曹旭

摘要：在工业经济发展“新常态”背景下，当前石化产业发展面临严峻挑战，需研究多种应对方式推动石化产业高质量可持续发展。建设智能工厂是实现企业降低成本、提升效益、减少环境污染、有效利用资源的重要途径。将5G、物联网、人工智能等信息技术与炼化企业生产经营管理相结合，已经被业内广泛重视，特别是以工业互联网建设为基础的智能化炼厂已成为炼化行业数字化转型发展的必然趋势。

关键词：炼化企业;工业互联网;新模式

中图分类号：TP311        文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2021）25-0172-02

目前炼化企业发展面临着产能过剩、能耗高、安全环保压力大以及成本上升等严峻挑战。在石化行业生产制造领域探索5G+工业互联网新模式，仅仅从产品生产的技术角度来讲，这种新型的生产经营模式，要提高炼油化工产品的技术含量，能够面对价格的竞争和成本的压力，改造石化行业传统生产工艺，提高资源利用率，实现安全、清洁生产。建设智能工厂是实现企業降低成本、提升效益、减少环境污染、资源有效利用和决策快速响应的重要途径。

1工业互联网建设

1.1 工业互联网平台建设

工业互联网平台作为炼化企业数字化转型、智能化发展的重要IT基础平台。移动应用技术的成熟，未来一切应用均可移动化，为业务提供更快捷、更便利的工具。增强算力、通信等基础设施平台建设，为数字化转型、智能化发展提供基本保障条件。工业互联网平台采用云计算、大数据、物联网、人工智能等技术，提供集中集成、实时计算、智能分析、物联网（IoT）接入、可视化等核心能力，聚焦石化化工行业，提供面向全流程一体化优化、全过程生产集成管控和全生命周期资产管理的行业应用。

面向流程行业的工业互联网平台以工厂为中心，打造信息物理融合、集成共享、实时智能的开放生态系统。作为一个开放、完整、安全的流程工业云平台，重点内容包括：

以工厂为中心：对流程工业物理工厂设备、生产过程、工艺流程、业务流程进行数字化和模型化，建立全方位的工厂模型、全视角的业务模型和全流程的机理模型，支撑“物理工厂”与“数字工厂”的“数字孪生”实现。

信息物理融合能力：通过工业物联网感知技术，将物理世界状态信息以事件方式实时感知到虚拟世界，并基于机理模型、专家规则与知识以及大数据分析模型，进行实时计算与实时分析，在虚拟世界发现工厂运行存在问题并生成解决方案，自动反馈到物理世界进行智能控制。

实时智能能力：在平台中沉淀模型、规则、知识与方法，形成平台中的智脑，对源自生产现场的事件信息进行实时计算与智能分析，自动甄别已经发生、正在发生或即将发生的生产异常，及时推送预测预警信息及智能处置建议（方案）。

集成共享能力：面向全局，以工厂为中心建立统一的工厂模型、业务模型和数据模型，建立事件驱动的数据体系，实现数据全局共享。

1.2 承载工业运行的云设施——数据中心建设

工业互联网平台采用成熟的云计算技术，构建工业级云设施，致力于为流程行业智能化应用和服务的运行、开发与维护提供有效支撑。重点建设炼化企业私有云的数据中心，持续完善云平台功能，服务标准化，扩展IAAS资源池，提高运维效率，提升机房效能，增强算力，满足数字化转型智能化发展的需求。同时，扩展网络边界，优化网络架构，逐步实现网络自动化。

1.3 基于工业互联网应用建设石化行业应用

为了加快石化企业核心炼化业务与先进信息化技术的融合，我们确定从三条主线为发展方向加快数字化转型、智能化发展建设方面：一是加快经营管理、科技研发、生产制造、仓储销售、物流运输等全流程的智能化集成，实现整个业务线的协同;二是推进主要业务线的智能化建设，实现自动化、智能化应用，提高业务平稳运行水平、控制生产波动;三是密切建立与互联网的融合关系，在供、研、产、售及市场之间形成更加联动响应机制，促进生产型制造向服务型制造转变。

2典型应用场景

2.1 炼化企业行业应用建设内容

（1）智能化运营平台

智能化运营平台主要包括三个方面：一是建立大数据分析平台。注重工作流与流程，通过工作流实现企业生产、财务、人员与分销管理等集成，能够针对业务变革做出快速调整。生产、供给、销售大数据平台实现各类信息的采集与处理，并基于市场发展动态，建立起基于产品、供给、销售、库存一体化大数据分析模型，为实现运营关键环节优化提供支撑。二是消除数据断点，打通物资采购、存储流程。根据物资管理要求和业务现状，结合ERP和应用集成统建信息系统的深化应用要求，对ERP系统物资管理功能进行升级，增强物资需求与采购环节的关联关系，建立物资需求计划与库存紧密关联的采购系统。三是积极探索立体仓储体系建设。智能化立体库房由高层货架、运输系统、计算机系统和通信系统组成，它具有节省用地、减少员工劳动成本、提高工作效率、提高仓储智能化水平及经营管理水平等诸多优点。立体仓库提高了出入库效率，降低仓储运行成本。

（2）智能生产管控

智能生产管控主要包括综合性生产调度指挥、全方位的智能工艺技术管理、智能精准计量、装置运行优化四个方面的内容。

（3）智能能源管控

能源管理系统的优化目标：实现能源计划、运行、统计分析、评价、能源持续优化的全流程管理;全面实现炼化企业的各种用能设备与公用工程（蒸汽、燃料和动力系统）系统的实时数据的采集与监测，并进行能量利用效率、使用成本、动态能量平衡的分析;通过能量产耗预测、管网模拟、多周期动态优化调度等核心技术，建立能源生产消耗预测数字模型、能源管网模拟模型和能源系统优化调度模型，各种能源介质的优化调度和方案由系统自动生成和计算，从而实现能耗系统（燃料气、氢气、电力、蒸汽、水系统等）的优化运行和调度，实现能源全过程的管理与优化。