化工企業智能工廠建設淺談

趙銀剛，魏輝

（陜西渭河煤化工集團有限責任公司，陜西 渭南714000）

2020 年政府工作報告指出，推動制造業升級和新興產業發展。支持制造業高質量發展。大幅增加制造業中長期貸款。發展工業互聯網，推進智能制造，培育新興產業集群。發展研發設計、現代物流、檢驗檢測認證等生產性服務業。電商網購、在線服務等新業態在抗疫中發揮了重要作用，要繼續出臺支持政策，全面推進“互聯網+”，打造數字經濟新優勢。

1 智能工廠建設的背景

工信部在2015～2018 年，連續開展智能制造試點示范專項行動，以企業為主體，市場為導向，應用為切入點，持續推進試點示范，共涌現出305個、涉及92個行業類別的標桿企業，這些項目生產效率平均提升37.6%，最高提升300%；能源利用率提升16.1%；運營成本平均降低21.2%，成效顯著。

化工行業有超30家企業建成標桿，包括中石化、中石油、萬華化學等知名企業。從中石化4家智能工廠建設效果看，先進控制投用率提高到90%以上；生產數據自動采集率提高到95%以上；操作平穩率提高5.3%，操作合格率從90.7%提升至99%；重點環境排放點實現100%實時監控與分析預警；勞動生產率提高大于10%。

當前，工信部正在開展制造業與互聯網融合發展試點示范、工業互聯網平臺創新應用案例評選、大數據產業發展試點示范、工業互聯網試點示范等項目申報和示范；化工行業領先企業正在從組織、資金、人力等方面持續加大投入，以搶占行業智能工廠建設頭部位置，贏得先發優勢，助推企業轉型升級。

2 智能工廠建設的案例

中煤陜西公司180 萬噸/年甲醇、60 萬噸/年聚烯烴項目在2014 年7 月建成投產，其生產經營、能耗水平和裝置運行周期，在國內同等規模煤制烯烴企業中均居領先水平，是國家工信部首批智能制造(煤化工智能工廠)試點示范項目企業。

該公司構建了以生產管理為核心，信息化系統聯動，數據高效流動和價值挖掘，聚焦生產管理、供應鏈管理、設備管理、能源管理、安全環保管控和輔助決策等業務領域，實現了生產自動化、管理精益化、決策智能化，降低生產成本，穩定產品質量，提升管理水平，生產裝置實現了“安、環、穩、長、滿、優”運行。

該公司煤制烯烴項目投運當年，就創造了國內同等規模、同類裝置的最高運行紀錄。在降本增效方面，能源管理系統通過對能源數據全面感知、集成和就近，實現能源統籌調度，全過程能效管理。如蒸汽系統優化平臺，通過算法分析診斷，調整操作參數，實施蒸汽動力節能優化，提高鍋爐進水溫度。每年回收水量超過20萬噸，節省燃煤超過1.5萬噸，節約費用超過1 000萬元。運行至今，主要生產裝置負荷穩定大于100%。與國內同類企業比，人均生產效率提高約40%，產品能耗降低大于10%，單位生產成本下降約20%，各項經營業績指標保持行業領先。

3 智能工廠建設的內容

智能工廠是智能制造的載體。根據《智能制造發展規劃（2016-2020 年）》，智能制造是基于新一代信息通信技術與先進制造技術深度融合，貫穿于設計、生產、管理、服務等制造活動的各個環節，具有自感知、自學習、自決策、自執行、自適應等功能的新型生產方式。

化工企業具有生產規模大型化，裝置連續運行，自動化程度高；工藝條件苛刻，反應多需在高溫高壓下進行，有些需低溫真空條件；原料產品等易燃易爆、有毒有害、易腐蝕；對化工技術和操作人員水平要求較高等特點。因此，化

