我國智慧化工園區建設研究

于萍

2019年3月21日，江蘇省鹽城市響水縣天嘉宜化工廠發生特大爆炸事故，造成嚴重人員傷亡。截至3月27日，事故已造成78人死亡，600多人不同程度受傷。事故波及周邊16家企業，事發地所有企業已陸續停產。

2018年3月，新聞媒體曝光江蘇省灌云、灌南、響水三縣化工園區非法排污問題，三縣化工園區停產整頓，對三地108家環境違法企業立案查處，處罰總金額達4800萬元，查處刑事、行政案件7起，逮捕4人、刑事和行政拘留13人;同年4月24日，江蘇省對三縣實施掛牌督辦及區域限批，暫停三縣除環保基礎設施類項目和民生類項目外的所有建設項目環評文件審批;6月，江蘇省印發《全省沿海化工園區（集中區）整治工作方案》。據此，連云港市持續強化灌云、灌南化工園區整治力度，對65家化工企業實施關停取締，并計劃到2020年園區企業數量減少50%以上;12月，江蘇省宣布對三縣化工園區區域限批再延長6個月。如此密集且嚴厲的監管措施，仍未能避免“3.21”響水事故的發生，這讓我們不禁提出疑問，如果人的安全治理不能奏效，是否可以借助信息化手段來幫助人們進行安全治理？智慧化工園區建設因此成為解決當前化工園區安全問題的重要途徑。

我國智慧化工園區建設

背景及意義

石化和化學工業是國民經濟的重要支柱產業，經濟總量大，產業關聯度高，與經濟發展、人民生活和國防軍工密切相關，在我國工業經濟體系中占有重要地位。

“十二五”期間，我國已成長為世界第一大化學品生產國。《石化和化學工業發展規劃 2016—2020年》（以下簡稱《化工行業“十三五”規劃》）指出，改革開放以來，我國石化和化學工業發展取得了長足進步，基本滿足了經濟社會發展和國防科技工業建設的需要。

但在化工行業迅速發展的過程中，安全問題一直是無法回避的問題。近年來，國內化工園區安全事故頻發，多起化工園區重特大事故造成了嚴重人員財產損失的同時，也重創了行業的整體發展。在智能制造、工業互聯網建設大背景下，建設智慧化工園區，使用智能化手段提升化工園區安全性，成為解決當前化工園區安全問題的重要途徑。

國家層面，行業管理部門十分重視智慧化工園區建設。2015年，工業和信息化部印發《關于促進化工園區規范發展的指導意見》（工信部原〔2015〕433號），將智慧園區建設作為化工園區規范發展的重要方面：鼓勵有條件的園區全面整合園區信息化資源，以提升園區本質安全和環境保護水平為目的建設智慧園區，建立安全、環保、應急救援和公共服務一體化信息管理平臺。

為貫徹落實《國民經濟和社會發展第十三個五年規劃》，推動石化和化學工業由大變強，指導行業持續科學健康發展，2016年，工業和信息化部制定出臺《化工行業“十三五”規劃》作為“十三五”時期石化和化學工業發展的指導性文件。“兩化融合目標”是《化工行業“十三五”規劃》提出的五個發展目標之一，“建成若干智慧化工園區，開展石化化工行業工業互聯網試點”是兩化融合目標的重要組成部分。

2017年，工業和信息化部發布的《國家新型工業化產業示范基地 2017 年工作要點》提出，要推動互聯網+示范基地發展，加大對智慧化工園區（示范基地）的經驗總結和宣傳推廣，借鑒其成功經驗，繼續在相關示范基地中遴選示范典型，推進智慧園區建設。

地方層面，多地將智慧化工園區建設視為產業轉型良方。2016年10月，江蘇省政府發布了《關于深入推進全省化工行業轉型發展的實施意見》（蘇政發〔2016〕128號），成為首家對智慧化工園區建設作出政策指導的省份。在“調整優化產業結構，著力發展高端產能”工作中，“鼓勵企業轉型升級和信息化改造，引進高端先進制造工藝，推進化工智能制造應用，建設智慧化工”;在“推動化工園區規范化管理，強化基礎設施建設”工作中，要求“開展智慧化工園區試點，完善化工園區監控、消防、應急等系統平臺，建立網上交易、倉儲、物流、檢驗檢測等公共服務平臺及公共基礎數據庫，建成一批智慧園區和智能工廠”。

