5G時(shí)代煉化企業(yè)智能化發(fā)展路徑探索

李農(nóng)，李金華，李國(guó)旗，李海峰

（山東勝星倉(cāng)儲(chǔ)有限公司，山東 東營(yíng) 257335）

5G時(shí)代為煉化企業(yè)的智能化發(fā)展帶來(lái)了機(jī)遇和挑戰(zhàn)，是一把雙刃劍，一方面可以進(jìn)一步推動(dòng)煉化企業(yè)智能化發(fā)展，實(shí)現(xiàn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)；另一方面在5G時(shí)代和《中國(guó)制造2025》的強(qiáng)大推力下，煉化企業(yè)的智能化發(fā)展備受關(guān)注，如何有效解決一系列問(wèn)題成為當(dāng)下重點(diǎn)。目前來(lái)看，煉化企業(yè)作為最為典型的流程型制造業(yè)，屬于工業(yè)發(fā)展的先驅(qū)，在供給側(cè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和環(huán)境保護(hù)的背景下，煉化企業(yè)責(zé)任重大，實(shí)現(xiàn)信息化智能化制造已經(jīng)成為可持續(xù)發(fā)展的必然要求。因此，進(jìn)一步對(duì)煉化企業(yè)在5G時(shí)代下的智能化發(fā)展路徑作深入細(xì)致的分析論述十分必要。

1 煉化企業(yè)智能化發(fā)展現(xiàn)狀

煉化企業(yè)通過(guò)開(kāi)展長(zhǎng)期的智能化建設(shè)，目前已經(jīng)取得了較好的成效，但也存在著一些亟需解決的問(wèn)題，喜憂參半，進(jìn)一步提升智能化水平成為亟需解決的問(wèn)題之一。在取得的成效方面，多數(shù)的煉化企業(yè)均根據(jù)自身發(fā)展情況制定了具體的智能化發(fā)展目標(biāo)，將智能化建設(shè)納入到了工業(yè)體系構(gòu)建中，所開(kāi)展的改革工作帶動(dòng)了工業(yè)生產(chǎn)模式的改變，智能化改革進(jìn)程大大加快。另外，在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)理念日益深入的過(guò)程中，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)可以連接煉化生產(chǎn)環(huán)節(jié)和管理環(huán)節(jié)，甚至可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)與操作的控制，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)距離煉化企業(yè)越來(lái)越近。除此之外，煉化企業(yè)已經(jīng)對(duì)物料的進(jìn)出場(chǎng)和管理策略作了智能化調(diào)整，相關(guān)的生產(chǎn)設(shè)備已經(jīng)得到了升級(jí)與更換。這些可觸碰的成效均在推動(dòng)著煉化企業(yè)智能化發(fā)展。在存在的問(wèn)題方面，無(wú)疑煉化企業(yè)還面臨著很多的問(wèn)題，主要體現(xiàn)在兩方面，一方面目前煉化企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備無(wú)論是操作還是控制均未實(shí)現(xiàn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的突破，這導(dǎo)致煉化企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用仍處于一片空白，目前僅僅依靠DCS系統(tǒng)和有線網(wǎng)絡(luò)來(lái)完成現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的生產(chǎn)與控制，全面轉(zhuǎn)入智能化生產(chǎn)階段還有較長(zhǎng)的轉(zhuǎn)變時(shí)間。另一方面煉化企業(yè)的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化及智能化水平均存在滯后現(xiàn)象，比如目前煉化企業(yè)還處于數(shù)字化的中后期階段，再比如網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)相比數(shù)字化更加滯后，還未完全接觸到5G技術(shù)，后續(xù)所面對(duì)的困難更大。智能化階段是煉化企業(yè)要達(dá)到的高級(jí)階段，目前煉化企業(yè)還處于初始階段，其攻堅(jiān)難度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化兩個(gè)階段。

