關(guān)于化工智能制造的研究

高建 楊大明 楊志(江蘇卓然智能重工有限公司，江蘇 靖江 214500)

0 引言

基于信息化技術(shù)的日益發(fā)展，為現(xiàn)代煤化項(xiàng)目提供了新的發(fā)展契機(jī)?；て髽I(yè)采用大規(guī)模智能技術(shù)，開(kāi)展化工制造項(xiàng)目；以煤為原材料，開(kāi)啟制造油、天然氣、乙二醇等項(xiàng)目。智能制造與傳統(tǒng)煤化機(jī)制相類似，仍需面對(duì)大型規(guī)模作業(yè)準(zhǔn)備、大量的能源消耗、繁瑣的工藝流程、三廢的嚴(yán)格處理等問(wèn)題。

1 化工企業(yè)智能制造建設(shè)存在的問(wèn)題

1.1 智能制造流程不完善

化工企業(yè)信息化建設(shè)是一個(gè)持續(xù)性技術(shù)更新工程，應(yīng)科學(xué)制定生產(chǎn)技術(shù)流程，增強(qiáng)技術(shù)更新與維護(hù)能力，并且采取必要措施推動(dòng)信息化建設(shè)順利進(jìn)展，最終取得實(shí)質(zhì)性效果。但是部分煤化工企業(yè)在信息技術(shù)制定流程時(shí)，持有消極態(tài)度，忽略了信息化建設(shè)的重要性，導(dǎo)致化工生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)過(guò)程中，出現(xiàn)系統(tǒng)連接故障、前后系統(tǒng)性能不一致等不利現(xiàn)象，嚴(yán)重影響著智能制造的工作效率，制約著信息化建設(shè)的深入發(fā)展。

1.2 工廠數(shù)據(jù)呈現(xiàn)孤島狀態(tài)

煤化工企業(yè)采用的生產(chǎn)工藝大多數(shù)引進(jìn)了前端科技技術(shù)，但是在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，仍處于探索學(xué)習(xí)階段，技術(shù)團(tuán)隊(duì)在研發(fā)配套信息技術(shù)時(shí)，采取保守、謹(jǐn)慎原則，通常選擇的硬件設(shè)施與控制系統(tǒng)，具有與主體工藝合作時(shí)間較長(zhǎng)、銜接成熟等特點(diǎn)，極易造成品牌分片割裂不利現(xiàn)象，例如，數(shù)據(jù)孤島狀態(tài)，造成數(shù)據(jù)優(yōu)化失控，信息化技術(shù)水平停滯不前。

1.3 缺少專業(yè)技術(shù)人員

信息化建設(shè)有利于提高化工企業(yè)決策效率，但是信息化系統(tǒng)及其配套硬件、升級(jí)、更新等具有良好的發(fā)展趨勢(shì)，其發(fā)展速度令化工工藝技術(shù)難以企及，造成化工企業(yè)生產(chǎn)工藝技術(shù)與智能制造無(wú)法保持同步?；て髽I(yè)缺少信息技術(shù)專業(yè)人才，將信息化建設(shè)作為形式工程，缺少相適應(yīng)的更新與維護(hù)，導(dǎo)致化工企業(yè)的信息化技術(shù)呈現(xiàn)滯后性，影響著化工企業(yè)長(zhǎng)久發(fā)展。

2 化工智能制造的發(fā)展對(duì)策

2.1 完善智能制造流程

第一，營(yíng)運(yùn)智能為核心。以化工企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略為核心，以提升化工企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力為主要發(fā)展方向，以業(yè)務(wù)技術(shù)為生產(chǎn)驅(qū)動(dòng)，以營(yíng)運(yùn)智能化為重點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)化工企業(yè)的智能化發(fā)展。具體實(shí)施智能化應(yīng)用的環(huán)節(jié)有：供應(yīng)鏈管理渠道、能源管理體系、HSE管理系統(tǒng)、生產(chǎn)管控系統(tǒng)、設(shè)備管理流程等。其中HSE管理體系是Health健康、Safety安全、Environment環(huán)境，三體合一的管理體系，以危害識(shí)別、風(fēng)險(xiǎn)控制為工作核心，提高生產(chǎn)安全系數(shù)，是化工企業(yè)的核心力量支撐。智能化HSE管理，有利于增強(qiáng)三體合一管理力度，促進(jìn)化工企業(yè)良好運(yùn)行。

