数字孪生智能乙烯工厂研究与构建

数字孪生被认为是实践智能制造与工业互联网等战略、实现信息世界与物理世界交互集成的有效技术手段,备受学术界和企业界的关注,尤其数字孪生的落地应用更是关注热点。基于中国石化数字孪生智能乙烯工厂的开发及工业应用工作,首先阐述了石化数字孪生智能工厂的定义及总体架构。其次,基于复杂原料百万吨级乙烯成套技术,研究提出了“成套技术成果软件化、工程建设交付数字化、石化工厂运营智能化”融合创新的数字孪生智能乙烯工厂构建思路以及相应的关键技术。数字孪生智能乙烯工厂为中国石化智能工厂3.0建设提供了宝贵经验,为进一步推广到芳烃产业链、煤化工产业链、炼油产业链的核心装置,推动石化工业的高质量发展奠定了基础。     

石化行业数字孪生技术的应用探索

石油石化行业作为我国重要能源之一,是国民经济发展的重要基础。保障石油石化生产企业的安全高效生产是企业的重要目标。本文针对石油石化流程行业生产过程中存在的工况连续性、复杂多变性问题,引入数字孪生技术,通过构建流程行业的数字孪生物理模型、数字孪生工况模型,搭建数字孪生系统,以期提高企业生产效率,保障企业安全高效运行。研究发现,基于数字孪生系统开展原料组成优化、工艺参数设计与仿真、生产过程建模与优化控制、设备故障诊断与远程运维方面应用的示范性装置,产品质量、经济效益均有较大程度的提升,同时装置能耗有较大降低,在提高工厂生产效率,保障工厂安全高效运行的同时,为企业带来巨大的经济效益。     

两化融合环境下智能工厂探索与实践

随着新一代信息技术的飞速发展,以“绿色智能”为核心的第四次工业革命正悄然兴起,从而为传统石化行业带来了巨大挑战与机遇。智能化发展成为石化企业转型升级的必然选择。为此,惠州石化积极响应《中国制造2025》,开展了智能工厂探索实践,提出以两化融合引领企业智能化进程的实施策略,开展基于工业互联网的工业大数据集成创新,研究形成智能炼厂的应用框架和实施内容,组织开展智能化的创新应用,取得了良好成效。同时指出推进新一代智能应用的主攻方向,为石化行业乃至流程行业智能工厂的建设提供了借鉴,形成具有中国海油特色的石化企业智能工厂示范效应。     

信息物理系统在石化智能工厂建设中的应用

随着世界经济体制改革,我国《中国制造2025》提出智能工厂建设的战略部署是推动石化行业生产改革前行的重要动力。认为智能工厂建设是一项系统工程,基于信息物理系统(CPS),综合运用信息技术、工业技术、管理技术等手段,建成企业统一的集中集成平台,可以实现生产全业务流程闭环优化管理,实现动态平衡、最优生产、效益最佳的卓越运营目标。本文浅谈了石化CPS含义及智能工厂建设情况,并举例给出当前全球石化行业智能工厂建设实例。     

水泥工厂视频监控智能预警平台研究及规划

视频监控系统作为智能化工厂体系架构的子模块，在水泥工厂得到了广泛的部署和应用，为安全、生产流程等管理需求提供了远程可视化的技术支撑手段。为进一步提升工厂智能化水平，提高管理效率，本文提出了基于视频图像分析技术的智能监控预警平台的路线规划，实施步骤和方法，并对该平台的初步应用效果进行了量化评估，为后续平台建设提供科学决策依据。     

水泥厂设备智能运维平台研究及规划

水泥厂设备智能运维平台作为智能化工厂体系架构的子模块，在水泥厂得到了广泛的应用，为设备安全运行提供了强有力的技术支撑手段。为进一步提升工厂智能化水平，提高管理效率，本文提出了基于人工智能、大数据等技术的智能运维平台路线规划，实施步骤和方法，并对该平台的技术难点、未来技术展望做了阐述，为后续平台建设提供科学决策依据。     

未来石化智能工厂顶层设计： 现状、对比及展望

国内石化智能工厂建设已有十年发展历史,目前正在进行智能工厂3.0的规划设计。石化智能工厂存在哪些挑战？石化智能制造有什么发展趋势？如何设计未来石化智能工厂？针对这三个问题,本文首先总结了石化智能工厂面临的挑战以及业务和技术能力需求。从工业软件、开放流程自动化、工程建设模式等三个视角分析了石化智能制造发展趋势,研究了国际灯塔工厂案例及启示。文章还阐述了石化智能制造的基本特征、内涵及演进路线,提出了未来石化智能工厂需要提升的5项关键能力和“六化”特征,提出了重点建设内容及智能场景规划思路,最后对未来发展进行了展望。     

