石化行業(yè)智能制造體系建設(shè)初探

高立兵，蔣白樺，索寒生

（石化盈科信息技術(shù)有限責(zé)任公司，北京 100020）

經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展，我國(guó)石化產(chǎn)業(yè)的規(guī)模、產(chǎn)量和能力都有了大幅度提升，產(chǎn)業(yè)規(guī)模已躋身世界石化大國(guó)前列。但是，與高質(zhì)量發(fā)展和建設(shè)現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)鏈的要求相比還有較大差距，主要面臨資源與能源利用率偏低、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不盡合理、產(chǎn)能結(jié)構(gòu)性過剩較為嚴(yán)重、高端制造水平亟待提高、安全環(huán)境壓力大等問題[1]，未來發(fā)展還面臨著更加嚴(yán)峻的資源、市場(chǎng)、環(huán)保、競(jìng)爭(zhēng)等挑戰(zhàn)。這些問題和挑戰(zhàn)逼迫我國(guó)石化產(chǎn)業(yè)必須加快轉(zhuǎn)型升級(jí)，加快向綠色和高質(zhì)量方向發(fā)展。

當(dāng)前，全球新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革深入推進(jìn)，信息技術(shù)日新月異。5G與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的融合將加速傳統(tǒng)制造業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，制造業(yè)正邁向動(dòng)力變革、體系重構(gòu)、范式遷移的新階段，加速向數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化方向發(fā)展[2-3]。石化屬于典型的流程工業(yè)，離散工業(yè)智能制造模式不適用于我國(guó)，必須自主創(chuàng)新研究適合于我國(guó)流程工業(yè)的智能制造模式，實(shí)現(xiàn)石化工業(yè)由大變強(qiáng)的歷史跨越[4]。

1 石化制造的基本特征

石化工業(yè)是典型的流程型制造業(yè)，制造流程是由原子/分子層級(jí)的過程、單元/裝置層級(jí)的過程以及工廠層級(jí)的過程互相嵌套組合，通過非線性相互作用、動(dòng)態(tài)耦合、網(wǎng)絡(luò)化、結(jié)構(gòu)化等集成協(xié)同機(jī)制構(gòu)建而成[5]。

石化工業(yè)的原油和產(chǎn)品組成異常復(fù)雜，無論是離線還是在線檢測(cè)技術(shù)都無法準(zhǔn)確標(biāo)定其組成，至今僅能估計(jì)其粗略的分子量分布。原油大致包括直鏈烴、異構(gòu)烴、環(huán)烷烴、單環(huán)芳香烴、稠環(huán)芳烴、膠質(zhì)、瀝青質(zhì)、雜環(huán)化合物等，此外還包括硫、氮、氧等化合物及少量金屬有機(jī)化合物。石油化工的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和組成也異常復(fù)雜，如成品汽油是由多種工藝過程生產(chǎn)的汽油組成調(diào)和而成。

石化工業(yè)的制造流程是連續(xù)或準(zhǔn)連續(xù)方式，其動(dòng)態(tài)運(yùn)行的要素是“流”“流程網(wǎng)絡(luò)”和“運(yùn)行程序”。制造流程中存在著復(fù)雜的物理、化學(xué)過程，往往出現(xiàn)氣、液、固多相共存的連續(xù)變化。煉油以“連續(xù)流”為主，過程多數(shù)是連續(xù)進(jìn)出料，而精細(xì)化工“間歇流”則較多。石化工業(yè)生產(chǎn)過程中“流”以氣相和液相為主，固相主要是催化劑，如催化裂化加工的原料為液相，產(chǎn)生的液化氣為氣相，催化劑為固相。石化工業(yè)既有高溫、高壓工況，也有低溫、低壓工況。從溫度場(chǎng)分布和“流”的運(yùn)行速度表征看，石化工業(yè)存在從-160℃到近1 000℃的高溫場(chǎng)景?！傲鳌钡倪\(yùn)行速度多數(shù)是不均勻分布，如乙烯裂解爐中“流”的運(yùn)行速度是m/s級(jí)，結(jié)晶裝置中“流”的運(yùn)行速度是m/min級(jí)。

