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九江石化炼化行业智能路_0

  为落实《中国制造2025》纲要,加快两化深度融合,推进数字化、网络化、智能化制造,如何从自身做起,成了九江石化人的实践方向。九江石化是我国长江沿线的中等规模炼化企业,于1980年10月建成投产。十二五以来,面对激烈市场竞争、原油价格急剧波动,安全与环境的严峻挑战,九江石化以建设千万吨级一流炼化企业为发展愿景,以提高发展质量、提升经济效益、确保本质安全、固化卓越基因为目标,启动了智能工厂试点建设进程。

  经过多年拼搏、努力,在中国石化炼化企业中排名较后的九江石化,励精图治,正逐步走向发展的快车道,各项技经指标在同类规模企业中稳步提升,已进入先进行列,绿色低碳、智能工厂的核心竞争优势逐步显现。2014年,共有集中集成、全流程优化、三维数字化工厂、应急指挥、操作管理等20余个信息系统项目进入全面开发或运行阶段,在传统炼化企业过程控制层、生产执行层、经营管理层的基础上,九江石化建成投用了集中集成平台、应急指挥平台和三维数字化平台等公共服务平台,企业4G无线网络应用、有线无线通讯融合、全流程一体化优化平台等一系列先进信息技术在行业内首次应用,技术创新、管理创新、应用创新成果亮点纷呈,智能工厂框架初步建成。石化流程企业装置数字化、网络高速化、数据标准化、应用集成化、感知实时化的数字化、网络化、智能化智能制造之路正展现我们面前。

  智能应用探路智能工厂

  所谓智能工厂,是以卓越运营为目标,贯穿运营管理的全过程,具备高度数字化、可视化、模型化、集成化和智能化的炼化工厂,通过技术变革和业务变革,让企业具有更加优异的感知、预测、分析优化和协同能力。据中石化集团信息管理部副主任李剑锋介绍,按照中石化集团的顶层设计,智能工厂是对数字工厂的延伸,首先,要构建一套全面感知的系统;其次,要实现各层面的业务协同;第三,要提高企业的预测预警能力,保证生产安全和环保;第四,通过云计算和大数据技术,为企业提供科学决策。

  建设智能工厂是复杂的系统工程,没有成熟经验可借鉴。九江石化有重点、有步骤地顶层设计、整体规划,按照填平补齐、完善提升、智能应用的三步走路线图,在计划调度、安全环保、能源管理、装置操作、IT管控五个领域,实现了具有自动化、数字化、可视化、模型化、集成化特征的智能化应用,以及覆盖生产经营、发展建设、企业管理和文化建设三大板块业务、全面支撑九江石化的特色管理模式,为石化流程企业智能制造探索了一条可行的建设路径。

  九江石化智能工厂整体上分为三个层次:一是管理层。以企业资源计划(ERP)为主,包括实验室信息管理系统(LIMS)、原油评价系统、计量管理系统、环境监测系统等,主要是对生产中的人、物、数据进行管理。二是生产层。包括生产执行系统(MES)、生产计划与调度系统、流程模拟系统,并生成企业运行数据库,管理层的原油评价数据、分析数据,以及各项目标在这一层转换成具体操作指令。三是操作层。包括产品生命周期(PLM)、装臵流程模拟(RSIM)、Orion,根据周、日的排产计划,监测生产设备负荷、仪器仪表运行、采集实时数据等。

  九江石化建设了企业级中央数据库,突破了此前业内普遍采用的插管式集成方式的限制。中央数据库集成了13个业务系统的标准数据,为9个业务系统提供有效数据。通过采标、扩标、建标方式,完成了与中国石化标准化平台的对接。九江石化智能工厂实时数采架构图如图1所示。

  图1九江石化智能工厂实时数采架构图

  九江石化实时数据库实现了38套生产装置及辅助系统的数据采集,实时数据库容量扩容至38000点。实现流程图、历史曲线、装置平稳率、报警统计等功能,为生产运营、经营管理层面信息系统应用提供支撑。

  在数字化的基础上,利用物联网的技术实现的信息化让工厂更有可能从制造转变智造:几十万个数据的处理结果可以清楚掌握生产流程、提高生产过程的可控性、减少生产线上人工的干预、即时正确地采集生产线数据,以及合理的编排生产计划与生产进度。

  在企业制造执行方面,九江石化MES系统2008年上线运行(见图2),已升级为SEMES3.0版,为中国石化自主知识产权产品,系统覆盖生产装置、罐区、仓储、进出厂、生产平衡、统计平衡、计量等生产管理业务,实现了生产日平衡、旬确认、月结算以及生产信息可视化,提高企业生产管理的精细化水平。

  图2 MES架构图

  九江石化ERP系统2005年9月正式上线,经过多次功能完善及深化应用,建立了以财务为核心的一体化、规范的业务操作平台;在业务流程重组的基础之上,实现物流、资金流、信息流三流合一。ERP系统包括财务会计、管理会计、生产计划和控制、项目管理、物料管理、工厂维护、销售和分销、审计管理、人力资源管理等模块。

