智能化技術(shù)在石油化工工程建設(shè)中的應(yīng)用研究

譚鴻飛

東營(yíng)市墾利區(qū)職業(yè)中等專業(yè)學(xué)校 山東東營(yíng) 257500

1 智能化技術(shù)在石化工程建設(shè)中應(yīng)用的必要性

互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的來臨，推動(dòng)全球產(chǎn)業(yè)的變革。德國提出工業(yè)4.0 戰(zhàn)略發(fā)展規(guī)劃，探索未來各領(lǐng)域生產(chǎn)發(fā)展的全新路徑；美國政府指出，提出了能源互聯(lián)網(wǎng)等口號(hào)，并制定了先進(jìn)制造業(yè)的發(fā)展計(jì)劃；亞洲地區(qū)以韓國和日本為代表，也在智能技術(shù)上不斷探索。我國的工業(yè)發(fā)展版圖曾提出工業(yè)4.0 及中國制造2025，石化行業(yè)作為其中的主體，必須走上智能化發(fā)展之路。而且，這也是石油化工企業(yè)項(xiàng)目改變管理現(xiàn)狀的內(nèi)在要求：

（1）石化企業(yè)的發(fā)展過程中，領(lǐng)導(dǎo)部門越來越關(guān)注企業(yè)發(fā)展的提質(zhì)增效，以多種方式強(qiáng)化對(duì)自動(dòng)化技術(shù)的運(yùn)用，改變管理理念，強(qiáng)化智能工程的建設(shè)，改善企業(yè)發(fā)展過程中的各項(xiàng)生產(chǎn)要素，降低能源投入總量，減少排放廢物，提升企業(yè)生產(chǎn)效率，推動(dòng)石化企業(yè)工程建設(shè)獲得最高的經(jīng)濟(jì)利潤(rùn)，發(fā)揮出最大價(jià)值。

（2）在石化企業(yè)的發(fā)展過程中，石化工程項(xiàng)目建設(shè)需各部門的參與。但由于各部門工作重點(diǎn)不同，責(zé)任界線模糊，因此，在過去的石化工程建設(shè)過程中執(zhí)行效率較低。通過對(duì)智能化技術(shù)的運(yùn)用，建設(shè)聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，基于同一平臺(tái)進(jìn)行項(xiàng)目建設(shè)相關(guān)事務(wù)溝通及統(tǒng)籌規(guī)劃，可實(shí)現(xiàn)對(duì)各部門任務(wù)完成情況的全面考核。

（3）目前智能化設(shè)備應(yīng)用較少，缺乏現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控設(shè)備，導(dǎo)致項(xiàng)目建設(shè)效率始終無法提升。通過對(duì)智能化技術(shù)的有效運(yùn)用，采用傳感設(shè)備對(duì)核心問題進(jìn)行處理，對(duì)安全問題進(jìn)行分析，可更全面、更快地解決問題，實(shí)現(xiàn)問題的事前管控，提高管理效率。

2 智能化技術(shù)在石化工程建設(shè)中的應(yīng)用目標(biāo)

2.1 工程設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化

通過運(yùn)用智能化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)石化工程建設(shè)整個(gè)價(jià)值鏈的全面貫穿，促進(jìn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)、建設(shè)及后續(xù)運(yùn)營(yíng)的一體化管理，綜合工藝過程，對(duì)建設(shè)、生產(chǎn)過程進(jìn)行實(shí)時(shí)模擬，以實(shí)現(xiàn)石化企業(yè)工程項(xiàng)目建設(shè)的智能化制造。工程設(shè)計(jì)涉及的內(nèi)容較多，包括網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)、數(shù)字化工廠交付及全流程建模。通過對(duì)自動(dòng)化技術(shù)的運(yùn)用，以大數(shù)據(jù)技術(shù)為代表，可形成石化企業(yè)工程項(xiàng)目建設(shè)的數(shù)字化孿生工廠。

