蔣白樺：石油化工行業(yè)在智能制造領域的探索與實踐

智能制造是基于工業(yè)技術和新一代信息技術的深度融合，是新時代、新技術、新工藝的融合?！笆濉逼陂g，國家在智能制造的各個行業(yè)都取得了長足的進步，各制造企業(yè)主動擁抱和推進數字化和智能化的轉型，智能制造試點示范已經走深向實。

石油化工行業(yè)的智能制造

據不完全統(tǒng)計，在“十三五”期間，石油化工行業(yè)中有50多個園區(qū)都在推進自動化和數字化的轉型，在2015年到2018年，有27家企業(yè)先后納入國家智能制造試點示范，包括智能煉廠 、智能煉化一體化器、智能煤化工、智能油氣田等。石油化工行業(yè)的智能制造有三個重要的轉變。第一，智能制造的理念已經深入人心，已經成為推進產業(yè)升級的內動力，數字化轉型是石油化工行業(yè)升級的必由之路。第二，企業(yè)把智能制造作為未來的發(fā)展戰(zhàn)略，智能制造是一個發(fā)展的過程，從信息化到兩化融合到智能制造，企業(yè)從重視管理層面的信息化到制造的智能化，體現了對智能制造本質的重視。第三，智能制造是系統(tǒng)工程，加之流程工業(yè)本身就是系統(tǒng)工程，在信息化時代，要消除信息孤島，讓數據共享，面向流程制造的智能制造要求必須是一體化、 一致性。

2012年，中石化開始探索自動化轉型，最早提出建設智能工廠，通過智能工廠的建設，走到行業(yè)前列。九江石化是石油化工行業(yè)第一家被認定為智能制造試點示范的企業(yè)，九江石化在2012年開始部署智能制造轉型，提出綠色低碳智能工廠的企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略。九江石化的智能制造轉型有兩個重要的特征。第一，優(yōu)化一體化。由于產品不止一個，如何讓原油資源得到充分利用，需要進行深度優(yōu)化。九江石化通過智能工廠建設，利用工程機理進行建模，優(yōu)化后效益得到提高。第二，安全和環(huán)保一體化。石油化工是易燃易爆、有毒有害的行業(yè)，因此安全環(huán)保是運行的基礎。若有事故發(fā)生，也需將影響降到最低，九江石化通過自動化系統(tǒng)聯(lián)動進行阻防，目前已經能夠對多數情況進行預警。另外，九江石化的地理位置對環(huán)保提出了更高的要求，因此，在智能工廠建設中，構建了環(huán)保管控系統(tǒng)，在全廠建立環(huán)保地圖，利用環(huán)保地圖實現全場排污口的實時監(jiān)控。通過智能工廠的建設，結合企業(yè)自身特點，實現安全和環(huán)保一體化。

“十三五”期間，石油化工企業(yè)在信息化系統(tǒng)、能源管理系統(tǒng)、優(yōu)化系統(tǒng)等方面的建設已經全面啟動，取得了長足的進步，為邁向智能制造奠定了扎實的基礎。

標準化是智能制造的重要支撐

《“十四五”智能制造發(fā)展規(guī)劃》中提出，標準對智能制造具有引導、領航作用，制造需要在標準的引領下，走向大規(guī)模的工業(yè)化。2021的12月，國家智能制造標準化委員會發(fā)布了《國家智能制造標準體系建設指南》（以下簡稱《指南》），《指南》更加符合智能制造的特殊場景需要，更加能夠體現制造的核心內涵。

我國一直在推進行業(yè)的標準化體系建設，石油化工行業(yè)作為典型的制造行業(yè)，在最初智能制造建設中，缺少相關技術標準體系。從2016年開始，通過與智能制造試點示范的結合，探索相關標準的制定。但一個完整的標準化體系的形成是需要實踐的，在共性的、個性的特征被提煉出來后，石油化工行業(yè)的智能制造標準體系建設主要分兩個方向進行。第一，完善行業(yè)各個環(huán)節(jié)的標準，在智能制造的每一個環(huán)節(jié)都需要相應的技術標準，比如感知的問題，數據處理的問題、應用架構的問題等，需要不斷完善各個環(huán)節(jié)的標準以形成完整的標準體系。第二，推進智能工廠的實踐，推進標準在系統(tǒng)建設中的實踐，在實踐過程中不斷完善標準體系，使標準和系統(tǒng)相互推進。

