編者按 由中國石化聯(lián)合會供應鏈工作委員會主辦的“石化行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型實戰(zhàn)問道系列直播”活動近日啟動。該活動旨在切實幫助石化企業(yè)解決數(shù)字化工廠建設及運營中的實際問題，為石化企業(yè)數(shù)字化建設提供技術(shù)方案。活動邀請了數(shù)十位業(yè)內(nèi)專家，將從不同角度解析數(shù)字化工廠的建設及運營，同時針對企業(yè)在數(shù)字化建設過程中遇到的各種問題答疑解惑。
中化藍星智云首席科學家馮恩波：數(shù)字化的目的是卓越運營
我們?yōu)槭裁锤銛?shù)字化轉(zhuǎn)型，根本目的是要提高安全性，提高可靠性，提高工作效率，降低能耗。這個就是說我們所謂的卓越運營。
石油和化工行業(yè)是典型的流程工業(yè)，其數(shù)字化不同于離散工業(yè)，這是由行業(yè)自身的非確定性、動態(tài)連續(xù)性、控制復雜和遠離終端市場等特點所決定的。我們所追求的數(shù)字化效益就首先應是安全、節(jié)能、質(zhì)量、降耗。也就是要解決企業(yè)生產(chǎn)運營過程中的痛點、癢點、盲點。
化工企業(yè)的痛點是什么，就是活下來，不出事！
癢點的問題，第一是穩(wěn)定性問題和能耗問題，第二是人才和技術(shù)的問題。這些問題看似不緊迫，但關(guān)系到質(zhì)量、安全，長此以往會轉(zhuǎn)為痛點問題。
工廠里95%以上的問題，都是癢點問題。解決癢點問題是需要藝術(shù)性的。什么叫藝術(shù)性？同樣的問題，不同的人有不同的出發(fā)點，不同的解決手段，這需要藝術(shù)性地選擇恰好適合自己工廠的最佳方案。
盲點問題是缺乏測量手段，使我們?nèi)鄙倭嗽诂F(xiàn)場的眼睛。另外一個盲點更加普遍，那就是數(shù)據(jù)在那，我們熟視無睹，沒用起來。化工工廠里面的數(shù)據(jù)非常豐富，我們只要把它用起來的話，一定會打開一個非常精彩的視野。
化工廠上一個數(shù)字化項目或者用一個軟件，不是擺設，我們一定要看是不是提升了效率和安全水平，這是核心。關(guān)于安全，需要我們專注技術(shù)本身，對技術(shù)擁有判別能力，實現(xiàn)技術(shù)的效力。關(guān)于效率，我們無法評估我們上項目花了1萬塊錢能掙出多少錢來，但它能改變?nèi)说乃枷胗^念，進而提高了運行決策的效率，久而久之它的效率就會顯現(xiàn)。
做數(shù)字化，從下到上包括3部分，一部分是硬件軟件的支持，一個就是可視化的平臺，再一部分就是知識。
我們做數(shù)字化轉(zhuǎn)型，目的是要解決生產(chǎn)中的能耗、安全、效率等問題，但最終一定會牽涉到人的知識問題。這才是我們的初心所在，我們的目標所在。網(wǎng)絡也罷，平臺也罷，這都是一些工具，不能把它們當成了數(shù)字化本身。數(shù)字化的工具要解決我們的生產(chǎn)問題，而生產(chǎn)問題和生產(chǎn)知識是密切相關(guān)。這個事情一定要搞清楚。
中煤陜西榆林能源化工有限公司董事長李俊杰：為工廠植入數(shù)字基因
我們現(xiàn)在正在推動中煤榆林煤化工二期的建設。從項目的工程設計到工程建設，工廠的運營運維，包括中間一些服務的內(nèi)容，我們想打造一個全生命周期的數(shù)字化工廠，把數(shù)字化的設計想法融入其中。我們要跟工藝及工藝包相關(guān)的設計、設備制造商、工程設計公司、外委服務等共同構(gòu)筑一個數(shù)字化的生態(tài)，將數(shù)字基因融入到“人機物法環(huán)”，構(gòu)建起全要素的數(shù)字化體系，全面支撐生產(chǎn)運營、安全管理能效與碳管理、企業(yè)文化與服務生態(tài)等業(yè)務轉(zhuǎn)型升級。