2017年初，浙江省印發《浙江省危險化學品安全綜合治理實施方案》（浙政辦發〔2017〕11號），要求“加快智慧園區建設”。8月，浙江省人民政府辦公廳印發《關于石化產業調結構促轉型增效益的實施意見》（浙政辦發〔2017〕81號）（以下簡稱《實施意見》），對推進智慧化工園區建設工作做出更為全面的指導：在重點任務中，《實施意見》特別點名嘉興化工新材料工業園區，鼓勵其加快智慧園區建設;其次，要求貫徹落實《浙江省危險化學品安全綜合治理實施方案》中“加快智慧園區建設”的要求，以“提升綠色安全水平”;《實施意見》還要求“大力推進智能制造”，“加快信息化與工業化深度融合發展，構建面向石化生產全過程、全業務鏈的智能協同體系。推動工業互聯網、電子商務和智慧物流應用，鼓勵企業加快智能化改造。建設石化產業智能車間、智能工廠以及智慧化工園區標準應用體系，開展智能工廠和智慧化工園區試點示范，在全省石化行業培育10家以上智能制造示范工廠，提升企業在資源配置、工藝優化、過程控制、產業鏈管理、質量控制與溯源、能源需求側管理、節能減排及安全生產等方面的智能化水平”;最后，在“加大財政金融支持”工作中，專門指出要“加大對石化產業技術改造、高端產品發展、綠色安全生產、智能制造試點、危險化學品企業搬遷、智慧化工園區和公共服務平臺建設以及科技研發的支持力度”。

山東省是我國化工產業大省，化工產業經濟總量已連續26年位居全國首位。2017年，山東省下發《關于推進石化產業調結構促轉型增效益的通知》（魯政辦發〔2017〕78號），要求：“加快新工藝、新技術在傳統石化產業中的應用，促進傳統石化向精細化工、新型化工轉變。支持利用清潔生產、智能控制等先進技術裝備對現有煉化裝置進行改造提升。

“加快推動物聯網、大數據、電子商務和智慧物流在石化領域推廣應用。支持在石油化工、鹽化工、橡膠輪胎、海洋化工、煤化工等重點產業，開展智能車間、機器換人示范推廣。”

廣東省人民政府辦公廳于2107年印發《廣東省城鎮人口密集區危險化學品生產企業搬遷改造實施方案》（粵辦函〔2017〕754號），在“促進產業轉型升級”方面，要求“積極推進智能制造，鼓勵建設數字車間、智能工廠和智慧化工園區，以信息化、智能化應用提高安全和環保水平”。

智慧化工園區以實現“企業生產、企業管理、基礎設施、園區管理”四個智能化為目標，以提升園區安全、管理和能效水平，實現行業健康可持續發展為最終目的，是兩化深度融合背景下，化工園區乃至化工行業高質量發展的重要建設方向。軟硬結合、內外兼顧的“智能工廠+智慧平臺+與智慧城市融合”三位一體配置，構成較為完整的智慧化工園區。

智能工廠。智能工廠是智能制造的重要載體，也是智慧化工園區重要的組成單元。智能工廠的生產倉儲自動化水平高、企業管理智能化、用工成本和安全風險低，降低企業和園區管理難度，提升安全水平。

園區的智能化公共設施。無線專網、公共管廊、園區通信基礎設施等連接園區管理部門和企業，為管理部門和企業提供服務的智能化硬件。

智能軟件模塊應包含化工園區內部各功能模塊如安全、環保、封閉管理、應急救援、能源管理、管廊、安防、物流、公共服務、內外部信息系統集成、大數據平臺建設、信息安全管理防護體系等的智能化平臺;還應包含化工園區與外部如政府管理部門、應急管理部門、交通部門等的智能化連接通道，以及回應部分社會關切的智能化展示平臺等。

智慧化工園區建設應遵循的五個原則。一是標準化。為降低智慧園區建設成本，方便城市管理者對園區進行統一管理，智慧園區建設的部分通用標準必不可少。二是可行性。信息系統建設目標應在技術層面較易實現，不過重增加企業和園區負擔，其建設推進過程會減少很多困難。三是用戶友好性。在保證安全的前提下，盡可能符合操作者的使用習慣、對用戶友好的信息技術會被應用的更好，同時還要兼顧不同知識水平的一線操作人員。四是安全可靠性。智慧化工園區對信息技術的可靠性和信息安全的要求較高，在一個自動化程度較高的化工園區里，信息系統的自身缺陷或安全漏洞如操作錯誤的工人一樣，有很大概率會引發安全事故。五是先進適用性。可以預見的是，信息技術一直在不斷發展、不斷進步，化工園區的智能平臺應可以在初期建設基礎上進行升級和擴充，而不必重新建設，確保其先進適用性。

