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《中国煤化工》
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为什么数字化转型如此重要
作者:穆阳 | 来源:《中国石油和化工产业观察》杂志 | 时间:2022-07-01

    编者按 由中国石化联合会供应链工作委员会主办的“石化行业数字化转型实战问道系列直播”活动近日启动。该活动旨在切实帮助石化企业解决数字化工厂建设及运营中的实际问题,为石化企业数字化建设提供技术方案。活动邀请了数十位业内专家,将从不同角度解析数字化工厂的建设及运营,同时针对企业在数字化建设过程中遇到的各种问题答疑解惑。

    中化蓝星智云首席科学家冯恩波:数字化的目的是卓越运营

    我们为什么搞数字化转型,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。这个就是说我们所谓的卓越运营。

石油和化工行业是典型的流程工业,其数字化不同于离散工业,这是由行业自身的非确定性、动态连续性、控制复杂和远离终端市场等特点所决定的。我们所追求的数字化效益就首先应是安全、节能、质量、降耗。也就是要解决企业生产运营过程中的痛点、痒点、盲点。

    化工企业的痛点是什么,就是活下来,不出事!

    痒点的问题,第一是稳定性问题和能耗问题,第二是人才和技术的问题。这些问题看似不紧迫,但关系到质量、安全,长此以往会转为痛点问题。

    工厂里95%以上的问题,都是痒点问题。解决痒点问题是需要艺术性的。什么叫艺术性?同样的问题,不同的人有不同的出发点,不同的解决手段,这需要艺术性地选择恰好适合自己工厂的最佳方案。

    盲点问题是缺乏测量手段,使我们缺少了在现场的眼睛。另外一个盲点更加普遍,那就是数据在那,我们熟视无睹,没用起来。化工工厂里面的数据非常丰富,我们只要把它用起来的话,一定会打开一个非常精彩的视野。

    化工厂上一个数字化项目或者用一个软件,不是摆设,我们一定要看是不是提升了效率和安全水平,这是核心。关于安全,需要我们专注技术本身,对技术拥有判别能力,实现技术的效力。关于效率,我们无法评估我们上项目花了1万块钱能挣出多少钱来,但它能改变人的思想观念,进而提高了运行决策的效率,久而久之它的效率就会显现。

    做数字化,从下到上包括3部分,一部分是硬件软件的支持,一个就是可视化的平台,再一部分就是知识。

    我们做数字化转型,目的是要解决生产中的能耗、安全、效率等问题,但最终一定会牵涉到人的知识问题。这才是我们的初心所在,我们的目标所在。网络也罢,平台也罢,这都是一些工具,不能把它们当成了数字化本身。数字化的工具要解决我们的生产问题,而生产问题和生产知识是密切相关。这个事情一定要搞清楚。

    中煤陕西榆林能源化工有限公司董事长李俊杰:为工厂植入数字基因

    我们现在正在推动中煤榆林煤化工二期的建设。从项目的工程设计到工程建设,工厂的运营运维,包括中间一些服务的内容,我们想打造一个全生命周期的数字化工厂,把数字化的设计想法融入其中。我们要跟工艺及工艺包相关的设计、设备制造商、工程设计公司、外委服务等共同构筑一个数字化的生态,将数字基因融入到“人机物法环”,构建起全要素的数字化体系,全面支撑生产运营、安全管理能效与碳管理、AOA体育官网下载_AOA体育安卓版下载v1.0_AOA体育官网与服务生态等业务转型升级。

    举个例子。我们现在正在跟国内的一些团队在进行探讨,想通过现有的基础设施,包括有线无线的技术,在工程设计建设当中,通过一些理念的融入,改变现场数据的采集方式,降低成本、节能减排、提高效率。如:通过运用可靠工业无线传输技术(5G)、F5G技术和适应现场复杂环境的IO接入控制柜,升级、替代现场仪表控制网络。我们初步计算了一下,这样可大幅降低工厂各种控制电缆的使用、仪表桥架等,既降低工程建设投资,也可降低资源消耗和碳排放。目前我们正在做前期规划。