石化制造流程是一類工程系統(tǒng)，具有物理實(shí)在性。從橫向上看，制造流程是一系列相關(guān)的、異質(zhì)的物理或化學(xué)過程的非線性、動(dòng)態(tài)耦合過程，如“三傳一反”，即質(zhì)量傳遞、熱量傳遞、動(dòng)量傳遞/流體力學(xué)和反應(yīng)過程；從縱向上看，又是這些過程之間的跨時(shí)空尺度嵌套—耦合體系。制造流程的特征是具有物質(zhì)流、能量流、信息流輸入/輸出的開放物理系統(tǒng)。這一開放的、非平衡的實(shí)體系統(tǒng)得以持續(xù)運(yùn)行的根本驅(qū)動(dòng)力是負(fù)熵流的持續(xù)輸入，應(yīng)特別強(qiáng)調(diào)數(shù)字系統(tǒng)和物理系統(tǒng)的具體結(jié)合。

2 石化智能制造的基本特征

石化智能制造就是要使不同單元/裝置之間的橫向集成性和原子/分子—單元/裝置—制造流程/工廠等不同層次上的縱向集成性，通過網(wǎng)絡(luò)化構(gòu)建和程序化安排，協(xié)同運(yùn)行，并與外界資源/能源信息、市場(chǎng)/資金信息、環(huán)境/法律信息、生態(tài)/社會(huì)信息結(jié)合起來，在一定規(guī)則的指引下，構(gòu)成一個(gè)包括設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、管理、銷售、服務(wù)在內(nèi)的智能化的動(dòng)態(tài)運(yùn)行系統(tǒng)。具有如下基本特征：

2.1 “三網(wǎng)融合”的信息物理系統(tǒng)

石化制造流程規(guī)模龐大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，由多個(gè)緊密聯(lián)系并相互作用的操作單元所組成，具有多尺度的層次結(jié)構(gòu)和功能結(jié)構(gòu)，是由融合復(fù)雜物理輸入/輸出的物質(zhì)流網(wǎng)絡(luò)、能量流網(wǎng)絡(luò)和信息流網(wǎng)絡(luò)“三網(wǎng)融合與協(xié)同”的石化信息物理系統(tǒng)（CPS）[6]。石化制造的物質(zhì)流在能量流的驅(qū)動(dòng)和作用下，按照設(shè)定的“運(yùn)行程序”，沿著特定的“流程網(wǎng)絡(luò)”作動(dòng)態(tài)有序的運(yùn)行，并實(shí)現(xiàn)多目標(biāo)優(yōu)化。在物理系統(tǒng)中制造流程是根，要突出“流”“流程網(wǎng)絡(luò)”和“運(yùn)行程序”的概念，特別是優(yōu)化的物質(zhì)流網(wǎng)絡(luò)、能量流網(wǎng)絡(luò)和信息流網(wǎng)絡(luò)之間的協(xié)同運(yùn)行。石化智能制造，既要從數(shù)字化一側(cè)來推動(dòng)企業(yè)智能化，更要重視物理系統(tǒng)的研究，必須是“三網(wǎng)協(xié)同”的信息物理系統(tǒng)。

2.2 石化信息物理系統(tǒng)的層級(jí)結(jié)構(gòu)

石化CPS具有多尺度的層級(jí)結(jié)構(gòu)和功能，從最小的單元級(jí)、系統(tǒng)級(jí)、工廠級(jí)，到企業(yè)、跨企業(yè)的系統(tǒng)之系統(tǒng)級(jí)（SoS）等[7-8]。單元級(jí)CPS對(duì)應(yīng)的物理實(shí)體主要是操作單元，完成由熱力學(xué)和化學(xué)動(dòng)力學(xué)驅(qū)動(dòng)的特定物理變化或化學(xué)變化過程；系統(tǒng)級(jí)/廠級(jí)CPS對(duì)應(yīng)的物理實(shí)體主要是由各操作單元組成的生產(chǎn)流程以及各操作單元之間實(shí)現(xiàn)物質(zhì)流、能量流、信息流互通的連接網(wǎng)絡(luò)；系統(tǒng)之系統(tǒng)級(jí)由多個(gè)工廠級(jí)/系統(tǒng)級(jí)構(gòu)成，形成跨產(chǎn)業(yè)鏈的巨系統(tǒng)。