第二，集成系統(tǒng)。信息系統(tǒng)集成是指價(jià)格計(jì)算機(jī)技術(shù)、硬件、軟件、網(wǎng)絡(luò)通信等技術(shù)與產(chǎn)品集成，實(shí)現(xiàn)特定需求的信息系統(tǒng)。比如，策劃方案、設(shè)計(jì)模型、數(shù)據(jù)開(kāi)發(fā)、實(shí)施計(jì)劃等。信息化系統(tǒng)集成是以用戶需求為基礎(chǔ)；其具有多元化設(shè)備選擇、高超的技術(shù)含量、為用戶需求提供全方位的解決途徑；其最終表現(xiàn)形式為完整的智能化系統(tǒng)；其系統(tǒng)內(nèi)整合的內(nèi)容有：多元化前沿技術(shù)、豐富多彩的管理方案、真實(shí)的商務(wù)案例等，屬于綜合性系統(tǒng)工程；典型的應(yīng)用集成技術(shù)有：數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)挖掘、J2EE、Web Services.NET架構(gòu)等。集成系統(tǒng)智能化發(fā)展，有利于提高化工企業(yè)的工作效率[1]。

第三，打造新型生產(chǎn)方式。融合多種前沿技術(shù)，開(kāi)創(chuàng)新型生產(chǎn)方式，智能化體系具有：更為透徹的感知力、更具權(quán)威的信息交互功能、更高級(jí)的智能化。整合的前沿技術(shù)有：集成、移動(dòng)聯(lián)鎖、數(shù)據(jù)庫(kù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等IT技術(shù)，化工模型、專家知識(shí)信息庫(kù)等專業(yè)技術(shù)，流程管理、敏捷制造等管理技術(shù)。

2.2 開(kāi)發(fā)智能制造技術(shù)

第一，優(yōu)化供應(yīng)鏈集成，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的最大化。大型煉化企業(yè)實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)集成包含：計(jì)劃優(yōu)化、調(diào)度優(yōu)化，以整合上、中、下游業(yè)務(wù)，便于響應(yīng)原料與市場(chǎng)的動(dòng)態(tài)需求，提高信息實(shí)時(shí)更新效率；利用已經(jīng)發(fā)展較為成熟的企業(yè)資源計(jì)劃管理系統(tǒng)(ERP)，集成生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)、生產(chǎn)管理兩大系統(tǒng)模塊，深化化工企業(yè)自動(dòng)化程度，促進(jìn)工作效率穩(wěn)步提升。

第二，調(diào)整實(shí)施裝置，提高生產(chǎn)的靈敏度?；て髽I(yè)生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)所應(yīng)用的煉化裝置，是先進(jìn)控制(APC)、實(shí)施優(yōu)化(RTO)兩種技術(shù)，此二者技術(shù)在國(guó)內(nèi)廣泛應(yīng)用，具有良好發(fā)展空間。例如，燕山化石乙烯裝置APC系統(tǒng)，完成SPYRI裂解深度在線計(jì)算，提高自動(dòng)化處理量；利用RTO技術(shù)實(shí)現(xiàn)優(yōu)化控制參數(shù)，并且進(jìn)行動(dòng)態(tài)更新參數(shù)，達(dá)成以經(jīng)濟(jì)效益為核心的閉環(huán)優(yōu)化程序。

第三，建設(shè)報(bào)警管理，加強(qiáng)生產(chǎn)管控力度。嚴(yán)格遵守統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，優(yōu)化控制系統(tǒng)的報(bào)警機(jī)制，減少無(wú)效報(bào)警帶來(lái)的不利影響，增強(qiáng)報(bào)警功能的防范作用；搭建報(bào)警知識(shí)庫(kù)，為工作人員提供有價(jià)值的操作章程；建立整體信息共享平臺(tái)，加強(qiáng)管道數(shù)字化管理力度，降低管理難度，創(chuàng)建良好的生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)環(huán)境。