    作为国家应急管理部、工业互联网+危化安全生产的试点示范企业,我们还是国家危险化学品应急救援中煤榆林队,承载着周边五省八市的社会责任。为此,我们提出了互联网+安全技术服务。通过这样的方式,我们与制造商、服务商、政府部门共同构建一个数字共享共治的服务生态。

    我们还想通过数字化与业务的深度融合,达到企业组织架构、战略生产模式的重塑。我们正在推动一个生产调度运行中心,应该在六七月份就会投用。近些年我们也在生产的各个业务环节,不断推动软技术,在质量提效上不断提升我们的管控的精细化。围绕着企业的标准化、可视化,这些年也做了大量的探索和实践,支撑企业安全平稳高质量的运营。

    我们也在不断地对生产运营管理提出这样的一些变革,不断地向少人化、局部的无人化过渡。我们近期正在推动真正的非接触式交接班,为的是让井下同时存在的人越来越少,让作业的安全风险越来越低、能效越来越高。

    上海华谊技术专家室主任工程师顾士杰:坐在数字化驾驶舱一目了然

    广西华谊能源化工有限公司地处北部湾钦州港石化产业园区,隶属于上海华谊集团公司,一期总投资约162亿元,年产值约80亿元。项目是2017年11月开工建设,2021年6月15号正式投料生产。

    我们以安全、绿色、效益为核心,努力将广西华谊能化打造成能源化工生态产业链示范性基地和数字化工厂。基本原则有4个:管用,与企业发展实际情况及需求紧密结合;敢用,敢用一些先进的技术,一些前沿的技术:好用,建设的平台使用要方便,页面操作要人性化,运维要具备无代码、低代码开发的功能;实用,项目前期我们也对标了一些行业的先进。总体体系是建立1个数据中心,1个互联网平台,协同3个管控的层次,以及10个智能化子系统,形成1个长期运行机制。

    这些系统可以分成4个主线。第一个就是以MES为主线的生产管理系统;第二个是以HSE为主线的安全环保管理系统;第三个是以EM为主线的设备管理系统;第四个是以ERP为主线的经营管理系统。

    我们的数字化交付项目,是跟工程建设同步实施的。按照数字化交付的统一规定,各项要求,对于在建的工厂、物理工厂的基础数据进行设计。整合工程设计、采购、施工以及后续运维等关联的数据,形成数字化的资产,数字化工厂的三维模型与我们物理工厂高度一致。基于数字化交互的三维模型,我们也开发了三维的桌面推演。

    在生产管理方面,我们也建设了数据库MESCUMS生产管理系统,EMS能源管理系统,建立了一些闭环管理系统。

    通过这些系统的建设,我们建立了生产全过程的多维度指标、模型,实现了生产过程的实时跟踪,物料和人员的日平衡、日生产成本的一个自动核算。

    针对气化甲醇装置的全流程开发了先进工程控制系统。控制器投入以后,实现了对装置的各个工艺参数的平稳控制。通过卡边优化的控制,实现了在保证产品质量的前提下,提高产品的收率,达到节能降耗的目标。

    在安全环保方面,我们集成了像仓储物流、智能巡检、人员定位等系统,建立了基于集团和广西基地的两级的HSE管理体系,加强了厂区预防性实时把控。通过建立一套完善的应急联动系统,与HSE安防、仓储物流等系统协同联动,对接现场的GPS、火灾报警等系统,获取现场报警信息。一旦现场报警,它就会自动定位到事故现场,并实时传输报警点关联的一些视频监控信号到应急联动中心、调度中心,并且借助模型计算,能够生成逃生路线,及时有效地对事故进行处置。

    在设备管理方面、预防性维护方面,通过数字化系统,可以实现润滑到期、维保到期、特种设备定检到期以及备件到期更换的预警。

    现在,公司领导坐在一个数字化驾驶舱里,可以及时通过不同页面了解整个生产的运行情况,比如生产负荷质量的合格率、平稳率、自控率、连锁率。再一个就是材料的完成的情况与计划的对比,比如原煤库存、在途的情况。还可以实时了解主要产品的成本以及一些边际利润的信息。

