制等緊跟當(dāng)前形勢(shì)所帶來(lái)的顯著社會(huì)效益也是效益的一種。因此，煉化企業(yè)在用一些容易定量的指標(biāo)評(píng)估智能煉化建設(shè)效益的同時(shí)，還可考慮一些輔助性評(píng)估指標(biāo)，如減少人工作業(yè)、提升員工士氣（工作不再無(wú)聊，而是更加有趣、附加值更高）和加大員工忠誠(chéng)度等定性指標(biāo)。由于企業(yè)所處環(huán)境和建設(shè)內(nèi)容等的不同，應(yīng)采用或開(kāi)發(fā)適合各自的智能煉化建設(shè)經(jīng)濟(jì)評(píng)估模型，相應(yīng)的評(píng)價(jià)方法也不同。

3 煉化企業(yè)智能化建設(shè)及其轉(zhuǎn)型升級(jí)

得益于信息技術(shù)的高速發(fā)展與應(yīng)用的不斷深化，信息化及其新技術(shù)已經(jīng)從生產(chǎn)制造領(lǐng)域的輔助工具逐步上升為支撐力量，并在某些方面漸漸起到引領(lǐng)作用。互聯(lián)網(wǎng)的廣泛應(yīng)用，改變了人類(lèi)的生活方式，也給傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)帶來(lái)了革命性的變化。煉化企業(yè)深化“兩化融合”與“互聯(lián)網(wǎng)+”應(yīng)用，通過(guò)開(kāi)展“原油資源敏捷優(yōu)化與先進(jìn)計(jì)劃系統(tǒng)、生產(chǎn)與銷(xiāo)售全產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同優(yōu)化以及設(shè)備全生命周期管理與QHSE的可視化監(jiān)控與溯源”為主要核心技術(shù)與內(nèi)容的信息化實(shí)踐，支持企業(yè)進(jìn)一步提升生產(chǎn)能力、管控能力、經(jīng)營(yíng)能力和決策能力，并在高效化與綠色化以及安全受控、集成應(yīng)用等方面取得明顯的實(shí)際效果，使企業(yè)的生產(chǎn)組織、運(yùn)行方式、管理效率再上一個(gè)新臺(tái)階，少數(shù)企業(yè)正從數(shù)字化經(jīng)智能化快速邁向智慧化。

智能化建設(shè)可以分為數(shù)字煉化、智能煉化和智慧煉化3個(gè)階段，其中數(shù)字化是基礎(chǔ)，智能化是核心，而智慧化是目標(biāo)［5］。中國(guó)絕大多數(shù)的煉化企業(yè)正處于數(shù)字化建設(shè)［8］階段，只有少數(shù)或極少數(shù)企業(yè)正在進(jìn)行智能化建設(shè)與部分智慧化項(xiàng)目建設(shè)的嘗試和示范中。推行智能煉化建設(shè)，必須注意夯實(shí)數(shù)字化基礎(chǔ)。對(duì)于煉化企業(yè)的數(shù)字化建設(shè)即數(shù)字煉化建設(shè)，可以從夯實(shí)數(shù)字煉化的實(shí)施戰(zhàn)略與頂層設(shè)計(jì)、管理層決心與實(shí)施層技術(shù)能力、建立試點(diǎn)樹(shù)立榜樣等角度進(jìn)行。

煉化企業(yè)信息化的智能化轉(zhuǎn)型升級(jí)是必然，可從以下兩個(gè)方面來(lái)論述。

1）從智能制造角度看。目前，智能制造很熱門(mén)，一方面各企業(yè)均對(duì)用數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化技術(shù)來(lái)提升和改造企業(yè)有巨大需求，據(jù)此降低人工成本等各種費(fèi)用和消耗，也希望通過(guò)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化技術(shù)來(lái)形成新的生產(chǎn)模式、生產(chǎn)手段（工具），以提高產(chǎn)品質(zhì)量、目標(biāo)產(chǎn)品數(shù)量（效益）和競(jìng)爭(zhēng)力。另外一個(gè)方面，新一輪的產(chǎn)業(yè)革命，特別是新一代信息技術(shù)的爆發(fā)式發(fā)展與制造業(yè)的不斷深化融合、交互促進(jìn)，使得數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化制造的發(fā)展變得勢(shì)不可擋，世界各國(guó)競(jìng)相出臺(tái)相應(yīng)的國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略與計(jì)劃，智能制造成了各國(guó)競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)。

