石化：實現供應鏈協同大勢所趨

徐靖

石化行業具有設備價值高、工藝復雜、產業鏈長、危險性高、環保壓力大的行業特征，面臨設備管理不透明、工藝知識傳承難、產業鏈上下游協同水平不高、安全生產壓力大等行業痛點，亟須加快基于工業互聯網平臺的數字化轉型步伐，全面提升設備管理、生產管理、供應鏈管理、安全管理、節能降耗等環節的數字化水平。四大趨勢引領行業發展

（一）設備管理：從黑箱管理向健康管理轉變。石化行業的生產設備具有危險性，一旦出現異常高溫、高壓、設備腐蝕泄漏的情況，會引發火災或爆炸事故。過去，企業很難及時了解企業設備內部情況，定期派人對設備檢查和維護，浪費了大量的人力物力。基于工業互聯網平臺，利用傳感器、自適應感知、精確控制與執行等數據采集技術，實現設備全生命周期的實時態勢感知、遠程故障診斷和預測性維護。

（二）知識管理：從紙質封存向模型封存轉變。我國石化行業經過幾十年的發展，積累了大量的工藝技術、實踐經驗和專家知識。它們大多在少數專家手中，碎片化現象嚴重，知識傳播渠道以線下的培訓為主，受時間和空間的諸多限制。基于工業互聯網平臺，推動石化工藝知識以機理模型的形式共享、復用、傳播，降低石化工藝創新的門檻。

（三）供應鏈管理：從企業內向企業間協同轉變。我國石化行業的原油和天然氣進口依存度高。在國際原油價格大幅波動，供應鏈成本壓力持續發酵的大背景下，我國石化行業需要提高供應鏈整體的敏捷性和靈話性。因而，以工業互聯網平臺為連接樞紐，實現上游原油供應企業、中游煉化生產企業、下游產品分銷企業之間的供應鏈協同成大勢所趨。

（四）安全管理：從人工巡檢向智能巡檢轉變。我國油氣運輸管線約7萬公里，跨度大、范圍廣，部分管線處于地形地貌復雜、自然環境惡劣、環境敏感區域，輸送介質危險性大。人工巡檢速度慢、成本高、效率低、受自然和地理條件制約大。基于工業互聯網，利用傳感器、增強現實眼鏡、無人機、智能機器人等工具，大幅提高了巡檢的宴時性、精準性和可視性，提高巡檢效率。具有四大典型應用場景

（一）設備管理。一是設備狀態檢測與故障診斷。對設備數字孿生建模，實時采集設備各部件的運行情況，結合機器學習和知識圖譜技術，實現設備的故障檢測、判斷與定位。二是預測性維護。提前預判設備零部件的損壞時間，主動、及時、提前安排維護服務。燕山石化通過對煉化裝置流量控制閥實時監測，結合調節閥故障模型，實現了對控制閥的預測性維護，降低無效維修50%以上。

（二）煉化生產。一是工藝優化。在實際煉化生產前，對原油原料、工藝流程、煉化設備進行數字孿生建模，對工藝配方、工藝流程等全方位模擬仿真，優化原料配比參數和裝置優化路徑，得出最優的煉化生產方案。二是質量管控。實時采集油品煉化全流程的質量數據，對各項質量指標進行在線動態分析和預測預警，實現煉化全流程質量跟蹤及自動控制。三是節能降耗。通過對關鍵耗能設備和高耗能流程的數據采集，分析耗能的關鍵因素，找出能耗最低的工藝參數來指導實際生產。中石油云南石化對開工原油的煉化工藝流程進行模擬分析，明確各項操作參數，從而指導生產操作，實現了常減壓裝置1次開車成功，制氫聯合裝置核心設備投產1次成功。

（三）供應鏈協同。一是企業內供應鏈協同。實時采集企業內供應鏈運行數據，識別資源配置低效環節，提高企業內部資源配置效率。二是企業間供應鏈協同。以工業互聯網平臺為連接樞紐，打通石化上游原油供應、中游煉化生產、下游產品銷售各環節，優化全產業鏈資源配置。疫情期間，鎮海煉化、恒力石化基于ProMACE平臺，與口罩、防護服生產企業實時對接、協同排產，實現了上下游醫衛用品資源配置的動態優化。

（四）安全巡檢。一是生產安全監控。實時采集的煉化生產涉及的各類安全數據，結合安全生產監控模型，對生產異常狀態和安全風險實時報警。二是管道智能巡檢。在油氣管道內外增設智能傳感囂，并接入外部環境數據，實現管道內外運行狀態的全面感知和實時監測，對管道異常狀況問題快速定位。基于ProMACE平臺，中石化西北油田開展了原油管線泄視頻智能識別應用，通過訓練卷積神經網絡，實現視頻數據實時分析處理，巡檢視頻識別效率提高70%以上。

推進應用場景落地著力點

（一）加強底層數據分析，促進邊云協同。一是邊緣數據采集方面，利用智能傳感器，結合泛在感知技術，實現油田、管道、煉化工廠的運行狀態的全面感知。二是邊緣數據分析方面，在重點裝置部署機器學習和深度學習算法，在邊緣控制器上集成分析引擎，在模型、數據、服務三方面實現邊云協同。

（二）梳理煉化工藝知識，研發工業模型。一是研發設備診斷、煉化工藝流程模擬、聚合物反應、換熱網絡優化、生產質量管控等模型。二是面向供應鏈協同，研發原油進口供應鏈擾動緩解、計劃與調度、成本和風險平衡等模型。三是面向安全管理，研發基于多源安全數據融合的火災爆炸事故預警、危險源監測和預警、安全應急調度等模型。

（三）研發行業解決方案，推廣典型應用。一是打造設備故障診斷、預測性維護解決方案，打造流程模擬、智能化驗室、運營管理、質量管控等解決方案。二是打造企業內、企業間供應鏈協同解決方案，實現右化供應鏈全流程的優化、資源合理利用以及價值的優化。三是打造煉化生產安全監控、管線漏失動態監測、鉆孔破壞點精確定位等解決方案。