徐靖

石化行業(yè)具有設(shè)備價(jià)值高、工藝復(fù)雜、產(chǎn)業(yè)鏈長(zhǎng)、危險(xiǎn)性高、環(huán)保壓力大的行業(yè)特征，面臨設(shè)備管理不透明、工藝知識(shí)傳承難、產(chǎn)業(yè)鏈上下游協(xié)同水平不高、安全生產(chǎn)壓力大等行業(yè)痛點(diǎn)，亟須加快基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型步伐，全面提升設(shè)備管理、生產(chǎn)管理、供應(yīng)鏈管理、安全管理、節(jié)能降耗等環(huán)節(jié)的數(shù)字化水平。四大趨勢(shì)引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展

（一）設(shè)備管理：從黑箱管理向健康管理轉(zhuǎn)變。石化行業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備具有危險(xiǎn)性，一旦出現(xiàn)異常高溫、高壓、設(shè)備腐蝕泄漏的情況，會(huì)引發(fā)火災(zāi)或爆炸事故。過(guò)去，企業(yè)很難及時(shí)了解企業(yè)設(shè)備內(nèi)部情況，定期派人對(duì)設(shè)備檢查和維護(hù)，浪費(fèi)了大量的人力物力。基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，利用傳感器、自適應(yīng)感知、精確控制與執(zhí)行等數(shù)據(jù)采集技術(shù)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備全生命周期的實(shí)時(shí)態(tài)勢(shì)感知、遠(yuǎn)程故障診斷和預(yù)測(cè)性維護(hù)。

（二）知識(shí)管理：從紙質(zhì)封存向模型封存轉(zhuǎn)變。我國(guó)石化行業(yè)經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，積累了大量的工藝技術(shù)、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和專(zhuān)家知識(shí)。它們大多在少數(shù)專(zhuān)家手中，碎片化現(xiàn)象嚴(yán)重，知識(shí)傳播渠道以線(xiàn)下的培訓(xùn)為主，受時(shí)間和空間的諸多限制。基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，推動(dòng)石化工藝知識(shí)以機(jī)理模型的形式共享、復(fù)用、傳播，降低石化工藝創(chuàng)新的門(mén)檻。

（三）供應(yīng)鏈管理：從企業(yè)內(nèi)向企業(yè)間協(xié)同轉(zhuǎn)變。我國(guó)石化行業(yè)的原油和天然氣進(jìn)口依存度高。在國(guó)際原油價(jià)格大幅波動(dòng)，供應(yīng)鏈成本壓力持續(xù)發(fā)酵的大背景下，我國(guó)石化行業(yè)需要提高供應(yīng)鏈整體的敏捷性和靈話(huà)性。因而，以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)為連接樞紐，實(shí)現(xiàn)上游原油供應(yīng)企業(yè)、中游煉化生產(chǎn)企業(yè)、下游產(chǎn)品分銷(xiāo)企業(yè)之間的供應(yīng)鏈協(xié)同成大勢(shì)所趨。

（四）安全管理：從人工巡檢向智能巡檢轉(zhuǎn)變。我國(guó)油氣運(yùn)輸管線(xiàn)約7萬(wàn)公里，跨度大、范圍廣，部分管線(xiàn)處于地形地貌復(fù)雜、自然環(huán)境惡劣、環(huán)境敏感區(qū)域，輸送介質(zhì)危險(xiǎn)性大。人工巡檢速度慢、成本高、效率低、受自然和地理?xiàng)l件制約大?；诠I(yè)互聯(lián)網(wǎng)，利用傳感器、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)眼鏡、無(wú)人機(jī)、智能機(jī)器人等工具，大幅提高了巡檢的宴時(shí)性、精準(zhǔn)性和可視性，提高巡檢效率。具有四大典型應(yīng)用場(chǎng)景

（一）設(shè)備管理。一是設(shè)備狀態(tài)檢測(cè)與故障診斷。對(duì)設(shè)備數(shù)字孿生建模，實(shí)時(shí)采集設(shè)備各部件的運(yùn)行情況，結(jié)合機(jī)器學(xué)習(xí)和知識(shí)圖譜技術(shù)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的故障檢測(cè)、判斷與定位。二是預(yù)測(cè)性維護(hù)。提前預(yù)判設(shè)備零部件的損壞時(shí)間，主動(dòng)、及時(shí)、提前安排維護(hù)服務(wù)。燕山石化通過(guò)對(duì)煉化裝置流量控制閥實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，結(jié)合調(diào)節(jié)閥故障模型，實(shí)現(xiàn)了對(duì)控制閥的預(yù)測(cè)性維護(hù)，降低無(wú)效維修50%以上。

