中科煉化開動“云大腦”

文／吳金梅 李 理

智能工廠創(chuàng)新應(yīng)用，讓中科煉化的生產(chǎn)經(jīng)營更安全、更智能。

中科煉化依托石化智云、采用“數(shù)據(jù)+平臺+應(yīng)用”的新模式建設(shè)智能工廠，用先進(jìn)的信息化、數(shù)字化技術(shù)手段支持企業(yè)1600多人管理年產(chǎn)千萬噸煉油、80萬噸乙烯等31套工業(yè)裝置，將信息化技術(shù)在流程工業(yè)應(yīng)用提高到全新水平。

2021年，中科煉化一體化項目投產(chǎn)第一年達(dá)產(chǎn)達(dá)效，全年加工原（料）油1515萬噸，生產(chǎn)乙烯81.75萬噸，實(shí)現(xiàn)利潤52億元，經(jīng)濟(jì)效益在中國石化同規(guī)模煉化企業(yè)中排名第一。

去年12月，中科煉化“智能工廠創(chuàng)新應(yīng)用”入選國家工業(yè)和信息化部“2021年工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺創(chuàng)新領(lǐng)航應(yīng)用案例”。

●中科煉化硫黃回收裝置員工在精心操作。 攝影/林江海

“智”在數(shù)據(jù)共享

“我們沒有一般煉化企業(yè)存在的信息孤島問題。”中科煉化信息中心經(jīng)理蔡榮生表示。

中科煉化是系統(tǒng)內(nèi)首家全面基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺開發(fā)部署的智能工廠，依托平臺的數(shù)據(jù)采集及集成能力，通過運(yùn)營數(shù)字倉庫作為數(shù)據(jù)交換樞紐，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)互聯(lián)互通，實(shí)時共享。

中科煉化智能工廠以“開放共享、互聯(lián)互動、全面感知”的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺為支撐，緊緊圍繞“一體化優(yōu)化的供應(yīng)鏈管理、集中集成的生產(chǎn)管控、全生命周期資產(chǎn)管理”3條業(yè)務(wù)主線，采用“數(shù)據(jù)+平臺+應(yīng)用”新模式打造具備全面感知、協(xié)同優(yōu)化、預(yù)測預(yù)警、科學(xué)決策4項能力，形成了服務(wù)共享、協(xié)同智能、集成優(yōu)化、安全敏捷的信息服務(wù)體系。

中科煉化嚴(yán)格按照軟件工程規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，對所有智能工廠應(yīng)用的功能進(jìn)行梳理和清洗，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)功能不重不漏，對所有業(yè)務(wù)應(yīng)用之間的數(shù)據(jù)和服務(wù)集中集成關(guān)系進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，全面覆蓋業(yè)務(wù)管控需要，真正做到了“數(shù)出一源”、“令出一家”。

中科煉化智能工廠是中國石化首家開展全廠數(shù)字化交付的項目。傳統(tǒng)煉化企業(yè)智能化建設(shè)通過完工資料數(shù)據(jù)進(jìn)行建模，再對照現(xiàn)實(shí)工廠進(jìn)行激光掃描修正，由此完成逆向建模。而中科煉化在建設(shè)時就采用設(shè)計單位、設(shè)備供應(yīng)商和施工單位全產(chǎn)業(yè)鏈數(shù)字化集成聯(lián)動，實(shí)現(xiàn)了正向建模。

“這是智能工廠建設(shè)領(lǐng)域的重要跨越，正向建模可以最大程度上確保模型的精確性和整體性，保留了裝置、設(shè)備、系統(tǒng)間的關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)了全廠海量信息的數(shù)字化管理。”信息中心智能工廠工程師陸耿說。

在模型基礎(chǔ)上，實(shí)時數(shù)據(jù)庫實(shí)時采集31套裝置的10多萬點(diǎn)數(shù)據(jù)，可繪制出1400多幅生產(chǎn)畫面，有效提高對端服務(wù)的效率與價值，使數(shù)據(jù)在生產(chǎn)、安全、設(shè)備管理各領(lǐng)域流通互用，提高了工廠運(yùn)營效率，為企業(yè)多領(lǐng)域管理提供了強(qiáng)大的支撐，為智能工廠未來的三維模型、大數(shù)據(jù)分析等多項應(yīng)用打下堅實(shí)基礎(chǔ)。

“智”在管理高效

作為年產(chǎn)千萬噸煉油、80萬噸乙烯的煉化一體化項目，中科煉化員工只有同規(guī)模煉化企業(yè)的25%，公司應(yīng)用智能化技術(shù)輔助工業(yè)化生產(chǎn)，大幅提高了生產(chǎn)管理效率。

中科煉化積極推進(jìn)信息化智能化建設(shè)，在技術(shù)架構(gòu)和數(shù)據(jù)治理等方面走在系統(tǒng)內(nèi)企業(yè)前列，實(shí)現(xiàn)了“一切開發(fā)上平臺、一切應(yīng)用皆上云”。截至目前，中科煉化工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺已接入各裝置傳感設(shè)備數(shù)據(jù)超過20萬點(diǎn)，平臺上線39項業(yè)務(wù)應(yīng)用，為生產(chǎn)經(jīng)營安全高效運(yùn)行提供了有力的智能技術(shù)保障。