舉個例子。我們現(xiàn)在正在跟國內(nèi)的一些團隊在進行探討，想通過現(xiàn)有的基礎設施，包括有線無線的技術(shù)，在工程設計建設當中，通過一些理念的融入，改變現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集方式，降低成本、節(jié)能減排、提高效率。如：通過運用可靠工業(yè)無線傳輸技術(shù)(5G)、F5G技術(shù)和適應現(xiàn)場復雜環(huán)境的IO接入控制柜，升級、替代現(xiàn)場儀表控制網(wǎng)絡。我們初步計算了一下，這樣可大幅降低工廠各種控制電纜的使用、儀表橋架等，既降低工程建設投資，也可降低資源消耗和碳排放。目前我們正在做前期規(guī)劃。
作為國家應急管理部、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)+�；踩a(chǎn)的試點示范企業(yè)，我們還是國家危險化學品應急救援中煤榆林隊，承載著周邊五省八市的社會責任。為此，我們提出了互聯(lián)網(wǎng)+安全技術(shù)服務。通過這樣的方式，我們與制造商、服務商、政府部門共同構(gòu)建一個數(shù)字共享共治的服務生態(tài)。
我們還想通過數(shù)字化與業(yè)務的深度融合，達到企業(yè)組織架構(gòu)、戰(zhàn)略生產(chǎn)模式的重塑。我們正在推動一個生產(chǎn)調(diào)度運行中心，應該在六七月份就會投用。近些年我們也在生產(chǎn)的各個業(yè)務環(huán)節(jié)，不斷推動軟技術(shù)，在質(zhì)量提效上不斷提升我們的管控的精細化。圍繞著企業(yè)的標準化、可視化，這些年也做了大量的探索和實踐，支撐企業(yè)安全平穩(wěn)高質(zhì)量的運營。
我們也在不斷地對生產(chǎn)運營管理提出這樣的一些變革，不斷地向少人化、局部的無人化過渡。我們近期正在推動真正的非接觸式交接班，為的是讓井下同時存在的人越來越少，讓作業(yè)的安全風險越來越低、能效越來越高。
上海華誼技術(shù)專家室主任工程師顧士杰：坐在數(shù)字化駕駛艙一目了然
廣西華誼能源化工有限公司地處北部灣欽州港石化產(chǎn)業(yè)園區(qū)，隸屬于上海華誼集團公司，一期總投資約162億元，年產(chǎn)值約80億元。項目是2017年11月開工建設，2021年6月15號正式投料生產(chǎn)。
我們以安全、綠色、效益為核心，努力將廣西華誼能化打造成能源化工生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈示范性基地和數(shù)字化工廠�；驹瓌t有4個：管用，與企業(yè)發(fā)展實際情況及需求緊密結(jié)合；敢用，敢用一些先進的技術(shù)，一些前沿的技術(shù)：好用，建設的平臺使用要方便，頁面操作要人性化，運維要具備無代碼、低代碼開發(fā)的功能；實用，項目前期我們也對標了一些行業(yè)的先進�？傮w體系是建立1個數(shù)據(jù)中心，1個互聯(lián)網(wǎng)平臺，協(xié)同3個管控的層次，以及10個智能化子系統(tǒng)，形成1個長期運行機制。
這些系統(tǒng)可以分成4個主線。第一個就是以MES為主線的生產(chǎn)管理系統(tǒng)；第二個是以HSE為主線的安全環(huán)保管理系統(tǒng)；第三個是以EM為主線的設備管理系統(tǒng)；第四個是以ERP為主線的經(jīng)營管理系統(tǒng)。