2.2 生產(chǎn)運(yùn)行實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化

緊緊圍繞石化企業(yè)發(fā)展的業(yè)務(wù)主線，對(duì)生產(chǎn)過程進(jìn)行一體化管理，并對(duì)資產(chǎn)展開全生命周期管理，以推動(dòng)石化企業(yè)從傳統(tǒng)的高效生產(chǎn)型走向環(huán)境友好型發(fā)展之路，以推動(dòng)企業(yè)內(nèi)部信息實(shí)現(xiàn)集成。并在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、自動(dòng)化技術(shù)的依托之下，強(qiáng)化對(duì)信息物理系統(tǒng)、智能裝備的建立健全，促使其制造過程走向網(wǎng)絡(luò)化。在項(xiàng)目建設(shè)及后續(xù)的生產(chǎn)過程中，形成對(duì)數(shù)字化生態(tài)環(huán)境的全面模擬，并對(duì)生產(chǎn)過程進(jìn)行集成，提升管控措施、安全運(yùn)行水平，并對(duì)其中的安全風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行事先預(yù)知。

2.3 供應(yīng)鏈管理實(shí)現(xiàn)智能化

通過建設(shè)更為全面的供應(yīng)鏈集成橫向管理體系，推動(dòng)企業(yè)在內(nèi)部供應(yīng)鏈管理工作上走向協(xié)同之路，確保與上下游企業(yè)協(xié)同管理，共同分享信息，包括物流、資金流動(dòng)數(shù)據(jù)等。并對(duì)其中的重要信息全面追溯，以智能化技術(shù)推動(dòng)石化企業(yè)發(fā)展增效，保障供需過程的高度匹配，推動(dòng)企業(yè)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)。

3 智能化技術(shù)在石油化工工程建設(shè)中的應(yīng)用策略

3.1 智能孿生工程數(shù)字化交付

通過加強(qiáng)對(duì)數(shù)字孿生工廠的建設(shè)，推動(dòng)工程實(shí)現(xiàn)數(shù)字化智能交付，并通過在其中融入數(shù)字化技術(shù)模塊，融合工程設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)、施工原材料購置、項(xiàng)目施工及項(xiàng)目管理等各項(xiàng)要素。依照石化企業(yè)的內(nèi)部生產(chǎn)現(xiàn)狀，對(duì)責(zé)任進(jìn)行進(jìn)一步細(xì)分，明確項(xiàng)目設(shè)計(jì)及施工管理的規(guī)則，統(tǒng)一設(shè)計(jì)規(guī)范，保證部門間溝通的順暢。隨后，展開二維、三維協(xié)同設(shè)計(jì)工作，對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行統(tǒng)籌，與各部門間共享，確保數(shù)據(jù)信息的有效性。通過數(shù)字化技術(shù)平臺(tái)的建設(shè)，也可使得文檔資料管理工作實(shí)現(xiàn)智能化。在建設(shè)智能孿生工程數(shù)字化交互過程中，依照主數(shù)據(jù)和種子文件，以數(shù)字化和智能化的模式，將該管理平臺(tái)遞交給業(yè)主單位，推動(dòng)工程智能化建設(shè)工作的順利開展，保障整個(gè)建設(shè)過程的精細(xì)化管理。

3.2 生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)全過程智能自動(dòng)化

在石化企業(yè)的發(fā)展過程中，企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)及工程項(xiàng)目建設(shè)需要的數(shù)據(jù)信息豐富多樣。但是在目前各種內(nèi)外環(huán)境、技術(shù)手段限制等因素的影響下，一些重要的數(shù)據(jù)信息無法通過已有技術(shù)進(jìn)行感知、收集和運(yùn)用，導(dǎo)致企業(yè)項(xiàng)目建設(shè)和生產(chǎn)過程信息不夠完整。為此，可以通過智能化技術(shù)以數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)進(jìn)行模型建設(shè)，并將建模機(jī)理進(jìn)行有效汲取，促使信息感知過程更為高效，感知速度更快，感知結(jié)果更為精準(zhǔn)可靠。與此同時(shí)，也可以通過數(shù)據(jù)模型信息和機(jī)理模型之間的有機(jī)融合，推動(dòng)石化企業(yè)工程項(xiàng)目建設(shè)及后續(xù)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)過程的自動(dòng)化和智能化。在經(jīng)營(yíng)決策制定的過程中，融合數(shù)據(jù)分析功能，實(shí)現(xiàn)人和機(jī)器之間的協(xié)調(diào)配合。并通過多元化數(shù)據(jù)信息融合技術(shù)，對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行預(yù)處理和預(yù)篩選，使得數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)決策的過程更為智能，達(dá)成在其工程項(xiàng)目建設(shè)過程中的智能化評(píng)判要求。也可綜合工程項(xiàng)目建設(shè)過程中工藝設(shè)備的敏感性及其安全發(fā)展態(tài)勢(shì)，進(jìn)行精準(zhǔn)預(yù)測(cè)分析，推動(dòng)石化企業(yè)項(xiàng)目建設(shè)過程的智能化管理工作提質(zhì)增效。