通過計劃、物料、調(diào)度、操作、原油調(diào)和LIMS等生產(chǎn)層應(yīng)用的全面貫通，中科煉化建設(shè)以供應(yīng)鏈——產(chǎn)業(yè)鏈——價值鏈協(xié)同優(yōu)化驅(qū)動的煉化一體化生產(chǎn)體系，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)效率的全方位監(jiān)管。實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)連接250多臺、70多種化驗(yàn)儀器，實(shí)現(xiàn)分析結(jié)果自動采集自動上傳，在降低出錯概率的同時將工作效率提高80%以上。操作管理通過覆蓋全廠的工業(yè)無線網(wǎng)，利用400余臺手持終端定點(diǎn)、定時、定內(nèi)容的巡檢，提高了內(nèi)外操數(shù)據(jù)偏差分析核對和現(xiàn)場問題處理效率。

中科煉化以效益最大化為目標(biāo)，依托石化智云的大數(shù)據(jù)采集及分析能力，建立計劃優(yōu)化系統(tǒng)，根據(jù)效益指標(biāo)優(yōu)化生產(chǎn)計劃，將生產(chǎn)計劃分解為操作指標(biāo)，將公司經(jīng)營目標(biāo)由決策層傳遞到管理層、滲透到作業(yè)層，能快速響應(yīng)市場變化，實(shí)現(xiàn)全局性科學(xué)決策和運(yùn)營優(yōu)化，降低決策風(fēng)險，實(shí)現(xiàn)了由傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)型決策管理模式向智慧決策管理模式轉(zhuǎn)變。

中科煉化系統(tǒng)內(nèi)首家開發(fā)部署的“千人千面”個人工作臺實(shí)現(xiàn)了從人找業(yè)務(wù)到業(yè)務(wù)找人、從人找數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)找人的轉(zhuǎn)變，實(shí)現(xiàn)了根據(jù)崗位需要配置業(yè)務(wù)功能，由傳統(tǒng)的“用系統(tǒng)”轉(zhuǎn)變?yōu)榛诮巧摹坝霉δ堋保辛Υ龠M(jìn)了不同業(yè)務(wù)之間的協(xié)同，提升了工廠生產(chǎn)經(jīng)營管理效能。

ERP、費(fèi)用報銷系統(tǒng)、內(nèi)控系統(tǒng)、合同系統(tǒng)以及OA系統(tǒng)，中科煉化財務(wù)部資金管理崗位唐甜的個人工作臺業(yè)務(wù)功能一目了然。“我不用關(guān)心系統(tǒng)，只要關(guān)注滿足業(yè)務(wù)需求的功能，就可根據(jù)自己的需求定制個性化界面。”唐甜說。中科煉化個人工作臺成了業(yè)務(wù)待辦和數(shù)據(jù)共享的集散地，在石油化工行業(yè)內(nèi)屬于首創(chuàng)。

“智”在安全保障

走進(jìn)具有世界先進(jìn)水平的中科煉化一體化項目管控中心，面積近2000平方米的控制大廳和超級大型顯示屏非常震撼：通過近400臺控制臺可以隨時對全廠30多套生產(chǎn)裝置進(jìn)行自動控制，各項生產(chǎn)工藝、設(shè)備、安全參數(shù)一目了然，醒目的裝置聯(lián)鎖系統(tǒng)為安全生產(chǎn)提供了可靠保障。

“如果設(shè)備出現(xiàn)了問題，系統(tǒng)就會快速調(diào)取應(yīng)急預(yù)案，切斷原料供給或中斷操作，防止意外發(fā)生。”蔡榮生說。智能工廠通過業(yè)務(wù)應(yīng)用自動收集視頻監(jiān)控信息、火災(zāi)報警等儀表探頭、周界報警等信息，根據(jù)信息內(nèi)容分類并確認(rèn)信息真實(shí)性，給出科學(xué)合理的應(yīng)急處置方案，提高應(yīng)急處置效率，將事故消滅在萌芽狀態(tài)。

中科煉化智能工廠以智能調(diào)度指揮應(yīng)用為核心，以物料管理、操作管理、應(yīng)急指揮為有力支撐，生產(chǎn)網(wǎng)、辦公網(wǎng)、視頻監(jiān)控網(wǎng)有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)指令、生產(chǎn)狀況、生產(chǎn)安全的閉環(huán)管理，通過對全廠儀器儀表、視頻監(jiān)控、報警系統(tǒng)集成，利用融合通信服務(wù)，中科煉化的IP電話、無線對講集群、調(diào)度電話、辦公電話、防爆手機(jī)甚至應(yīng)急指揮中心的麥克風(fēng)都可以互聯(lián)互通，構(gòu)造全方位的立體管控體系。

2022年1月13日，中科煉化生產(chǎn)調(diào)度通過實(shí)時數(shù)據(jù)庫發(fā)現(xiàn)煉油區(qū)天然氣管網(wǎng)壓力高于0.40MPa，富余的天然氣卸放至氣柜回收，立刻通知動力站增加解析氣摻燒，平衡天然氣管網(wǎng)壓力，保障裝置安全平穩(wěn)生產(chǎn)。“我們每天都要查看實(shí)時數(shù)據(jù)庫，根據(jù)各參數(shù)動態(tài)情況來優(yōu)化調(diào)整生產(chǎn)。通過全廠融合通訊系統(tǒng)，可以把操作指令第一時間傳達(dá)到基層。”中科煉化調(diào)度班長陳亞德說。