石化智能工厂研究与构建

智能工厂作为实现智能制造的重要抓手,为制造企业数字化转型提供了有效途径。文章阐述了国内外石化企业智能工厂建设历程及建设内容,分析国家智能制造能力成熟度评估模型与评估方法,结合石化企业业务特点,进行中国石化行业智能工厂业务环节的能力成熟度评估与能力特征总结。基于对中国石化行业智能工厂的阶段性判断,对下一代石化智能工厂业务特征进行了预测分析,提出了建设思路与重点建设内容,为我国石化智能工厂的建设提供支撑。     

节能新规指引石化业“十三五”绿色发展

正工业和信息化部公布的《工业节能管理办法》将自今年6月30日起施行。该《办法》作为国家"十三五"规划中关于绿色发展框架在工业系统的具体化设计,将为石化行业的节能工作和调转升级发挥重要的指引作用。据了解,该《办法》鼓励工业企业加强节能技术创新和技术改造;鼓励工业企业创建"绿色工厂",开发应用智能微电网、分布式光伏发电,发展     

中国石化九江石化智能工厂项目成全国示范

正在中国石化总部信息化管理部等各部门大力支持、指导下,经过3年多的不懈努力,九江石化智能工厂一系列子项目如全流程优化、数字化炼厂、生产管控中心设施、HSE及应急指挥、IT基础设施等建成投用,按照"填平补齐、完善提升、智能应用""三步走"路线图,填平补齐效果明显,完善提升取得较好成绩,智能应用已经起步,智能工厂框架基本形成。1智能工厂建设成果1.1智能工厂框架初步形成在石化企业传统的经营管理、生产运营、过程控制三层平台基础上,构建了集中集成、数字化炼厂和应急指挥等公     

流程工业智能工厂建设的再思考

新一代信息技术的发展日新月异,工业化和信息化的融合不断走向纵深,建设智能工厂已经成为流程工业转型升级的主要抓手。智能工厂建设是一项长期、复杂、创新的工程,相关理论、标准、技术及应用仍处在不断的研究与探索之中。本文对流程工业智能工厂建设策略从工厂本体认知、智能化方案、评估体系、核心支撑要素等维度进行了深入的思考和分析,研究了基于工厂全生命周期数字化资产模型的企业信息化规划建设思路,对数字化资产模型应用的技术条件进行了探讨。基于从数据、模型到应用的综合考虑,设计了流程工业企业信息化系统顶层设计功能架构。从制造企业是主角、以价值创造为导向、人才和组织的跨界与融合、支撑企业发展战略以及智能工厂建设应避免的误区等方面,提出了智能工厂建设的几点建议。最后,对流程工业智能工厂建设的发展趋势等进行了展望。     

智能工厂实时信息平台的设计及在大型炼化企业的应用

大型炼化企业在推进智能工厂的建设过程中,针对现有实时信息系统的诸多不足提出了智能工厂实时信息平台。实时信息平台通过实时采集、分析、处理来自生产现场的原始数据,可以使得企业及时发现生产中存在的问题,满足了智能工厂一体化管控需求对实时数据准确、安全、快速集成与管理的要求。本文介绍了实时信息平台的关键技术,包括数据模型的定义和任务调度策略,同时详细说明了历史存档中数据压缩相关的技术;同时分析了实时信息平台的整体构架,指出其组件模型和并发访问控制设计对于系统性能的重要性;重点分析了常用应用如流程图、动态趋势图、生产报表等的技术实现,指出通过基于B/S框架结合Flash技术实现以上功能的可行性和优势。最后针对该实时信息平台在某大型炼化企业的应用,给出了实际的应用效果示范。     

石化生产执行制造系统智能化功能提升及应用

诠释了生产执行制造系统(MES)智能化的内涵,提出了石化MES智能化功能提升方案,阐明提升应包括功能层及平台层中已有功能提升和新功能构建及功能集成。本文重点介绍了平台层中的工厂模型提升、智能计算服务环境和事件服务中心这三大智能支撑功能的提升。采用基于面向对象分析方法的工厂模型扩展方法,实现了现有工厂模型提升。通过问题求解算法选型及组件封装,实现了智能计算服务环境的构建。在介绍事件服务中心总体架构的基础上,分别阐述了为了实现复杂事件检测和专家知识库两大核心功能所解决的复杂事件匹配模型和专家规则引擎的构建等关键问题。依据所提出的集成方案,将三大提升功能集成于现有MES平台之中,实现了平台功能提升。最后介绍了为实现某炼化企业乙烯装置节能降耗和安全生产所进行的MES智能化功能提升、实际应用效果及经济效益。     