    施耐德数字化总设计师毛春景:方案不同定有一款适合你

    施耐德正在从过去的一个自动化装备公司,加速向一个工业软件公司、一个数字化的咨询公司和数字化的服务公司转型。为了做这件事,我们有3个重要的措施。

    第一个措施,我们需要有一个基本的统一的数字化的平台。我们自己投入了大量的资源和资金,开发、建设这样的数字化平台。

    第二个措施,我们在两个领域进行了大量的软件及应用的开发和获取。一个领域就是工业软件。我们用这些软件在国内外为很多客户提供了非常好的效率提升解决方案。第二个领域是能源管理软件。大家都知道过去的能源主要是在电方面,60%~70%的能源消耗来自于电。如果未来80%的电能用可再生能源,整个电网里流动是没有碳的绿电,那么整个世界可持续发展也就实现了。

    第三个措施,我们做了企业的数字化咨询。我们用系统化的方法论,借助于各个方面领域专家的力量,针对每一个企业提供不同的答案,而且在它不同的发展阶段答案是不一样的。咨询的第一部分叫数字化转型的咨询;再往下是绿色智能制造咨询;第三个是企业数字化咨询。这三个咨询的基石,就是刚才我提到的各种工业软件,各种能源管理的软件,比如我们云计算的资源,我们的数据平台的一些方法等等都可以用进来。

    大家比较关心的是,施耐德到底能做什么。我们自己也是经过了很长时间,摸索出来了几个应用场景。

    第一个叫精益生产。这个相对来说比较适合于离散制造业,生产的产品,有些需要手工去操作。通过数字化,可以提高生产规模。

    第二个叫供应链协同。施耐德是一家全球性的公司,所以我们的工厂是遍布全世界的,我们的客户也是遍布全世界的。为了维护这样一个庞大的供应链运行,我们在供应链方面做了不断积累。这些积累不但让我自己能够转型,同时也能让我们为其他公司输出解决方案。

    第三个叫生产优化或生产安全。比如说APC的应用,比如说SYS系统的应用,安全模型的运用,应急管理的运用,等等。

    第四个是比较综合性的数字化顶层规划。顶层规划完成后需要落实到一个生产单元,真正完成生产这个动作的是工厂,小的叫车间,再大一点的我们叫做一个工业园区。把几个工厂搁到园区里面,它们产生彼此上下游的关系,它们之间就有一个节能降耗、降成本的问题。这是我们的数字化顶层咨询,它是从战略的澄清和解码开始,然后到企业的数字化战略。

    中控集团咨询部首席咨询顾问吴刚:做好顶层设计是关键

    智能制造是工业企业的必由之路,工厂的智能化建设是一个复杂的系统工程,涉及到多个维度,需要顶层设计与前期规划。可以这样讲,在化工企业智能化建设中,没有顶层设计,做什么都是错的。

    因此打造智能工厂,首先要从咨询规划开始。这里面有硬件的、软件的、平台的、自动化的、信息化、大数据的等等。这个过程对化工企业来说是有挑战的。我认为,应该是以咨询规划为牵引,通过系统解决方案供应商深入地与用户沟通交流,充分了解企业的生产工艺、管理和业务实际需求,并进行专业的分析诊断,找出痛点,再去挖掘智能化应用的场景和创造价值的机会,进行整体的规划设计,明确实施路线。这样有针对性的规划才有可能使智能化工厂建设获得预期的效果。

    其次,一旦进入运营阶段,就是要实现信息的全面互联和协同优化,先要做到生产管控一体化,特别是经营生产控制这条线要打通。这条线打通以后我们再向上一级,也就到了我们的产供销的一体化。接下来甚至到了打破企业的边界,走向了多角度协同。

   在这个过程中,企业要完成纵向集成,从最底层的控制、操作到调度、计划都要进行优化,也就是我们所说的生产全流程优化,构建了一个生产管控一体化系统。我们的计划其实就承接了我们的生产经营的计划,而我们的底层的控制就到了我们的最底层最小的单元生产装置的控制,这是我们要打造的一条主线。还要完成横向集成,也就是产供销一体化,甚至要打破企业的边界,把客户和供应商都联系在一起,形成这种全面的互联跟协同,构建起工业互联网平台,赋能用户,激发企业的创造力。


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