工企業智能工廠建設應重點突出，次序分明，致力裝置“安、環、穩、長、滿、優”運行，提升企業生產運營效率和水平。

3.1 智能工廠建設應著力提升安全

智能工廠建設要按照等保2.0 要求，從各個方面立體進行企業工業控制系統的安全建設，更加注重全方位主動防御、動態防御、整體防控和精準防護，實現對云計算、大數據、物聯網、移動互聯和工業控制信息系統等的保護，確保企業自動化和信息化系統不受外界干擾和攻擊，為企業本質安全生產運營護航。同時進行安全管理、應急管理等安全系統模塊建設，按照“安全第一，預防為主，綜合治理”方針，采用信息化、數字化、智能化的IT 手段，對各類風險隱患進行預警預報，將各類事故消除在萌芽狀態，為企業安全生產保駕護航。

3.2 智能工廠建設應著力提升管理

智能工廠建設進行企業管理流程梳理、固化和優化，涉及企業生產、人力、倉儲物流、采供銷等各方面，通過實施信息化系統模塊，可有效規范各類管理工作流程，協調各方有序有效對接，對企業進行管理全方位改造提升。通過智能工廠建設，管理更切實管用、友好卓越，決策更前瞻科學、運籌高效，幫助企業尤其是決策層和管理層在科學及時決策、系統控制、規范流程等方面產生質的飛躍，提升管理效率。

3.3 智能工廠建設應著力提升生產

智能工廠建設側重在生產工藝、設備、能源等方面的提升，通過儀表和閥門改造，提升自控投用率和自動數采率，建設先進控制系統（APC）、設備管理、能源管理、調度管理等系統模塊，提高裝置運行平穩率和目標產品產率，實現設備預防性運行和檢維修維護，加快設備由“事后搶修”向“事前預防”轉變，實現能源可視化、在線可優化，降低電汽等能源消耗，促進在裝置生產層面的降本提質增效，切實提升生產運營的質量、效益和效率。

4 智能工廠建設的建議

4.1 智能工廠建設要規劃先行

規劃是智能工廠建設的宏圖，是科學統籌智能工廠整體布局和項目實施的計劃，是智能工廠建設的龍頭。化工企業開展智能工廠建設，須具備一定的自動化和信息化基礎，即先自動化、信息化，后智能化。要進行實地調研后，根據企業具體情況規劃好智能工廠建設方案，抓好頂層設計和系統謀劃，圍繞企業發展戰略，結合企業實際需求，聘請一流專業公司做好規劃，避免規劃不專業，保證智能工廠整體建設進度和水平。

4.2 智能工廠建設要夯實基礎

智能工廠建設自動化和信息化是基礎，不能忽視或逾越，否則建設成效會大打折扣。在進行智能工廠建設時，必須首先進行自動化和信息化的填平補齊和優化提升，開展儀表和閥門自動化改造，提高自控投用率和自動數采率，確保數據精準，開展信息化網絡基礎建設完善，提高信息化系統模塊的覆蓋面，拉通數據和業務，消除信息孤島，為生產平穩和智能工廠建設打下牢靠基礎，避免出現空中樓閣和建設倒掛現象。

4.3 智能工廠建設要重點突破

智能工廠建設涉及生產、采購、銷售、財務等企業經營管理的各個方面，在完善的自動化和信息化基礎上，將企業現有各系統模塊進行綜合集成和智能應用，激活執行層，強化管理層，提升決策層，不能把智能工廠建設的各個方面割裂開來，也不能眉毛胡子一把抓全面鋪展開來，更不可一蹴而就，要分清建設主次和先后順序，在企業自身最關心的領域、最緊要的環節和最能給企業帶來效益的關鍵點上發力，著眼長遠，重點突出，循序漸進，確保建設成功，穩妥有序推進智能工廠建設。

5 結束語

第四次工業革命撲面而來，新一代IT 技術正加速賦能賦新企業生產管理運營，作為流程型工業典型行業的化工企業，我們要基于自身實際需求，堅持問題導向，有的放矢，循序漸進，持續改進，抓住新一輪產業轉型升級的時代機遇，著力推動企業數字化、智能化建設，助力企業實現高質量發展。