  同时建立环保实时监控和应急指挥平台,集HSE管理、环保数据实时监测、119接处警、各类可燃有毒有害气体实时联网及视频监控联动、应急指挥等系统于一体,近900个有毒有害及可燃气体报警、1000余个火灾报警点、600余个视频监控摄像头统一管理、实时联动、应用达到国际先进水平;生产过程实时感知能力全面提升,2万余个实时数据采集点、使得主要装置自动化控制率、数据采集率达95%,各类温度、压力、流量监测(计量)仪表实时联网,覆盖率100%。

  在智能化管理方面,一体化能源管控中心实现了能源计划、能源生产、能源优化、能源评价的闭环管控,使公司能源整体在线优化,节能效益最大化,能耗降低4%;HSE全员全过程管理建立HSE观察卡5.84万个,HSE备案系统长期有效运行,使用达43万次,35处废水、15处废气、16处噪声、3处环境空气等环境实时在线测试点在环保地图实时展示。在智能装备方面,九江石化全面推广了拥有自主知识产权的软硬件装备应用,并大力推进IT设施集成应用、智能应用,开展基于4G无线网络的工厂复杂环境深化应用,实现智能巡检。

  智能制造 梦想照进现实

  作为江西省两化融合示范单位,九江石化智能工厂试点建设以来,智能工厂框架已初步形成,公司IT应用能力、精细化管理水平不断提升,安全环保各项指标跨入集团公司先进行列。近年来,九江石化先后通过质量体系和HSE体系认证,建立融合6个国家级体系标准,荣获全国环保先进单位全国五一劳动奖状全国文明单位等多项荣誉称号。

  2015年9月10日,国家工业和信息化部召开全国智能制造试点示范经验交流电视电话会议,苗圩部长出席会议并作重要讲话。3年来,我们围绕核心业务,与油品质量升级改造工程同步推进智能工厂试点建设,持续提升安全环保、经济效益和综合管理水平,努力实现传统炼化企业的提质增效和转型升级。作为5家典型企业之一,九江石化总经理覃伟中在北京主会场作经验交流发言。

  2013年,九江石化共测算优化案例78个,助推公司盈利2154万元,实现了2000年以来九江石化首次扭亏为盈。

  九江石化自主开发了炼油全流程优化平台,在国内同行中首次上线运行,实现敏捷生产,提升经济效益。利用该平台,公司持续开展资源配置优化、加工路线比选、单装置优化等工作,2014年滚动测算案例127个,增效2.2亿元,助推公司加工吨原油边际效益在沿江5家炼化企业排名逐年提升,2014年位列首位。

  在智能工厂各类信息系统支撑下,九江石化本质安全水平不断提升。施工作业备案及监管体系,850台有毒有害可燃气报警、1000余处火灾报警、600套视频监控等一体化联动,支撑HSE管理由事后管理向事前预测和事中控制转变,公司连续5年获评集团公司安全生产先进单位。环保地图和短信平台推进环保管理上台阶,公司外排达标污水COD、氨氮指标处于业内领先水平。

  当前,九江石化与智能工厂相匹配的管理体制和运行机制逐步形成,完成了一系列组织机构重组与职能调整,构建了扁平化、矩阵式集中管控新模式,组建了生产经营优化、自主三维建模等专业团队,业务流程进一步优化,管理效率持续提升。

  智能探路继续前行

  目前,九江石化借助智能设备和信息化手段,已经构建了智能工厂的基本框架。下一步,九江石化将建设升级版的智能工厂。

  2016年3月23日,九江石化-浙江中控智能制造联合实验室在九江石化数据中心揭牌。双方将按照战略合作框架协议,围绕PID回路评估软件先进控制(APC)应用实时优化(RTO)试点人员定位等课题积极推进智能化深度应用,加速创新驱动和转型发展,持续提升企业安全环保、经济效益和综合管理水平。覃伟中表示,与中控的战略合作意义深远,将智能化工厂向高端国际化迈进了一大步。共建实验室是中控与九江石化强强携手,深入开展智能制造探索实践的一项重要标志,也是一个起点。这一联合研发机制的成立,既立足长远,又脚踏实地。对九江石化而言,实验室的建立意味着联合第三方技术力量,借助国际先进的自动化信息化解决方案,全力以赴地致力于适合炼化行业和自身企业需求的智能制造实践。

  九江石化已经与上海交通大学等5所高校以及北京邮电大学、浙江中控、石化盈科等ICT厂商签订了九江石化智能工厂产业联盟4个框架协议,规划设计并启动建设石化智能工厂升级版,将借助全三维数字化炼厂、集中集成平台和大数据技术等,建立各类预测及优化模型,分析、改造、优化业务流程,不断提高各环节实时感知能力、机理分析能力、模型预测能力、优化协同能力,持续提升安全环保、经济效益和综合管理水平,打造国家级智能制造试点示范企业,努力实现传统炼化企业的提质增效和转型升级。

  随着互联网等信息技术的广泛应用,生产型企业正在逐步向服务化转型,由传统的提供产品的企业转变为提供包括产品、服务、设计等在内的综合服务提供商。为此,九江石化下一步将在建设智能工厂的同时,积极推动生产方式、商业模式、服务模式的创新,建立集约化、一体化的经营管理新模式和数字化、网络化、智能化的生产运营新模式,转变以单一产品为主的商业模式,逐步构建以客户为中心、互联网为载体的石化商业新业态。

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