我們的數(shù)字化交付項目，是跟工程建設同步實施的。按照數(shù)字化交付的統(tǒng)一規(guī)定，各項要求，對于在建的工廠、物理工廠的基礎數(shù)據(jù)進行設計。整合工程設計、采購、施工以及后續(xù)運維等關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)，形成數(shù)字化的資產(chǎn)，數(shù)字化工廠的三維模型與我們物理工廠高度一致�；跀�(shù)字化交互的三維模型，我們也開發(fā)了三維的桌面推演。
在生產(chǎn)管理方面，我們也建設了數(shù)據(jù)庫MESCUMS生產(chǎn)管理系統(tǒng)，EMS能源管理系統(tǒng),建立了一些閉環(huán)管理系統(tǒng)。
通過這些系統(tǒng)的建設，我們建立了生產(chǎn)全過程的多維度指標、模型，實現(xiàn)了生產(chǎn)過程的實時跟蹤，物料和人員的日平衡、日生產(chǎn)成本的一個自動核算。
針對氣化甲醇裝置的全流程開發(fā)了先進工程控制系統(tǒng)�？刂破魍度胍院�，實現(xiàn)了對裝置的各個工藝參數(shù)的平穩(wěn)控制。通過卡邊優(yōu)化的控制，實現(xiàn)了在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，提高產(chǎn)品的收率，達到節(jié)能降耗的目標。
在安全環(huán)保方面，我們集成了像倉儲物流、智能巡檢、人員定位等系統(tǒng)，建立了基于集團和廣西基地的兩級的HSE管理體系，加強了廠區(qū)預防性實時把控。通過建立一套完善的應急聯(lián)動系統(tǒng)，與HSE安防、倉儲物流等系統(tǒng)協(xié)同聯(lián)動，對接現(xiàn)場的GPS、火災報警等系統(tǒng)，獲取現(xiàn)場報警信息。一旦現(xiàn)場報警，它就會自動定位到事故現(xiàn)場，并實時傳輸報警點關(guān)聯(lián)的一些視頻監(jiān)控信號到應急聯(lián)動中心、調(diào)度中心，并且借助模型計算，能夠生成逃生路線，及時有效地對事故進行處置。
在設備管理方面、預防性維護方面，通過數(shù)字化系統(tǒng)，可以實現(xiàn)潤滑到期、維保到期、特種設備定檢到期以及備件到期更換的預警。
現(xiàn)在，公司領導坐在一個數(shù)字化駕駛艙里，可以及時通過不同頁面了解整個生產(chǎn)的運行情況，比如生產(chǎn)負荷質(zhì)量的合格率、平穩(wěn)率、自控率、連鎖率。再一個就是材料的完成的情況與計劃的對比，比如原煤庫存、在途的情況。還可以實時了解主要產(chǎn)品的成本以及一些邊際利潤的信息。
施耐德數(shù)字化總設計師毛春景：方案不同定有一款適合你
施耐德正在從過去的一個自動化裝備公司，加速向一個工業(yè)軟件公司、一個數(shù)字化的咨詢公司和數(shù)字化的服務公司轉(zhuǎn)型。為了做這件事，我們有3個重要的措施。
第一個措施，我們需要有一個基本的統(tǒng)一的數(shù)字化的平臺。我們自己投入了大量的資源和資金，開發(fā)、建設這樣的數(shù)字化平臺。
第二個措施，我們在兩個領域進行了大量的軟件及應用的開發(fā)和獲取。一個領域就是工業(yè)軟件。我們用這些軟件在國內(nèi)外為很多客戶提供了非常好的效率提升解決方案。第二個領域是能源管理軟件。大家都知道過去的能源主要是在電方面，60%～70%的能源消耗來自于電。如果未來80%的電能用可再生能源，整個電網(wǎng)里流動是沒有碳的綠電，那么整個世界可持續(xù)發(fā)展也就實現(xiàn)了。
第三個措施，我們做了企業(yè)的數(shù)字化咨詢。我們用系統(tǒng)化的方法論，借助于各個方面領域?qū)＜业牧α�，針對每一個企業(yè)提供不同的答案，而且在它不同的發(fā)展階段答案是不一樣的。咨詢的第一部分叫數(shù)字化轉(zhuǎn)型的咨詢；再往下是綠色智能制造咨詢；第三個是企業(yè)數(shù)字化咨詢。這三個咨詢的基石，就是剛才我提到的各種工業(yè)軟件，各種能源管理的軟件，比如我們云計算的資源，我們的數(shù)據(jù)平臺的一些方法等等都可以用進來。