基于智能体的石化智能工厂信息物理系统实现研究

结合石化行业的特点与石化信息物理系统已有研究成果,提出了一种基于智能体（agent）的信息物理系统的构建方法。以石化主要生产领域涉及的物理对象和度量对象,以及这些要素相互关系为核心建立的工厂模型为基础,将具有感知和响应能力的智能体应用于企业工厂模型工作节点,使得工厂模型对象具有计算、预测、知识学习能力,实现基于智能体的智能分析、预测预警、生产监测以及可视化的石化信息物理系统。描述了工厂模型构建方法、基于工厂模型的智能体工作模式以及基于智能体的石化智能工厂信息物理系统架构,并通过展示中国石化智能工厂试点企业应用实践,论证该方法的实用效果。     

面向石化智能工厂测控与控制设备的信息模型设计与验证

随着智能制造和物联网技术的发展,采用标准化方法对测控和控制设备进行统一规范是实现无歧义的信息交换的关键,然而制造领域在语义化描述和公共数据字典方面的研究尚处于起步阶段,难以满足广泛的应用需求。本文结合石化行业特征及其设备互联接入特点,开展了石化智能工厂测控与控制设备的信息模型设计及试验验证,为石化行业系统、物与智能装备之间的互联、互通、互操作提供规范依据。     

节能新规指引石化业“十三五”绿色发展

正工业和信息化部公布的《工业节能管理办法》将自今年6月30日起施行。5月23日,中国化工节能技术协会理事长方晓骅在接受记者采访时表示,该《办法》作为国家"十三五"规划中关于绿色发展框架在工业系统的具体化设计,将为石化行业的节能工作和调转升级发挥重要的指引作用。据了解,该《办法》鼓励工业企业加强节能技术创新和技术改造;鼓励工业企业创建"绿色工厂",开发应用智能微电网、分布式光伏发电,发展和使用绿色清洁低碳能源;完善节能标准体系,提高标准水平和行业准入条件,推动限制和淘汰落     

“工业智慧水网”的研究和探索

工业企业通过建设工业互联网打造智能工厂,实施智能生产。工业水系统作为重要的生产辅助设施,不仅要能更好地为主工艺服务,满足生产要求,同时其自身也要追求高效、节能、节水、环保。工业水系统将朝着更为精细化、高度自动化、智能化方向发展。"工业智慧水网"是基于互联网和云计算的新型工业水务生产管理系统,其顺应时代的发展和市场的需求,拥有广阔的发展空间,也是未来"海绵工厂"的重要组成部分。对"工业智慧水网"的起源、定义、组成、功能、构架、应用、衍生产品、技术需求等进行了介绍,以供类似工厂或工程参考。     

加快智能工厂进程, 促进生态文明建设

中国石化通过实施资源战略、市场战略、一体化战略、国际化战略、差异化战略与绿色低碳战略,提出了用信息化支撑传统产业升级转型、绿色低碳与节能减排、推进智能工厂建设的战略目标。重点从建设思路、主要工作进展与应用成效三方面阐述了智能工厂对中国石化应用信息技术改造石油石化传统生产工艺、提高资源利用率、实现安全生产与清洁生产等方面的重要影响。最后,结合中国石化信息化的发展愿景与发展目标,给出了智能工厂的总体框架与行动蓝图。     

数字孪生系统在轮胎成型生产中的应用

通过在轮胎成型生产中应用数字孪生系统，对相关数据和信息进行统一收集和分析处理，最终实现高效管理。利用硬件SS700智能远程模块可以方便地解决工业控制PLC、工业智能仪表与工控电脑之间的通讯问题，降低了设备工程师面临的技术难度，并且可以通过网络进行一对多方式的设备诊断和维护服务；应用数字孪生系统可以真实地反馈设备综合效率（OEE）以及影响OEE的过程数据，为提高OEE提供数据支持，设备管理人员可以清晰地了解影响OEE的问题点，技术人员可以更加快速精准地找到故障点，提高设备维修效率，最终提高设备产能。     

石化企业智能工厂建设的探索与思考

石化行业,是流程工业中最重要的,制造业组成部分,成为经济社会发展的支柱产业、实体经济[1]。本文主要阐述了当前石化企业建设智能工厂的特点以及主要内容,深入分析面临的挑战和提出应对策略,进一步促进"两化"深度融合,为石化企业提质增效、转型升级提供强有力的支撑。