智能制造是制造技術(shù)與數(shù)字技術(shù)、AI以及其他信息化新技術(shù)高度融合的產(chǎn)物。它面向產(chǎn)品全生命周期（包括設(shè)計(jì)、制造、服務(wù)全過(guò)程），具有信息感知、優(yōu)化控制與決策和深度學(xué)習(xí)等功能，其目的是為了交貨期短、優(yōu)質(zhì)、低成本和綠色并服務(wù)用戶(hù)［2］。智能制造的主要特征在于信息感知、優(yōu)化決策、優(yōu)化控制和深度學(xué)習(xí)功能。人工智能及其深度學(xué)習(xí)是實(shí)現(xiàn)真正的智能制造的關(guān)鍵。

西方發(fā)達(dá)國(guó)家經(jīng)歷了機(jī)械化、自動(dòng)化和數(shù)字化的工業(yè)化發(fā)展歷程，目前正向智能化方向發(fā)展。2012年提出的“智能制造裝備專(zhuān)項(xiàng)”，開(kāi)啟了中國(guó)發(fā)展智能制造的新征程。得益于近幾年互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在中國(guó)的快速發(fā)展與不斷深化應(yīng)用和普及，中國(guó)的智能制造實(shí)際上已經(jīng)進(jìn)入了數(shù)字化+互聯(lián)網(wǎng)的新時(shí)期［9］。

2017年7月8日國(guó)務(wù)院正式發(fā)布的《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》為進(jìn)一步發(fā)展智能制造指明了方向和途徑。新一代人工智能的重大突破及其在智能制造領(lǐng)域應(yīng)用的不斷拓展與深化，智能制造的水平將越來(lái)越高，數(shù)字化與互聯(lián)網(wǎng)融合后的進(jìn)一步發(fā)展與升級(jí)，就會(huì)由數(shù)字化制造，經(jīng)數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化制造，到數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化智能化制造，即新一代智能制造階段［2］。

所以，如果從智能制造角度看數(shù)字化、信息化的發(fā)展與升級(jí)，那么數(shù)字化是基礎(chǔ)，數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化是過(guò)程，之后加上人工智能這個(gè)要素，就可以實(shí)現(xiàn)或達(dá)到新一代智能制造，這是真正意義上的智能制造［9］。也就是說(shuō)，發(fā)展智能制造、實(shí)現(xiàn)信息化升級(jí)是一個(gè)分步完成的過(guò)程。

2）從數(shù)字煉化經(jīng)智能煉化到智慧煉化。煉化工業(yè)受地緣政治、資源、全球氣候變化、新能源和新技術(shù)等的影響，正面臨前述挑戰(zhàn)。而“兩化融合”等正在改變石化產(chǎn)品市場(chǎng)格局和用戶(hù)消費(fèi)行為，改變了煉化的“生產(chǎn)、銷(xiāo)售和管理決策”等業(yè)務(wù)模式，推動(dòng)著煉化企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型［3］。

