中科煉化管控中心。記者 李波 攝
走進(jìn)具有世界先進(jìn)水平的中科煉化一體化項(xiàng)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。這里是全廠的“大腦”,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(xiàng)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)提供可靠保障。
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,實(shí)現(xiàn)數(shù)出一源、令出一家、功能復(fù)用、效率提升,成為系統(tǒng)內(nèi)首家全面基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的智能工廠。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)用提高到一個全新的水平。2021年,中科煉化投產(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”還入選了工業(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”。
智能工廠消除“信息孤島”
“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。我們沒有一般煉化企業(yè)存在的信息孤島問題?!敝锌茻捇畔⒅行慕?jīng)理蔡榮生介紹說。
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”三條業(yè)務(wù)主線,采用“數(shù)據(jù)+平臺+應(yīng)用”的新模式,打造具備全面感知、協(xié)同優(yōu)化、預(yù)測預(yù)警、科學(xué)決策四項(xiàng)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。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(xiàng)目。數(shù)字化交付為數(shù)據(jù)框架搭建提供了精準(zhǔn)模型。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(jì)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??梢宰畲蟪潭壬洗_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?!毙畔⒅行闹悄芄S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)域進(jìn)行流通互用,提高工廠的運(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(xiàng)應(yīng)用打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
智慧管理更高效
作為年產(chǎn)千萬噸煉油、80萬噸乙烯的煉化一體化項(xiàng)目,中科煉化員工只有同規(guī)模煉化企業(yè)的25%。該公司應(yīng)用智能化技術(shù)輔助工業(yè)化生產(chǎn),大幅提高生產(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)的前列,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20萬點(diǎn),平臺上線39項(xiàng)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(jì)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,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,降低出錯概率的同時,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,有力地提高了內(nèi)外操數(shù)據(jù)偏差分析核對和現(xiàn)場問題處理效率。
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。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(jì)劃優(yōu)化系統(tǒng),根據(jù)效益指標(biāo)優(yōu)化生產(chǎn)計(jì)劃,將生產(chǎn)計(jì)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(xiǎn)。
2021年1月,中科煉化計(jì)劃優(yōu)化組通過計(jì)劃優(yōu)化系統(tǒng)測算精制煤油作為乙烯原料,邊際效益較石腦油、液化氣等最好,自1月17日將精制煤油改進(jìn)乙烯料,全年裂解裝置累計(jì)加工煤油39.86萬噸,降本增效約8000萬元。
此外,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”,以及從“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Φ卮龠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)營管理的效能。
費(fèi)用報(bào)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(cái)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)。
“云大腦”讓生產(chǎn)更安全
“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(bào)警等儀表探頭、周界報(bào)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)。
2022年1月12日,中科煉化煤制氫裝置凈化區(qū)域低溫甲醇洗單元液控閥故障,導(dǎo)致二氧化碳產(chǎn)品量和壓力不足,觸發(fā)供下游原料閥緊急切斷,立即引發(fā)二氧化碳壓縮機(jī)安全響應(yīng),防喘振閥打開,保護(hù)了壓縮機(jī)。觸發(fā)連鎖保護(hù)設(shè)備的同時,DCS系統(tǒng)發(fā)出警報(bào),為后期操作人員應(yīng)急處置贏得了時間。
中科煉化以智能調(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(bào)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)壓力比平時高了一點(diǎn),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?!敝锌茻捇{(diào)度班長陳亞德說。
通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺與現(xiàn)場感知層設(shè)備的深度互聯(lián),實(shí)現(xiàn)在發(fā)生可燃?xì)鈭?bào)警、火災(zāi)報(bào)警等警情時自動通知應(yīng)急指揮中心接處警,并在應(yīng)急指揮大屏播放報(bào)警點(diǎn)實(shí)時監(jiān)控畫面,提供應(yīng)急預(yù)案及鄰近區(qū)域裝置物料風(fēng)險(xiǎn)信息,大幅度提高了應(yīng)急處理效率。