有助于提升園區安全和環保水平。環保問題往往和安全問題相伴而來，智慧化工園區利用新一代信息技術，將化工園區安全、環保、能源、通訊、管廊、公共管理等多個系統整合到一個統一的平臺，實現各個系統的實時信息監測、交互和共享以及歷史數據積累分析，提升園區安全環保監管、能源優化利用等的智能化水平，從而促進園區安全和環保形勢向好發展。

化工園區的公共管理和應急響應往往需要多個職能部門參與配合，指揮協調工作十分復雜。數據是決策的重要支撐，通過智慧化工園區建設收集到各企業生產、經營的部分數據和各職能部門的運行數據，在公共管理和處理具有突發性和不確定性的事件應急指揮決策時具有極大的參考價值。

智能化發展是社會發展的整體趨勢。在國家轉方式、調結構大背景下，化工行業要實現高質量發展，依靠園區數量的增長難度很大，利用智能化升級在園區質量上做加法，使有限的化工園區整合更多的優勢資源加以優化利用，是實現行業健康可持續發展的必由之路。

我國智慧化工園區試點

示范情況

進入“十三五”時期，國家對化工園區兩化融合工作愈加重視，在《化工行業“十三五”規劃》指導下，政府引導、推進智慧化工園區建設工作力度不斷加大：2016年，工信部委托石化聯合會開展智慧化工園區的試點示范工作，評選出了首批“智慧化工園區試點示范單位”（共2家）;2018年，在肯定首批“智慧化工園區試點示范單位”引導模式和工作成效基礎上，評選出了首批“中國智慧化工園區試點示范（創建）單位”（共17家）。這些試點示范（創建）單位借助較為高效、規范的信息化平臺，整合園區內外關鍵信息資源，在提升園區本質安全與環境保障水平、加強應急處置和循環經濟能力建設、促進能源管理和高效物流服務，以及園區公共服務平臺建設等方面均取得了較好的成績，建設水平位于國內前列。試點示范工作的開展將有力帶動我國智慧化工園區建設工作向好發展。

我國智慧化工園區建設

存在的問題

智慧化工園區數量占比較小。化工園區由于在資源集約利用、環保問題集中治理、安全問題統一監管、產業協同發展和轉型升級等方面的絕對優勢，在推動我國石化行業發展中占據重要地位。但目前，國內大部分化工園區的管理方式還相對粗放，智能化水平偏低，環境和安全問題仍嚴重困擾園區發展，也影響著我國化工行業的發展質量。截至2017年底，全國重點化工園區或以石油和化工為主導產業的工業園區共有601家。其中，國家級61家，省級315家，地市級225家。入選智慧化工園區試點示范單位和（創建）單位的只有19家，占比不到5%，行業整體智慧水平亟待提升。

呈現明顯的地域分布特征。兩批共19家單位中，有15家位列2018年中國化工園區30強（由中國石化聯合會依據園區產業基礎、盈利能力、基礎設施、土地集約利用等方面評選得出，代表了國內化工園區發展的先進水平），2家為2018年中國化工潛力園區10強。較高的重疊率顯示化工園區智能化建設與園區綜合實力相關。從區域分布上看，啟動智慧化工園區試點示范（創建）工作的一般是東部沿海省份，位于長三角地區的共有13家，西部僅有寧東能源化工基地一家入選。結合2018年中國化工園區30強的地區分布來看，長三角地區不僅是我國石化產業園區最強的區域，也是我國智慧化工園區建設最超前的區域。差異顯著的區域不均衡分布也是阻礙行業整體發展的重要因素。

全國化工園區內規模以上企業約為1.5萬家，占全國石油和化工企業總數的51%左右。“十二五”時期，超過90%的規模以上生產企業應用了過程控制系統（PCS），生產過程基本實現了自動化控制。生產優化系統（APC）、生產制造執行（MES）、企業資源計劃管理系統（ERP）也已在企業中大范圍應用，生產效率進一步提高。但在智慧化工園區建設過程中，智能工廠與智能工廠之間、智能工廠與智慧園區之間無法“互通互動”成為園區智慧平臺充分發揮作用的絆腳石。由于在智慧化工園區建設之前，很多企業已經開展了智能化升級工作，如應用ERP系統、能源管理系統等，這些自動化系統多是按照企業個性化要求開發的產品，存在無標準、不兼容的問題，雖然暫時方便了企業管理，但對于需要接入的園區統一平臺來說卻成為一個個獨立的“信息孤島”;還有的園區內企業尚未開展智能化改造工作，智能工廠建設進度滯后，企業無法接入園區平臺，這些問題均導致了園區即使建設了公共智慧平臺，其管理仍相對分散和低效，智能化作用無法有效發揮。