從數(shù)字煉化經(jīng)智能煉化邁向智慧煉化，就是應(yīng)用包括物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)橫向上從原油生產(chǎn)、運(yùn)輸、倉(cāng)儲(chǔ)到煉化生產(chǎn)、油品倉(cāng)儲(chǔ)、物流、銷(xiāo)售的整個(gè)供應(yīng)鏈的協(xié)同優(yōu)化，使生產(chǎn)和供應(yīng)及時(shí)響應(yīng)市場(chǎng)變化，實(shí)現(xiàn)智慧供應(yīng)鏈；縱向上基于石油分子工程與管理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)煉廠的計(jì)劃優(yōu)化、調(diào)度優(yōu)化、全局在線優(yōu)化，最終實(shí)現(xiàn)資源的敏捷優(yōu)化、全產(chǎn)業(yè)鏈的協(xié)同優(yōu)化和QHSE的溯源與監(jiān)控。而基于一體化的工程-生產(chǎn)-銷(xiāo)售平臺(tái)（EMM 平臺(tái)）［8］、實(shí)現(xiàn)了設(shè)備全生命周期管理體系的設(shè)備預(yù)防性維修維護(hù)等服務(wù)項(xiàng)目，與上述項(xiàng)目、系統(tǒng)的融合實(shí)現(xiàn)了煉化企業(yè)的高效化、綠色化與價(jià)值鏈的提升。

智能煉化建設(shè)目標(biāo)是為了實(shí)現(xiàn)智慧煉化［5］。為實(shí)現(xiàn)智慧煉化目標(biāo)，在具體實(shí)施步驟上可分3個(gè)階段進(jìn)行：首先，數(shù)字煉化是基礎(chǔ)。建設(shè)、完善、夯實(shí)數(shù)字煉化建設(shè)。人、設(shè)備、操作運(yùn)營(yíng)數(shù)字化以及流程自動(dòng)化和管理信息化是數(shù)字煉化的核心應(yīng)用。通過(guò)數(shù)字煉化建設(shè)，將實(shí)現(xiàn)工廠運(yùn)營(yíng)可視化，提高生產(chǎn)與銷(xiāo)售系統(tǒng)管理效率。其次，智能煉化是核心。正如智能制造的發(fā)展一樣，數(shù)字煉化轉(zhuǎn)型升級(jí)到第二階段即智能煉化建設(shè)階段。生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)知識(shí)化和最優(yōu)化是本階段的主要應(yīng)用。智能煉化強(qiáng)調(diào)企業(yè)模型體系建設(shè)，包括生產(chǎn)系統(tǒng)計(jì)劃優(yōu)化與調(diào)度優(yōu)化模型、生產(chǎn)操作優(yōu)化模型、設(shè)備預(yù)測(cè)性分析模型、倉(cāng)儲(chǔ)物流優(yōu)化模型、客戶(hù)聚類(lèi)分析模型等。石油分子工程與管理、工業(yè)與銷(xiāo)售大數(shù)據(jù)分析等是企業(yè)模型建立的新技術(shù)，也是目前煉化企業(yè)應(yīng)用重點(diǎn)?；趦?yōu)化模型，智能煉化將實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)計(jì)劃、調(diào)度、操作的優(yōu)化控制，實(shí)現(xiàn)設(shè)備全生命周期管理和可預(yù)測(cè)性維護(hù)，優(yōu)化全廠用能系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)銷(xiāo)售與物流一體化優(yōu)化，建立智能加油站。最后，智慧煉化是目標(biāo)。煉化企業(yè)最終要實(shí)現(xiàn)全價(jià)值的優(yōu)化，因此需要建立智慧供應(yīng)鏈。通過(guò)智慧供應(yīng)鏈實(shí)現(xiàn)從市場(chǎng)銷(xiāo)售到原油采購(gòu)整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈各個(gè)環(huán)節(jié)的可視、協(xié)同和優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)價(jià)值鏈最大化。對(duì)于煉廠生產(chǎn)和產(chǎn)品銷(xiāo)售，應(yīng)從各環(huán)節(jié)成本優(yōu)化出發(fā)，實(shí)現(xiàn)煉廠和銷(xiāo)售各環(huán)節(jié)成本優(yōu)化，包括生產(chǎn)可變成本管理與價(jià)值最大化、庫(kù)存優(yōu)化與銷(xiāo)售價(jià)值最大化。因此，智能煉化建設(shè)是分步實(shí)現(xiàn)的，即從數(shù)字煉化經(jīng)過(guò)智能煉化再到智慧煉化的過(guò)程。