3.3 優(yōu)化全流程協(xié)同控制與操作

在石化企業(yè)的發(fā)展過程中，工程項(xiàng)目建設(shè)及生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)涉及的工序多樣，不同工序配套不同的工藝裝置。為進(jìn)一步確保項(xiàng)目建設(shè)及生產(chǎn)過程向數(shù)字化和智能化轉(zhuǎn)型，使控制過程更高效，改善建設(shè)質(zhì)量，降低成本投入，緩解資源消耗，實(shí)現(xiàn)建設(shè)指標(biāo)的全面優(yōu)化，需要對(duì)各個(gè)工序和工藝進(jìn)行有機(jī)協(xié)調(diào)、全面調(diào)整。從工藝和流程視角推動(dòng)工程項(xiàng)目建設(shè)走向協(xié)同數(shù)字化的振興之路，實(shí)現(xiàn)全流程的協(xié)調(diào)管控。通過人工智能技術(shù)的運(yùn)用，對(duì)知識(shí)進(jìn)行深度挖掘，精準(zhǔn)識(shí)別其中的重要數(shù)據(jù)信息，融合生產(chǎn)過程機(jī)理，將其中的重要數(shù)據(jù)進(jìn)行合理運(yùn)用。以建設(shè)智能模型的方式，基于不同維度、不同目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)流程的協(xié)同，展開智能化控制。

3.4 過程風(fēng)險(xiǎn)智能化把控與管理

石化工程項(xiàng)目的建設(shè)規(guī)模大，對(duì)生產(chǎn)加工有較高的標(biāo)準(zhǔn)和要求，在建設(shè)和生產(chǎn)過程中，要深入貫徹落實(shí)安全環(huán)保理念，融入人工智能技術(shù)，建設(shè)智慧化安全管理平臺(tái)，促使風(fēng)險(xiǎn)智能化識(shí)別，確保安全管理的高效率、高質(zhì)量。對(duì)于項(xiàng)目建設(shè)及生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理過程中出現(xiàn)的異常數(shù)據(jù)信息，要在第一時(shí)間發(fā)送提示，并通過對(duì)新型智能自動(dòng)化技術(shù)的有效運(yùn)用，對(duì)建設(shè)及生產(chǎn)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行24h 不間監(jiān)控。對(duì)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)等較為復(fù)雜、安全隱患較高的環(huán)境，進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的多源頭采集，形成獨(dú)具石化企業(yè)特色的知識(shí)庫模型。并通過融合不同專業(yè)，提升信息采集的精準(zhǔn)度。對(duì)于采集到的異常數(shù)據(jù)信息，可綜合專家診斷結(jié)果，建設(shè)智能化預(yù)警模型。還可以通過對(duì)大數(shù)據(jù)、云計(jì)算技術(shù)的運(yùn)用，追溯異常信息本源，規(guī)避安全事故出現(xiàn)的可能性。

4 結(jié)語

在能源供應(yīng)緊缺、產(chǎn)能過剩矛盾日漸突出的行業(yè)背景下，石化企業(yè)項(xiàng)目建設(shè)需要走向智能化的發(fā)展之路，改變傳統(tǒng)只關(guān)注規(guī)模擴(kuò)張的發(fā)展弊端，通過智能化技術(shù)推動(dòng)行業(yè)轉(zhuǎn)型和升級(jí)。圍繞智能孿生工程、生產(chǎn)過程智能化管理、全流程協(xié)同控制及過程風(fēng)險(xiǎn)智能化把控，幫助石化企業(yè)在項(xiàng)目建設(shè)上實(shí)現(xiàn)一體化、集成化，加快產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型速度。