標準的完善是循序漸進的過程，要一步一實踐，從團體標準、行業(yè)標準到國家標準甚至國際標準，中國智能制造相關標準未來一定能在國際上占據地位。

智能制造塑造創(chuàng)新生態(tài)融合

智能制造是復雜的系統(tǒng)工程，伴隨著新事物的生成，面向復雜生產系統(tǒng)、控制系統(tǒng)，是新技術、新工藝與智能裝備、工業(yè)軟件多方位的生態(tài)融合?！丁笆奈濉敝悄苤圃彀l(fā)展規(guī)劃》的提出，為創(chuàng)新生態(tài)的進一步融合提供了溫床，新技術的發(fā)展為智能制造的實現開辟了全方位的融合之路。智能裝備和工業(yè)軟件作為智能制造不可缺少的兩個環(huán)節(jié)，對石油化工行業(yè)來說，在智能制造裝備領域已經取得長足的進步。工業(yè)軟件始終存在一些卡脖子的問題，需要進一步努力。在石油化工行業(yè)，目前主要的成績有以下幾個方面。第一，我國目前自主可控的智能裝備非常值得信賴，像石化行業(yè)的智能化倉儲，絕大部分都是采用國產化的裝備。第二，在流程工業(yè)方面，傳感器的感知能力、可靠性、邊緣計算能力等快速發(fā)展。比如感知物料固性的質量分析儀表、視覺檢測等。第三，機器人在石化工業(yè)的應用非常有效，比如使用機器人檢測硫化氫。第四，管控系統(tǒng)應用已經十分成熟，在保證質量前提下，調和環(huán)保和安全各方面的管控要求。第五，石油化工行業(yè)工業(yè)軟件已經有很多可以和國外的先進軟件相媲美，但還有努力的空間。另外，石油化工行業(yè)在新技術、新工藝上有很多有意義的探索，例如，擁有完全自主產權的乙烯制造工藝。在此基礎之上，基于數字孿生的智能制造，將工藝和裝備進行融合，占據智能制造裝備的制高點，也是今后需要努力的方向。

工業(yè)互聯(lián)網是真正在解決工業(yè)的問題，是生態(tài)合作的成果，人工智能、大數據正在緊密的和制造業(yè)相結合。工業(yè)互聯(lián)網是智能制造重要的基礎設施，是數字化轉型的重要途徑。針對石油化工行業(yè)環(huán)保要求，要實現物質的流動，需要能源的消耗，而能源的消耗一定會帶來排放的限制，這些內在聯(lián)系需要通過工業(yè)互聯(lián)網進行結合與制衡，形成智能制造的生態(tài)。因此，從石油化工行業(yè)的角度來看，工業(yè)互聯(lián)網對推進智能制造尤為重要。

蓄勢待發(fā)，加快數字化轉型之路

《“十四五”智能制造發(fā)展規(guī)劃》的提出，在頂層設計上給我們指明了方向。制造業(yè)的數字化轉型對石油化工行業(yè)提出了明確的要求，需要從五個方面去重視。第一，補齊短板，大力發(fā)展工業(yè)軟件。通過扎實理論基礎和工藝基礎，再結合產學研用，進一步實現生態(tài)的融合。第二，穩(wěn)固裝備，提升裝備基礎性作用。對石化行業(yè)來說，流程的整個過程都需要裝備，并且需要對裝備進行感知檢測，預知風險，防范風險。第三，決策優(yōu)化，形成智能制造創(chuàng)新生態(tài)。對石化行業(yè)來說，數據之間是有關聯(lián)的，需要通過建模將其鏈接，形成一個有機的整體。

第四，完善標準，引領行業(yè)整體發(fā)展。標準作為一種頂層設計，在推進智能制造的進程中，可以參照《國家智能制造標準化體系建設指南》，建立各個行業(yè)的細分標準。第五，加強示范，推廣實踐應用。推進行業(yè)的場景化應用，推廣行業(yè)智能制造試點示范的實踐效應。

對于石油化工行業(yè)來說，“智造”已初具規(guī)模，未來應推動“智造”升級，以新產業(yè)、新業(yè)態(tài)、新模式實現高質量發(fā)展的新動能，大力發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網，實施智能制造工程和制造業(yè)數字化轉型行動，推動工業(yè)化與信息化深度融合。石油化工企業(yè)應依據自身發(fā)展的不同特點，聚焦具有本地優(yōu)勢和特色的智能制造細分產業(yè)發(fā)展，結合工藝水平的提升，在特定應用場景進行突破，石油化工行業(yè)的智能制造定能實現。