在空間尺度上，石化CPS包含從分子級(jí)分離及反應(yīng)過程模擬、操作單元/裝置過程控制、到多裝置的聯(lián)合實(shí)時(shí)優(yōu)化，再到企業(yè)/跨企業(yè)的計(jì)劃、調(diào)度、供應(yīng)鏈優(yōu)化等。在時(shí)間尺度上，石化CPS包含多個(gè)時(shí)間尺度的“感知—分析—決策—執(zhí)行”數(shù)據(jù)優(yōu)化閉環(huán)，單元級(jí)以毫秒—分鐘為單位對(duì)單個(gè)操作單元/裝置進(jìn)行控制、優(yōu)化，保障工藝平穩(wěn)運(yùn)行；工廠級(jí)/系統(tǒng)級(jí)以分鐘—小時(shí)為單位對(duì)多個(gè)相關(guān)操作單元/裝置進(jìn)行協(xié)同、控制、優(yōu)化；企業(yè)級(jí)/系統(tǒng)之系統(tǒng)級(jí)以天—周—月為單位對(duì)企業(yè)/跨企業(yè)的計(jì)劃、調(diào)度、供應(yīng)鏈進(jìn)行協(xié)同、優(yōu)化。

2.3 物理系統(tǒng)的演化

“感知—分析—決策—執(zhí)行”所形成的信息流閉環(huán)是石化CPS的基本過程。隨著人工智能等新一代信息技術(shù)與制造技術(shù)的深度融合，石化CPS將不斷向智能化演化，突破地域、組織的界限，實(shí)現(xiàn)對(duì)人才、技術(shù)、資金、數(shù)據(jù)等資源和要素的高效配置，不斷孕育新的服務(wù)模式與新興業(yè)態(tài)。根據(jù)其智能化程度，石化CPS可以劃分為四代。目前我們正處于從第二代向第三代的演進(jìn)過程中。

第一代石化CPS具有自調(diào)節(jié)與自校正能力。系統(tǒng)架構(gòu)和操作方式具有確定性，并在系統(tǒng)的生命周期內(nèi)不發(fā)生變化。系統(tǒng)具有反饋控制功能，可以將運(yùn)行參數(shù)調(diào)節(jié)到最優(yōu)水平。在系統(tǒng)出現(xiàn)故障，或者生產(chǎn)工藝發(fā)生變化時(shí)，需要人為進(jìn)行干預(yù)和調(diào)整，不能對(duì)非確定性做出預(yù)測(cè)。

第二代石化CPS具有自感知與自適應(yīng)能力。系統(tǒng)可應(yīng)對(duì)已知模式的變化，控制模式和推理算法在系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段已經(jīng)被預(yù)定義，在系統(tǒng)的生命周期內(nèi)不會(huì)發(fā)生變化。系統(tǒng)根據(jù)感知的生產(chǎn)、環(huán)境變化，自主決策在不同操作模式間進(jìn)行切換。

第三代石化CPS具有自認(rèn)知與自學(xué)習(xí)能力。系統(tǒng)可以應(yīng)對(duì)已知變化，并具有自我學(xué)習(xí)成長(zhǎng)的能力，其價(jià)值和能力會(huì)隨著使用的不斷積累而增強(qiáng)。自認(rèn)知在單元級(jí)、工廠級(jí)/系統(tǒng)級(jí)、企業(yè)級(jí)/系統(tǒng)之系統(tǒng)級(jí)等不同應(yīng)用層面上有著不同的方式和目的。從自感知到自認(rèn)知，反應(yīng)了智能化水平的提升，也反映了從局部到全局的智能化范圍擴(kuò)展。具備自學(xué)習(xí)能力的石化CPS可以在預(yù)定義的范圍內(nèi)，根據(jù)實(shí)際約束條件進(jìn)行自組織與自調(diào)整。自學(xué)習(xí)能力使石化工業(yè)知識(shí)的產(chǎn)生、獲取、應(yīng)用和傳承發(fā)生革命性變化，以便響應(yīng)需求、任務(wù)、目標(biāo)和環(huán)境的變化。