（二）煉化生產(chǎn)。一是工藝優(yōu)化。在實(shí)際煉化生產(chǎn)前，對(duì)原油原料、工藝流程、煉化設(shè)備進(jìn)行數(shù)字孿生建模，對(duì)工藝配方、工藝流程等全方位模擬仿真，優(yōu)化原料配比參數(shù)和裝置優(yōu)化路徑，得出最優(yōu)的煉化生產(chǎn)方案。二是質(zhì)量管控。實(shí)時(shí)采集油品煉化全流程的質(zhì)量數(shù)據(jù)，對(duì)各項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)進(jìn)行在線(xiàn)動(dòng)態(tài)分析和預(yù)測(cè)預(yù)警，實(shí)現(xiàn)煉化全流程質(zhì)量跟蹤及自動(dòng)控制。三是節(jié)能降耗。通過(guò)對(duì)關(guān)鍵耗能設(shè)備和高耗能流程的數(shù)據(jù)采集，分析耗能的關(guān)鍵因素，找出能耗最低的工藝參數(shù)來(lái)指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn)。中石油云南石化對(duì)開(kāi)工原油的煉化工藝流程進(jìn)行模擬分析，明確各項(xiàng)操作參數(shù)，從而指導(dǎo)生產(chǎn)操作，實(shí)現(xiàn)了常減壓裝置1次開(kāi)車(chē)成功，制氫聯(lián)合裝置核心設(shè)備投產(chǎn)1次成功。

（三）供應(yīng)鏈協(xié)同。一是企業(yè)內(nèi)供應(yīng)鏈協(xié)同。實(shí)時(shí)采集企業(yè)內(nèi)供應(yīng)鏈運(yùn)行數(shù)據(jù)，識(shí)別資源配置低效環(huán)節(jié)，提高企業(yè)內(nèi)部資源配置效率。二是企業(yè)間供應(yīng)鏈協(xié)同。以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)為連接樞紐，打通石化上游原油供應(yīng)、中游煉化生產(chǎn)、下游產(chǎn)品銷(xiāo)售各環(huán)節(jié)，優(yōu)化全產(chǎn)業(yè)鏈資源配置。疫情期間，鎮(zhèn)海煉化、恒力石化基于ProMACE平臺(tái)，與口罩、防護(hù)服生產(chǎn)企業(yè)實(shí)時(shí)對(duì)接、協(xié)同排產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)了上下游醫(yī)衛(wèi)用品資源配置的動(dòng)態(tài)優(yōu)化。

（四）安全巡檢。一是生產(chǎn)安全監(jiān)控。實(shí)時(shí)采集的煉化生產(chǎn)涉及的各類(lèi)安全數(shù)據(jù)，結(jié)合安全生產(chǎn)監(jiān)控模型，對(duì)生產(chǎn)異常狀態(tài)和安全風(fēng)險(xiǎn)實(shí)時(shí)報(bào)警。二是管道智能巡檢。在油氣管道內(nèi)外增設(shè)智能傳感囂，并接入外部環(huán)境數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)管道內(nèi)外運(yùn)行狀態(tài)的全面感知和實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，對(duì)管道異常狀況問(wèn)題快速定位?；赑roMACE平臺(tái)，中石化西北油田開(kāi)展了原油管線(xiàn)泄視頻智能識(shí)別應(yīng)用，通過(guò)訓(xùn)練卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)視頻數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)分析處理，巡檢視頻識(shí)別效率提高70%以上。

推進(jìn)應(yīng)用場(chǎng)景落地著力點(diǎn)

（一）加強(qiáng)底層數(shù)據(jù)分析，促進(jìn)邊云協(xié)同。一是邊緣數(shù)據(jù)采集方面，利用智能傳感器，結(jié)合泛在感知技術(shù)，實(shí)現(xiàn)油田、管道、煉化工廠(chǎng)的運(yùn)行狀態(tài)的全面感知。二是邊緣數(shù)據(jù)分析方面，在重點(diǎn)裝置部署機(jī)器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)算法，在邊緣控制器上集成分析引擎，在模型、數(shù)據(jù)、服務(wù)三方面實(shí)現(xiàn)邊云協(xié)同。

（二）梳理煉化工藝知識(shí)，研發(fā)工業(yè)模型。一是研發(fā)設(shè)備診斷、煉化工藝流程模擬、聚合物反應(yīng)、換熱網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化、生產(chǎn)質(zhì)量管控等模型。二是面向供應(yīng)鏈協(xié)同，研發(fā)原油進(jìn)口供應(yīng)鏈擾動(dòng)緩解、計(jì)劃與調(diào)度、成本和風(fēng)險(xiǎn)平衡等模型。三是面向安全管理，研發(fā)基于多源安全數(shù)據(jù)融合的火災(zāi)爆炸事故預(yù)警、危險(xiǎn)源監(jiān)測(cè)和預(yù)警、安全應(yīng)急調(diào)度等模型。

（三）研發(fā)行業(yè)解決方案，推廣典型應(yīng)用。一是打造設(shè)備故障診斷、預(yù)測(cè)性維護(hù)解決方案，打造流程模擬、智能化驗(yàn)室、運(yùn)營(yíng)管理、質(zhì)量管控等解決方案。二是打造企業(yè)內(nèi)、企業(yè)間供應(yīng)鏈協(xié)同解決方案，實(shí)現(xiàn)右化供應(yīng)鏈全流程的優(yōu)化、資源合理利用以及價(jià)值的優(yōu)化。三是打造煉化生產(chǎn)安全監(jiān)控、管線(xiàn)漏失動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、鉆孔破壞點(diǎn)精確定位等解決方案。