2 5G時(shí)代背景下煉化企業(yè)智能化發(fā)展過(guò)程中可以依托的有利條件

目前來(lái)看，我國(guó)對(duì)煉化企業(yè)的智能化發(fā)展給予了充分的重視，并有針對(duì)性的給予了5G技術(shù)的扶持，已經(jīng)發(fā)放了5G牌照和確定了試驗(yàn)企業(yè)。在這種良好的國(guó)內(nèi)環(huán)境下，煉化企業(yè)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)需求已經(jīng)可以初步覆蓋生產(chǎn)與控制的各個(gè)環(huán)節(jié)，各類信息的控制能力大大提升，尤其通過(guò)借助5G技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)無(wú)線互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的采集與整理，其反應(yīng)速率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于有線控制體系，自然可以準(zhǔn)確快速捕捉生產(chǎn)過(guò)程中的各類隱患與問(wèn)題。總的來(lái)說(shuō)，5G技術(shù)的廣泛應(yīng)用可以為煉化企業(yè)帶來(lái)以下幾點(diǎn)發(fā)展?jié)摿Γ海?）5G技術(shù)的應(yīng)用可以引導(dǎo)煉化企業(yè)進(jìn)一步面向辦公，并逐步實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程辦公，更好的開(kāi)展審批與經(jīng)營(yíng)管理活動(dòng)；（2）借助無(wú)線互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)煉化企業(yè)可以進(jìn)一步對(duì)生產(chǎn)流程實(shí)現(xiàn)信息化智能化管理，有助于拓展生產(chǎn)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)工作人員的應(yīng)用空間；（3）相比于有線互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，無(wú)線互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)更大，已經(jīng)有取代有線互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的趨勢(shì)，通過(guò)數(shù)據(jù)或圖像采集，不僅可以提升智能化管控能力，而且可以減少有線網(wǎng)絡(luò)的工程施工；（4）目前雖然5G技術(shù)在煉化企業(yè)得到了應(yīng)用，但應(yīng)用質(zhì)量還有很大的提升空間，尤其是5G技術(shù)尚不穩(wěn)定，還沒(méi)有完全的穩(wěn)定可靠，這一點(diǎn)需要給予足夠的重視，后續(xù)進(jìn)一步強(qiáng)化研究力度，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)煉化企業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的智能化操作。不過(guò)目前的5G技術(shù)仍然對(duì)煉化企業(yè)的信息化智能化帶來(lái)了契機(jī)，很好的打破了網(wǎng)絡(luò)的屏蔽效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)了信息的高度和全面覆蓋，為煉化企業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)保障。

3 面向5G時(shí)代煉化企業(yè)智能化發(fā)展路徑探索

煉化企業(yè)的智能化發(fā)展是一個(gè)長(zhǎng)期且復(fù)雜的歷程，目前煉化企業(yè)所建設(shè)的5G核心技術(shù)網(wǎng)絡(luò)還存在諸多的問(wèn)題與不足，尤其是智能化的頂層設(shè)計(jì)還有所欠缺。在5G技術(shù)深入發(fā)展的過(guò)程中，煉化企業(yè)要進(jìn)一步推動(dòng)智能化發(fā)展進(jìn)程，需要重點(diǎn)優(yōu)化三類業(yè)務(wù)，即生產(chǎn)運(yùn)行的智能化、企業(yè)管理信息化及設(shè)備管理數(shù)字化，構(gòu)建上下連通、數(shù)據(jù)全程共享的頂層架構(gòu)，穩(wěn)妥的推進(jìn)煉化企業(yè)智能化。具體可以從以下幾方面著手。

3.1 生產(chǎn)運(yùn)行智能化的路徑探索

在生產(chǎn)運(yùn)行智能化過(guò)程中，煉化企業(yè)有兩個(gè)智能閉環(huán)需要實(shí)現(xiàn)，一是要將企業(yè)計(jì)劃、調(diào)度、執(zhí)行及量值績(jī)效做到閉環(huán)反饋，二是要逐步由在線優(yōu)化、先進(jìn)控制轉(zhuǎn)變?yōu)镈CS現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行。在兩個(gè)閉環(huán)的實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，煉化企業(yè)的管理層要對(duì)有線和無(wú)線互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展給予充分的重視，以求確保整個(gè)企業(yè)生產(chǎn)流程可以與計(jì)劃執(zhí)行實(shí)現(xiàn)在線協(xié)同，繼而完成第一個(gè)閉環(huán)目標(biāo)。在第二個(gè)閉環(huán)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)中，煉化企業(yè)的控制層面具有十分重要的作用，有線網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用在于可以實(shí)現(xiàn)DCS、實(shí)時(shí)在線優(yōu)化與先進(jìn)控制，打造彼此之間的互聯(lián)互通。比如煉化企業(yè)可以利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建自己的物流體系，打造產(chǎn)品包裝、輸送、出入庫(kù)、盤(pán)庫(kù)、發(fā)貨一體化流程，實(shí)現(xiàn)全過(guò)程無(wú)人操作。