第四代石化CPS具有自我意識(shí)和自我復(fù)制能力。系統(tǒng)可以應(yīng)對(duì)未知變化，人不再必須參與控制過程，目前尚無法給出明確的界定。實(shí)現(xiàn)全面的系統(tǒng)智能，包括機(jī)器感知、情景感知、機(jī)器學(xué)習(xí)、自主認(rèn)知等能力，是第三代與第四代之間的主要區(qū)別。

3 石化智能制造的體系架構(gòu)

石化智能制造覆蓋石化生產(chǎn)全產(chǎn)業(yè)鏈，將新一代信息技術(shù)與石化生產(chǎn)過程的資源、工藝、設(shè)備和環(huán)境以及人的制造活動(dòng)進(jìn)行深度融合，提升全面感知、預(yù)測(cè)預(yù)警、協(xié)同優(yōu)化、科學(xué)決策四項(xiàng)關(guān)鍵能力，推動(dòng)研發(fā)、生產(chǎn)、管理、服務(wù)等關(guān)鍵業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，形成以數(shù)據(jù)和模型為核心要素、以開放平臺(tái)為基礎(chǔ)支撐、以CPS為典型特征的新型制造模式[9-11]。如圖1所示，石化智能制造體系包括4個(gè)層面：

圖1 石化智能制造的體系架構(gòu)

1）統(tǒng)一的數(shù)據(jù)平臺(tái)。提供現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)接入、工業(yè)協(xié)議解析、邊緣計(jì)算等能力，實(shí)現(xiàn)對(duì)物料、產(chǎn)品、設(shè)備、環(huán)境、人員等全要素信息的異構(gòu)數(shù)據(jù)的全面采集、協(xié)議轉(zhuǎn)換、高效存儲(chǔ)，建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)環(huán)境。

2）統(tǒng)一的模型平臺(tái)。通過知識(shí)的沉淀、建模和管理，構(gòu)建石化工廠全方位模型化描述，包括資產(chǎn)模型、工廠信息模型、機(jī)理模型、工業(yè)大數(shù)據(jù)模型、業(yè)務(wù)模型等。資產(chǎn)模型是對(duì)石化生產(chǎn)企業(yè)的物理資產(chǎn)進(jìn)行描述；工廠信息模型是對(duì)石化生產(chǎn)的業(yè)務(wù)管理實(shí)體進(jìn)行描述[12]；機(jī)理模型是對(duì)石化生產(chǎn)流程的反應(yīng)及運(yùn)行過程進(jìn)行描述；工業(yè)大數(shù)據(jù)模型對(duì)石化生產(chǎn)企業(yè)積累的大數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)規(guī)律進(jìn)行描述；業(yè)務(wù)模型則是沉淀行業(yè)規(guī)則、經(jīng)驗(yàn)和案例等。

3）統(tǒng)一的數(shù)字空間。在數(shù)字空間，基于模型和數(shù)據(jù)，對(duì)石化制造中的“人、機(jī)、料、法、環(huán)”等要素及其關(guān)系進(jìn)行數(shù)字化，構(gòu)建單元級(jí)、系統(tǒng)級(jí)、系統(tǒng)之系統(tǒng)級(jí)等不同層級(jí)的數(shù)字孿生，按業(yè)務(wù)場(chǎng)景提供統(tǒng)一的應(yīng)用服務(wù)接口（API）。模型、數(shù)據(jù)和服務(wù)是數(shù)字孿生的基本要素，不同層級(jí)的數(shù)字孿生構(gòu)成石化CPS數(shù)字空間的核心內(nèi)容。

4）統(tǒng)一的應(yīng)用開發(fā)平臺(tái)。提供容器、微服務(wù)、DevOps、持續(xù)交付等云原生技術(shù)和方法。通過云原生技術(shù)所倡導(dǎo)的自動(dòng)化和智能化，提升應(yīng)用的交付效率，把有限的精力放在核心業(yè)務(wù)的創(chuàng)新上。通過智能化運(yùn)維，降低企業(yè)IT運(yùn)維對(duì)專業(yè)技術(shù)人員技術(shù)能力的要求。