第四，裝置操作導(dǎo)航，提高工作效率。操作導(dǎo)航，有利于規(guī)范生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)的實(shí)際操作，提高生產(chǎn)質(zhì)量與效率，促進(jìn)生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化；科學(xué)利用在線診斷功能，綜合分析設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，并且采取科學(xué)措施降低設(shè)備故障風(fēng)險(xiǎn)，保障化工企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)的有序進(jìn)展，增強(qiáng)設(shè)備資產(chǎn)的使用時(shí)長(zhǎng)，降低維修成本，提高工作效率。

第五，加強(qiáng)風(fēng)險(xiǎn)管控，實(shí)現(xiàn)綠色環(huán)保生產(chǎn)。風(fēng)控與綠色環(huán)保生產(chǎn)是HSE管理體系的核心內(nèi)容，對(duì)化工企業(yè)生產(chǎn)具有深遠(yuǎn)影響。HSE管理體系有利于降低企業(yè)經(jīng)濟(jì)損失，保障企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益；有助于改善生態(tài)環(huán)境，降低生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)成本，實(shí)現(xiàn)資源的循環(huán)利用。其中風(fēng)險(xiǎn)管控為核心的技術(shù)，以提高管控水平為核心內(nèi)容；采用專業(yè)安環(huán)管控軟件，詳實(shí)記錄事故，體現(xiàn)技術(shù)的及時(shí)性、智能性、專業(yè)性；此技術(shù)有利于提高風(fēng)險(xiǎn)管控能力，并且在事故狀態(tài)中開(kāi)展相適宜的應(yīng)急處理，維護(hù)生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)的有序發(fā)展。以綠色環(huán)保為核心的技術(shù)，有利于改善生態(tài)環(huán)境；提升環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)管能力，對(duì)生產(chǎn)環(huán)境展開(kāi)科學(xué)監(jiān)控與分析預(yù)警，全面提升綠色環(huán)保生產(chǎn)水平；與HSE管理系統(tǒng)相互配合，增強(qiáng)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)防護(hù)能力[2]。

2.3 加強(qiáng)復(fù)合型人才建設(shè)

第一，尋找信息化合作伙伴。智能制造的化工系統(tǒng)，依賴于信息化技術(shù)的有力支撐。應(yīng)建立與信息化技術(shù)企業(yè)良好的合作關(guān)系，達(dá)成企業(yè)間互相合作，一方面有利于化工企業(yè)實(shí)時(shí)更新與維護(hù)生產(chǎn)技術(shù)，謀求更高的生產(chǎn)效率，發(fā)展更科學(xué)的管理流程；另一方面有利于企業(yè)培養(yǎng)信息化技術(shù)專業(yè)人才，提高技術(shù)的使用率，切實(shí)發(fā)揮先進(jìn)技術(shù)為化工企業(yè)帶來(lái)的諸多便利，深入開(kāi)展技術(shù)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用，逐漸建立化工企業(yè)個(gè)性化的技術(shù)，促進(jìn)化工企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)穩(wěn)定發(fā)展。

第二，建設(shè)專業(yè)技術(shù)的培訓(xùn)機(jī)制。化工企業(yè)需要的復(fù)合型人才，應(yīng)具備專業(yè)的化工知識(shí)、良好的人文素質(zhì)、高超的信息化技術(shù)。企業(yè)內(nèi)部規(guī)劃前兩者學(xué)習(xí)內(nèi)容體系，信息化技術(shù)的學(xué)習(xí)采取合作單位共同成長(zhǎng)機(jī)制，努力培養(yǎng)一批具有化工專業(yè)知識(shí)、超群信息化技術(shù)的復(fù)合型人才，保障智能制造系統(tǒng)得到科學(xué)維護(hù)，提升化工企業(yè)同行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，針對(duì)化工智能制造存在的問(wèn)題，采取相應(yīng)的優(yōu)化對(duì)策，提高化工生產(chǎn)的工作效率與安全系數(shù)。通過(guò)樹(shù)立營(yíng)運(yùn)智能核心發(fā)展觀、采取集成系統(tǒng)的智能技術(shù)、優(yōu)化供應(yīng)鏈集成、加強(qiáng)風(fēng)險(xiǎn)管理、綠色環(huán)保生產(chǎn)等方式，來(lái)全面提升化工制造的智能化水平，促進(jìn)化工企業(yè)可持續(xù)發(fā)展。