4 智能煉化建設(shè)的實(shí)施與展望

為控制風(fēng)險(xiǎn)、確保項(xiàng)目成功，具體開(kāi)展智能煉化建設(shè)時(shí)應(yīng)做好戰(zhàn)略規(guī)劃，并落實(shí)好相應(yīng)的保障措施。其中智能煉化建設(shè)的戰(zhàn)略規(guī)劃編制方法可以參考中海石油煉化有限責(zé)任公司（中海煉化）采用的方法，即分成信息化規(guī)劃方法論（頂層設(shè)計(jì)）和專(zhuān)題設(shè)計(jì)方法論兩方面，見(jiàn)圖1。

圖1 智能煉化建設(shè)戰(zhàn)略規(guī)劃方法論（示意圖）

智能煉化建設(shè)的頂層設(shè)計(jì)可分為現(xiàn)狀調(diào)研與需求分析階段、藍(lán)圖設(shè)計(jì)階段和實(shí)施路線圖規(guī)劃階段。以中海煉化為例，在頂層設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上，針對(duì)智慧煉化、產(chǎn)供銷(xiāo)存一體化平臺(tái)、數(shù)字化銷(xiāo)售、信息安全等4個(gè)專(zhuān)題，分別從功能架構(gòu)、技術(shù)架構(gòu)、解決方案、系統(tǒng)實(shí)施及系統(tǒng)收益等方面進(jìn)行細(xì)化設(shè)計(jì)。

實(shí)施智能煉化建設(shè)及其轉(zhuǎn)型升級(jí)，夯實(shí)了數(shù)字化基礎(chǔ)，集成、融合了包括工程、原油采購(gòu)與運(yùn)輸、煉化生產(chǎn)、倉(cāng)儲(chǔ)物流、銷(xiāo)售等多方面在內(nèi)的各種信息與相關(guān)技術(shù)，形成滿(mǎn)足智慧煉化建設(shè)的核心技術(shù)構(gòu)架體系，實(shí)現(xiàn)煉化企業(yè)“建設(shè)、供應(yīng)、加工、儲(chǔ)運(yùn)、營(yíng)銷(xiāo)以及管理、控制”綜合一體化的智慧決策與集成優(yōu)化，使得包括信息資源在內(nèi)的資源價(jià)值和資產(chǎn)價(jià)值最大化，達(dá)到石油煉制生產(chǎn)與管控決策的低碳、綠色和高效化，并提升綜合管理水平，以信息化的智能化提升煉化企業(yè)的綜合競(jìng)爭(zhēng)能力。

HG/T 5215—2017《工業(yè)硫酸銅》

5H2O）/%w（As）/%w（Pb）/%w（Fe）/%w（氯化物，以Cl計(jì)）/%w（水不溶物）/%pH（50 g/L溶液）指標(biāo) 優(yōu)等品 ≥98.0 ≤0.001 ≤0.001 ≤0.002 ≤0.01 ≤0.02 3.5～4.5一等品 ≥97.0 ≤0.002 ≤0.003 ≤0.005 ≤0.03 ≤0.05試驗(yàn)方法項(xiàng)目 w（CuSO4·氧化還原滴定法氫化物原子熒光光譜法（仲裁法）；砷斑法原子吸收分光光度法（仲裁法）；電感耦合等離子體發(fā)射光譜法原子吸收分光光度法（仲裁法）；電感耦合等離子體發(fā)射光譜法電位滴定法（仲裁法）；比濁法重量法 儀器法

（中海油天津化工研究設(shè)計(jì)院有限公司 王瑩，王玉超，李光明）