4 石化智能制造建設(shè)的主要內(nèi)容

4.1 研發(fā)設(shè)計(jì)智能化

發(fā)展石油分子管理技術(shù)，從分子層次認(rèn)識(shí)石油組成及轉(zhuǎn)化規(guī)律，進(jìn)行模擬和管理，實(shí)現(xiàn)分子煉油[13-14]；建設(shè)集約化、協(xié)同化、集成化、過程化和數(shù)字化工程管理體系[15]，包含工藝設(shè)計(jì)、工程設(shè)計(jì)、工程采購(gòu)、工程施工、項(xiàng)目開車及項(xiàng)目管理等主要業(yè)務(wù)；構(gòu)建集成化設(shè)計(jì)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)流程模擬、工程數(shù)據(jù)管理、三維布置設(shè)計(jì)三大平臺(tái)的一體化；發(fā)展數(shù)字化工廠和物理工廠同步建設(shè)的新模式，實(shí)現(xiàn)無縫、快捷、低成本的數(shù)字化工廠交付[16]，為智能工廠建設(shè)奠定基礎(chǔ)。

4.2 供應(yīng)鏈管理智能化

建設(shè)智能供應(yīng)鏈管理體系，支撐從原油資源的采購(gòu)、原油配送、煉油加工、化工生產(chǎn)、成品油配送、化工產(chǎn)品配送、銷售及物流的全產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈的橫向集成，打造可視、可控、可追溯的智能化供應(yīng)鏈運(yùn)營(yíng)體系；建設(shè)協(xié)同共享的智能物流服務(wù)平臺(tái)，支撐原油、成品油、化工品等運(yùn)輸和倉(cāng)儲(chǔ)的整個(gè)業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)的協(xié)同優(yōu)化；提高供需平衡、資源流向、運(yùn)力結(jié)構(gòu)等方面的智能分析和決策能力，實(shí)現(xiàn)企業(yè)內(nèi)部供應(yīng)鏈協(xié)同優(yōu)化向全產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈協(xié)同優(yōu)化發(fā)展，促進(jìn)供需匹配和產(chǎn)業(yè)升級(jí)。

4.3 生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)智能化

基于石化智能傳感器、智能檢測(cè)/控制、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)以及移動(dòng)互聯(lián)等技術(shù)，打造泛在感知的石化生產(chǎn)環(huán)境；構(gòu)建石化生產(chǎn)集成管控體系，實(shí)現(xiàn)企業(yè)內(nèi)信息的共享和縱向集成；構(gòu)建全流程模擬和一體化優(yōu)化體系，在橫向維度上，實(shí)現(xiàn)企業(yè)內(nèi)供應(yīng)鏈的協(xié)同控制和流程優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈的價(jià)值增值，在縱向維度上，實(shí)現(xiàn)計(jì)劃、調(diào)度、裝置、控制4個(gè)層面上由局部到全局的優(yōu)化；開展能源的供、產(chǎn)、轉(zhuǎn)、輸、耗全流程管理和在線優(yōu)化；建設(shè)全生命周期資產(chǎn)管理，開展設(shè)備資產(chǎn)健康管理與可靠性管理；建設(shè)智能安全環(huán)保管控體系，提升在線監(jiān)測(cè)、智能分析、預(yù)計(jì)預(yù)測(cè)的能力，保障石化工業(yè)系統(tǒng)安全、可靠、綠色運(yùn)行。

4.4 銷售與服務(wù)智能化

構(gòu)建站級(jí)一體化管理體系，將加油站零售網(wǎng)絡(luò)打造成集智能供應(yīng)、智能運(yùn)營(yíng)、智能服務(wù)為一體的智能營(yíng)銷服務(wù)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)油品非油品一體化、線上線下一體化；打造新一代電商平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)信息集成、資源整合和數(shù)據(jù)共享；構(gòu)建全渠道的數(shù)字化精準(zhǔn)營(yíng)銷體系，智能識(shí)別客戶、智能服務(wù)客戶，驅(qū)動(dòng)服務(wù)模式、商業(yè)模式創(chuàng)新；建設(shè)石化企業(yè)統(tǒng)一的B2B和B2C支付系統(tǒng)、統(tǒng)一的金融業(yè)務(wù)處理系統(tǒng)，滿足各業(yè)務(wù)場(chǎng)景的支付和金融服務(wù)需求。