3.2 設(shè)備管理數(shù)字化的途徑探索

目前來(lái)看，煉化企業(yè)在設(shè)備管理數(shù)字化過(guò)程中均可以秉承“全生命周期管理”，給予了設(shè)備管理數(shù)字化充分的重視。實(shí)際落實(shí)設(shè)備管理數(shù)字化時(shí)可以做好以下幾點(diǎn)工作：（1）強(qiáng)化工程管理，實(shí)施全過(guò)程管理，遵循立項(xiàng)→設(shè)計(jì)→采購(gòu)→施工→驗(yàn)收的工程項(xiàng)目管理流程；（2）待工程完成后，不僅要盡快進(jìn)行實(shí)物工廠交付運(yùn)行，而且要通過(guò)工程模型構(gòu)建三維數(shù)字工廠；（3）裝置現(xiàn)場(chǎng)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)作用較大，煉化企業(yè)要進(jìn)一步強(qiáng)化工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)工作，確保工作人員可以實(shí)時(shí)感知異常信息，不僅要對(duì)設(shè)備運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)管，而且要對(duì)設(shè)備異常做到快速反應(yīng)，提升裝置長(zhǎng)周期運(yùn)行水平。比如煉化企業(yè)在開(kāi)展在線分析儀表管理工作過(guò)程中，可以通過(guò)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)配置儀表人員、技術(shù)人員及操作人員，將設(shè)備運(yùn)行管理信息實(shí)時(shí)傳輸至工作人員，通過(guò)在線質(zhì)量?jī)x表儀表取代化驗(yàn)分析。尤其是煉化企業(yè)可以借助系統(tǒng)開(kāi)展自動(dòng)巡檢和現(xiàn)場(chǎng)巡檢，來(lái)提升故障評(píng)估和維修效率，解決人工巡查的時(shí)差問(wèn)題。

基于目前良好的國(guó)內(nèi)環(huán)境，已經(jīng)有煉化企業(yè)著手形成了以5G技術(shù)為核心的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)管理模式，能夠解決有線網(wǎng)絡(luò)在部分場(chǎng)景無(wú)法應(yīng)用的局限。比如某煉化企業(yè)通過(guò)開(kāi)展5G核心技術(shù)的邊緣計(jì)算技術(shù)實(shí)踐，形成了現(xiàn)代工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用場(chǎng)景，徹底改變了工作人員的生產(chǎn)模式，信息化與工業(yè)化之間的聯(lián)系更加緊密，生產(chǎn)流程控制能力更強(qiáng)。另外，當(dāng)采用邊緣計(jì)算技術(shù)時(shí)煉化企業(yè)的數(shù)據(jù)分流不需要再去占用運(yùn)營(yíng)商的傳輸資源，因而不需要運(yùn)營(yíng)商計(jì)費(fèi)網(wǎng)關(guān)，實(shí)現(xiàn)了安全運(yùn)行和免費(fèi)使用，這對(duì)于控制企業(yè)經(jīng)營(yíng)管理成本十分有利。

3.3 管理智能化的途徑探索

管理智能化對(duì)于煉化企業(yè)提升管理效率與質(zhì)量、推動(dòng)智能化發(fā)展進(jìn)程具有十分重要的意義。不過(guò)鑒于目前煉化企業(yè)在管理智能化方面還存在諸多不足，因而后續(xù)要重點(diǎn)做好兩點(diǎn)工作。一是要完善“制度”為核心的問(wèn)題管理系統(tǒng)，并在管理制度的基礎(chǔ)上構(gòu)建任務(wù)管理系統(tǒng)和績(jī)效管理系統(tǒng)，這方面可以依托5G技術(shù)來(lái)開(kāi)展，構(gòu)建企業(yè)的管控體系。將企業(yè)生產(chǎn)與經(jīng)營(yíng)過(guò)程中的信息以網(wǎng)絡(luò)手段加以處理，逐步實(shí)現(xiàn)“讓數(shù)據(jù)多跑，讓人少跑”。二是要逐步實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)安全管控智能化，打造承包商、業(yè)主與現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)管理的互聯(lián)互通，強(qiáng)化現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)質(zhì)量管控力度，劃定具體的責(zé)任，將具體的生產(chǎn)管理責(zé)任落實(shí)到具體的人員身上，實(shí)現(xiàn)對(duì)作業(yè)人員的360°管理。在后續(xù)可以加入績(jī)效的動(dòng)態(tài)考核，進(jìn)一步提升管控質(zhì)量，推動(dòng)煉化企業(yè)管理智能化。

4 結(jié)語(yǔ)

5G技術(shù)在煉化企業(yè)中的深入應(yīng)用讓其更加將近于智能化，在數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化及智能化的這3個(gè)階段，5G技術(shù)將會(huì)發(fā)揮越來(lái)越大的作用。同時(shí)目前無(wú)論是5G技術(shù)發(fā)展還是煉化企業(yè)自身發(fā)展水平，均有所不足，后續(xù)煉化企業(yè)要依托于5G技術(shù)，進(jìn)一步深化其在數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化及智能化方面的投入，“大張旗鼓”的搞建設(shè)，“風(fēng)風(fēng)火火”的推動(dòng)煉化企業(yè)智能化。