編制出臺國家標準是推動我國化工園區規范化建設、園區和行業高質量發展的必要手段，同時也是在保證基本建設質量基礎上降低成本的有效措施，但截至目前，尚未有智慧化工園區相關國家標準出臺。2018年，為促進我國智慧化工園區規范化建設進程，中國石油和化學工業聯合會化工園區工作委員會牽頭啟動《智慧化工園區建設指南》國家標準起草工作，目前已通過國家標準化管理委員會的立項答辯，處于公示階段。智慧化工園區作為化工園區的高級形式和新興事物，其規范化發展、規模化發展還有很長的探索前進之路。

由于智慧平臺的建設技術要求高、資金需求大、后期維護成本高昂，一次性投入不可能解決園區所有的問題，加之智慧平臺建設對增加園區收益并非十分迅速和顯著，部分園區管理者對智能化改造持觀望遲疑態度，智慧化工園區建設內生動力不足，相伴而來的是資金和政策缺少支持，智慧化工園區建設成為只停留在紙面上的概念。

智慧化工園區之于智慧城市，與智能工廠之于智慧化工園區有著一些相似之處。智慧化工園區是智慧城市建設的重要組成單元，雖然園區具有相對獨立的運行體系，但不能脫離城市發展的總體框架。在智慧化工園區和智慧城市誰先建設的問題上，同樣存在因為建設進度、建設標準等的不同，導致智慧化工園區不能有效融入智慧城市建設的問題。

推進我國智慧化工園區

建設的對策建議

在尚未出臺國家標準之前，繼續開展“中國智慧化工園區試點示范（創建）單位”工作，發揮智慧化工園區示范引領作用，引導化工園區科學規劃、規范發展;對智能化建設成績突出的試點示范單位，在政策上給予優惠和激勵;引導智能化建設相對落后的園區對標先進，查找不足。對不同類型、處于不同發展階段的化工園區分類施策，制定計劃，有步驟地實現化工園區智能化;在試點示范工作基礎上做好經驗總結和宣傳推廣工作，盡快制定出臺智慧化工園區相關標準，降低園區改造成本，普及智慧入園。

以智能工廠為具體抓手和切入點，倡導智能工廠建設，研究制訂相關鼓勵引導政策;研究建立智能工廠應用標準體系，指導企業開展智能工廠建設;以“智能制造”“工業互聯網”建設為契機，推進化工園區基礎信息能力和信息化管理水平提升，將智能化提升作為危化品企業搬遷改造的先決條件，對科學規劃了智能工廠建設的企業在搬遷改造時予以優先考慮。

推動智慧化工園區建設與智慧城市建設、智能工程建設與智慧化工園區建設無縫銜接，從戰略層面統籌規劃智慧化工園區的頂層設計，以大局意識、前瞻意識來審視園區和企業的發展，將智慧化工園區及智能工廠相關信息化建設納入化工園區和智慧城市的整體發展規劃;完善智慧化工園區與智慧城市的對接，暢通園區與城市各管理部門如應急管理、生態環境、交通運輸等部門的數據通道。

推動政府信息系統和公共數據互聯開放共享，引導研究機構、行業組織、生產企業、服務機構等各方參與智慧化工園區建設，鼓勵專業為化工企業、化工園區提供信息化服務的企業業務發展，激發各方參與智慧化工園區建設積極性;同時也鼓勵在其他領域有過成熟信息化技術應用的企業向化工行業延伸，特別重視軍民融合技術如系統集成、衛星遙感等高端技術在化工行業的應用。

深度應用先進智能化技術的同時，應認識到技術的局限性和人的主觀能動性，防止對智能化技術產生過度依賴。技術的局限性表現在，技術是不斷發展的，現階段的技術不能涵蓋所有生產狀況，更無法預知所有未知的生產狀態，對信息技術應抱有敬畏和審慎的態度;人的主觀能動性在生產中的表現，即高素質的人是最重要的生產要素，即使采用計算機控制、管理生產過程和園區運營，發揮創造性、決定性作用的仍是高素質人才。