4.5 經(jīng)營(yíng)決策智能化

提升企業(yè)數(shù)據(jù)治理能力，打造企業(yè)數(shù)據(jù)中臺(tái)，實(shí)現(xiàn)石化工業(yè)海量數(shù)據(jù)的分布式存儲(chǔ)、實(shí)時(shí)計(jì)算、建模分析和知識(shí)挖掘；開展石化工業(yè)知識(shí)的自動(dòng)表示、獲取、關(guān)聯(lián)、重組、處理和應(yīng)用等理論和技術(shù)研究，建立石化知識(shí)庫(kù)和知識(shí)圖譜；構(gòu)建知識(shí)驅(qū)動(dòng)的智能優(yōu)化決策系統(tǒng)，提升自適應(yīng)、自學(xué)習(xí)、自決策能力，實(shí)現(xiàn)由傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)型決策管理向智慧決策管理模式轉(zhuǎn)變。

5 需要突破的關(guān)鍵技術(shù)和智能裝備

5.1 新一代信息通信關(guān)鍵技術(shù)與裝備

1）面向石化工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。新一代石化智能傳感器、檢測(cè)理論與技術(shù)；石化工業(yè)物聯(lián)設(shè)備連接與管理技術(shù)、邊緣分析技術(shù)、多源異構(gòu)信息融合技術(shù)以及石化工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)相關(guān)技術(shù)。

2）石化工業(yè)大數(shù)據(jù)建模及智能分析技術(shù)。異構(gòu)數(shù)據(jù)獲取技術(shù)；融合過程機(jī)理和大數(shù)據(jù)模型的智能建模與分析技術(shù)；全流程多尺度工廠模型建模技術(shù)。

3）石化工業(yè)知識(shí)自動(dòng)化相關(guān)理論和技術(shù)。石化工業(yè)知識(shí)自動(dòng)表示、獲取、關(guān)聯(lián)、重組、處理與應(yīng)用等理論、方法和實(shí)現(xiàn)技術(shù)；多源異構(gòu)知識(shí)的統(tǒng)一表示、重組與新知識(shí)發(fā)現(xiàn)的技術(shù)；面向決策、計(jì)劃和調(diào)度的知識(shí)關(guān)聯(lián)與推理的技術(shù)；基于知識(shí)和大數(shù)據(jù)的精細(xì)控制與安全運(yùn)行技術(shù)。

5.2 石化工藝數(shù)字建模與自動(dòng)控制關(guān)鍵技術(shù)

1）基于石化過程先進(jìn)工藝的虛擬建模技術(shù)。結(jié)合先進(jìn)的石化生產(chǎn)制造工藝，在工程建模、流程模擬技術(shù)上尋求突破，實(shí)現(xiàn)“物理工廠”和“數(shù)字工廠”的高效互動(dòng)。

2）儀表自控智能化關(guān)鍵技術(shù)。智能儀器儀表可靠性建模、設(shè)計(jì)與仿真，參數(shù)標(biāo)定與校準(zhǔn)、非線性補(bǔ)償方法等動(dòng)態(tài)測(cè)試與性能評(píng)估，關(guān)鍵部件芯片化等前沿技術(shù)；在線分析儀器小型化關(guān)鍵部件、微弱信號(hào)精密檢測(cè)、精確自動(dòng)補(bǔ)償?shù)汝P(guān)鍵技術(shù)。

3）大型機(jī)組健康管控關(guān)鍵技術(shù)。機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)；機(jī)組故障預(yù)測(cè)、診斷技術(shù)；設(shè)備自愈調(diào)控技術(shù)。

4）靜設(shè)備與管道的智能化關(guān)鍵技術(shù)。設(shè)備虛擬仿真技術(shù)；自感知、自優(yōu)化、自執(zhí)行能力的設(shè)備；腐蝕在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和專家系統(tǒng)；過程安全保障關(guān)鍵技術(shù)。

5）過程模擬和實(shí)時(shí)在線實(shí)時(shí)優(yōu)化技術(shù)。煉化過程物質(zhì)流、能量流綜合優(yōu)化技術(shù)，流程模擬和在線自動(dòng)優(yōu)化技術(shù)，原料與產(chǎn)品性能的在線檢測(cè)調(diào)控技術(shù)。