大家比較關(guān)心的是，施耐德到底能做什么。我們自己也是經(jīng)過了很長時間，摸索出來了幾個應用場景。
第一個叫精益生產(chǎn)。這個相對來說比較適合于離散制造業(yè)，生產(chǎn)的產(chǎn)品，有些需要手工去操作。通過數(shù)字化，可以提高生產(chǎn)規(guī)模。
第二個叫供應鏈協(xié)同。施耐德是一家全球性的公司，所以我們的工廠是遍布全世界的，我們的客戶也是遍布全世界的。為了維護這樣一個龐大的供應鏈運行，我們在供應鏈方面做了不斷積累。這些積累不但讓我自己能夠轉(zhuǎn)型，同時也能讓我們?yōu)槠渌据敵鼋鉀Q方案。
第三個叫生產(chǎn)優(yōu)化或生產(chǎn)安全。比如說APC的應用，比如說SYS系統(tǒng)的應用，安全模型的運用，應急管理的運用，等等。
第四個是比較綜合性的數(shù)字化頂層規(guī)劃。頂層規(guī)劃完成后需要落實到一個生產(chǎn)單元，真正完成生產(chǎn)這個動作的是工廠，小的叫車間，再大一點的我們叫做一個工業(yè)園區(qū)。把幾個工廠擱到園區(qū)里面，它們產(chǎn)生彼此上下游的關(guān)系，它們之間就有一個節(jié)能降耗、降成本的問題。這是我們的數(shù)字化頂層咨詢，它是從戰(zhàn)略的澄清和解碼開始，然后到企業(yè)的數(shù)字化戰(zhàn)略。
中控集團咨詢部首席咨詢顧問吳剛：做好頂層設計是關(guān)鍵
智能制造是工業(yè)企業(yè)的必由之路，工廠的智能化建設是一個復雜的系統(tǒng)工程，涉及到多個維度，需要頂層設計與前期規(guī)劃�？梢赃@樣講，在化工企業(yè)智能化建設中，沒有頂層設計，做什么都是錯的。
因此打造智能工廠，首先要從咨詢規(guī)劃開始。這里面有硬件的、軟件的、平臺的、自動化的、信息化、大數(shù)據(jù)的等等。這個過程對化工企業(yè)來說是有挑戰(zhàn)的。我認為，應該是以咨詢規(guī)劃為牽引，通過系統(tǒng)解決方案供應商深入地與用戶溝通交流，充分了解企業(yè)的生產(chǎn)工藝、管理和業(yè)務實際需求，并進行專業(yè)的分析診斷，找出痛點，再去挖掘智能化應用的場景和創(chuàng)造價值的機會，進行整體的規(guī)劃設計，明確實施路線。這樣有針對性的規(guī)劃才有可能使智能化工廠建設獲得預期的效果。
其次，一旦進入運營階段，就是要實現(xiàn)信息的全面互聯(lián)和協(xié)同優(yōu)化，先要做到生產(chǎn)管控一體化，特別是經(jīng)營生產(chǎn)控制這條線要打通。這條線打通以后我們再向上一級，也就到了我們的產(chǎn)供銷的一體化。接下來甚至到了打破企業(yè)的邊界，走向了多角度協(xié)同。
在這個過程中，企業(yè)要完成縱向集成，從最底層的控制、操作到調(diào)度、計劃都要進行優(yōu)化，也就是我們所說的生產(chǎn)全流程優(yōu)化，構(gòu)建了一個生產(chǎn)管控一體化系統(tǒng)。我們的計劃其實就承接了我們的生產(chǎn)經(jīng)營的計劃，而我們的底層的控制就到了我們的最底層最小的單元生產(chǎn)裝置的控制，這是我們要打造的一條主線。還要完成橫向集成，也就是產(chǎn)供銷一體化，甚至要打破企業(yè)的邊界，把客戶和供應商都聯(lián)系在一起，形成這種全面的互聯(lián)跟協(xié)同，構(gòu)建起工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，賦能用戶，激發(fā)企業(yè)的創(chuàng)造力。