智能工厂推动石油石化企业高质量发展

面对全球新一轮科技革命和产业变革，中国石油化工集团有限公司（以下简称中国石化）积极拥抱新一代信息技术，大力推进炼化企业数字化转型、智能化升级，以智能工厂建设为抓手，赋能新质生产力发展，驱动炼化企业高端化、智能化、绿色化发展。

为加快提升经济效益、生产效率和安全环保水平，中国石化从2012年开始智能工厂建设，经过10多年的探索实践，目前已建成16家炼化企业智能工厂，其中镇海炼化、中科炼化、九江石化、天津石化、扬子石化、北海炼化、广州石化等7家企业获评国家卓越级智能工厂。通过智能工厂建设，企业劳动生产率平均提高20%以上，万元产值能耗平均降低6%，安全环保水平大幅提升，并在理念创新、管理创新、技术创新、应用创新等方面实现了八大转变，推进了企业的数字化转型、智能化升级，提升了企业运营水平和效率。

----实现了规划设计由分散重复向统一共享转变。

统一规划设计，提出数字孪生智能石化工厂建设理念和实施路径；通过“数据+平台+应用”的建设模式，支撑了企业的信息共享；研制了石化行业智能制造标准体系，形成了标准体系结构、框架和标准明细表，梳理了124项智能制造标准，完成了智能制造标准化顶层规划；构建了石化行业智能工厂场景库和数字化转型新技术应用场景库，指导企业的智能工厂建设应用。

----实现了系统构建由封闭孤立向互联互动转变。

构建基于数字孪生技术的石化行业工业互联网平台，解析石化生产所需的70余种各类工业协议，沉淀400TB的数据资产，承载400多个工业机理模型、20多个工业智能算法、11大类技术服务以及计划、调度、操作等覆盖全业务的业务组件，接入近90个系统，解决了原系统封闭孤立的问题，支撑了业务的协同联动。

----实现了生产协同由局部优化向全局优化转变。

以效益最大化为导向，通过月计划—周计划—日计划—日优化—日效益的全局性优化、区域优化，实现了效益、优化、执行的全流程管控以及生产优化与调度指令一键联动，持续推动业务运营管理向价值型转变，支持企业更好地满足市场需求，提高生产的灵活性和适应性，截止2024年底，中国石化通过智能工厂建设累计增效超过30亿。

----实现了过程控制由平稳控制向实时优化转变。

采用先进控制、实时优化、智能控制等技术，提升化工装置的优化控制水平，满足企业安全生产、平稳操作、优化创效的生产需求，实现炼化企业生产过程的实时智能协调控制，取得明显效果。如乙烯装置的“三烯”收率提升0.2个百分点，循环流化床（CFB）锅炉效率提高1.04%。在聚丙烯装置采用非线性优化控制技术，牌号切换过渡时间比人工操作缩短10%左右。

----实现了设备管理由事后检修向预知维护转变。

结合5G、振动物联传感器、腐蚀探针、机器人等技术，对动静电仪等主要设备状态数据进行采集，利用人工智能、大数据等技术，以及故障征兆库以及专家知识库，实现了大机组、机泵、静设备腐蚀、电气装置、阀门仪表等设备异常状况的诊断分析，提升了设备的安全稳定运行水平，实现了预知性维修。

----实现了安全防控由事后处置向事前预警转变。

利用5G、人工智能、传感器等技术，从加强安全风险防控入手，提升风险预判能力；聚焦工艺报警及设备失效预警，从源头杜绝安全风险，实现隐患管控，提升企业安全管理水平；以环保低碳为目标，从加强环境风险预警入手，聚焦废气、废水、固废及环保设施，对异常情况进行提前预警，提升环保节能管理水平。

----实现纸质交付向数字化交付和一体化运营转变。

全面开展新建炼厂数字化交付，实现了三维模型、PID图、设备主数据等设计资产向业务业主的移交，以及虚拟资产和实体资产的同步移交；基于数字化交付的成果，在新建炼化企业智能工厂建设中开展了生产管理、设备管理、安全管理和应急指挥等应用，实现了“设计+运营”的一体化。

----实现了作业模式由人工操作向人机协同转变。

在巡检、化验、仓储、消防等业务环节，利用人工智能、机器人和物联网等技术，通过人机实时协同，实现了生产操作的少人化和无人化。例如，天津石化利用智能清罐机器人在大型储罐、油泥池等有毒有害环境中替代人工完成底油清淤清洗工作，清洗效率提高70%以上。建设了智能仓库，实现物资、产品的无人自动收发，产品下线后的入库、出库、装车出厂、空托盘上线等作业的全流程自动化，提升40%-60%库容量，物资收发货速度提高50%，减少运维成本和相关人员配置，作业人员减少60%以上。

同时，通过智能工厂的建设，探索了传统流程制造业智能化发展道路，推进了石化工业高端化、智能化、绿色化发展，实现创新链、产业链、价值链、人才链的融合，推动了石化产业数字化转型和智能化发展，助力石化产业智能制造水平迈入国际先进行列；通过智能工厂的建设，提升了石化智能制造技术和产业链自主可控水平，首创了石化行业工业互联网平台及标准体系，开发了智能制造关键核心技术，研发了适用于典型石化行业应用的工业软件，创建了数字孪生的智能石化示范工厂；通过智能工厂的建设，带动了智能化生态建设和相关产业协同发展，形成了产学研用一体化的创新联合体，促进了石化自主成套技术、新一代数字技术、智能装备技术的深度融合与产业转化。

随着人工智能等新技术的发展和应用，中国石化智能工厂将进行不断升级，持续推动企业管理模式、生产模式和营销模式的变革，助力我国石化工业竞争力提升和高质量发展。（作者：中国石化集团公司副总工程师、首席工程技术大师 王子宗)(责任编辑：沈晔)