王景涛——从理念到实践—中国石化智能工厂建设情况介绍
浅析石油化工企业智能工厂建设的基本思路
关键词
石 油 化 工 ； 企 业 ；智 能工 厂 ；建 设 思路
引言 纵观 全球 ，在 国际化 的大背景 下 ，石油
化工 企业 正朝 着大 型化 、一体 化 、智能化 和 清洁 化 的方 向发展 ，但在 发展 同时 也面 临着 诸 多问题 ，例 如 ：成本 的持续 增加 以及需 求 的长 期波 动 ，企业 及客 户对于 价格 的变 动敏 感度 持续 提高 ；提 高整 个企业 的生 产效 益与 保持 生 产的平 稳安 全的 矛盾 ；供应 链各 环节 壁 垒以 及各环 节 的复杂 度 日益升高 ；全球 经 济一 体化 导致 企业 的经 营环境 更加 复杂 。纵 观全 球 石油化 工企 业的 发展趋 势 ，未来 的石 化 企业 更趋 于市场 化 、一体 化 、国际化 ，企 业 更加 追求 高度 的灵活 性 、可靠性 和可 维护 性 ，更低的成本和更 少的中间环节。 未来 的石油化 工企 业将加 强绿 色环保 ， 能 量 的管理 和排 放 ，提 高资 产的 管理 、提升 运 营决 策的 支持 力度 ，加 强知识 的协 同 ，优 化 产业 链 条中的 各个 环节 ，使企 业利 益达 到 最大化 。 因此企 业争 相采 用 自动 化技 术 、信 息技 术和 与之相 伴而 生的现 代管 理技 术手 段 和方法来提升 自身竞争力 。 本文 主要结 合石 油化工 企业信 息化 总体 发展 情况 ，说 明建设 智能 工厂是 当今企业 管 理模 式转 变和信 息化 发展 的必 然趋 势 。本 文 通过 借鉴 全球领 先 的石 油化 工企业 的最佳 实 践 ，论述 石油化 工企 业 建设智 能工 厂的 基本 思路 ，其 中包 括 ：智能 工厂建 设特 征 、智能 工厂 建设 模 型要素 、智 能工厂 建设 目标 以及 智能 工厂 建设 内容 等 ，由此 来说 明 ，通 过合 理规 划 、明确 建设 思路 ，再 与云计 算 、物联 网、移动 通信 等新 技术 相结 合 ，最终建 设适 合 本企业 的 智能 工厂 ，以便 实现 企业使 用 同 样的 资源发挥出更大效益 的 目 标。
浅析油田数字化建设的思路
浅析油田数字化建设的思路文｜祖智慧 伊春涛这篇文章利用对油田数字化的建设目标进行详细分析，并且详细分析了油田数字化建设工作当中现在存在的问题以及建设的要求和建设的途径，本文还以某个油田的油田数字化建设为例，来进简单的举例说明，并且对比数字化实施前后的在生产方式方面的区别，对数字化建设下一步需要进行的工作安排进行最终的明确。
一、油田数字化的建设目标在勘探开发与管理类的领域中，油气生产物联网系统是一个极其重要的信息系统建设项目。
因为在油气生产运行中的工作需要，油气生产物联网系统的手段包括对生产操作自动化的实现和对生产管理流程进行优化，以此来提升工作效率，使劳动组织用工得到优化，让精细化管理应用于服务油田生产的工作中。
我们开展这些工作想要做到的最终的目标就是提高生产产量，提升工作效率，节省人力资源，减少能量损耗，并且降低运行的成本。
就目前而言，各大油田企业现在十分想要让自己的公司实现现代化，实现现代化的途径就是开展相关数字化建设。
因为我们需要关注生产油气过程的全部细节，所以建立一个覆盖全部油田的一整套物联网系统是非常有必要的，而且这一套物联网系统，最终将会被建立，自动采集相关的生产数据、对关键过程进行连锁控制、工艺的流程将得到可视化的展示、实时监测生产过程中的综合性信息管理平台，也会随之被实现。
对油田进行管理的新模式“不需要有人留下来值班、监控室全天24小时无死角、对层级进行简化等等”这些都会被实现。
对高效的集成设备进行采用，将优化油气处理、集油、注水以及污水等主体的工艺流程的工作进行实现，将极大程度提升工艺流程在进行过程中的效率，而且省了许多需要人为控制的生产环节，不过现如今，对绝大多数的油田企业来说，实现数字化建设，还是有一定的困难的。
而且远程的仪表是基本上不存在的，对数据进行抄录和监测都是由相关的工作人员在现场完成的，这样就造成了生产效率降低，而且劳动的强度也被提高了，需要用到的工作人员也变多了。
智能制造在石化行业有哪些模式？
智能制造在石化行业有哪些模式？王本力赛迪智库超过90 %的规模以上石化生产企业应用了过程控制系统（PCS），生产过程基本实现了自动化控制。
生产优化系统（APC）、生产制造执行（MES）、企业资源计划管理系统（ERP）也已在企业中大范围应用，生产效率进一步提高。
石化、轮胎、化肥、煤化工、氯碱、氟化工等行业率先开展智能制造试点示范。
包括九江石化、中煤集团的煤化工智能工厂、东岳集团的氟化工智能工厂、新疆天业集团的氯碱智能工厂等。
1. 中国石化①确立智能工厂“一把手”：4家试点单位“一把手”担任智能工厂建设的总指,组织方案论证、流程优化,推动项目实施和管理变革。
②总体规划、统筹推进：统一编制智能工厂的总体规划，统一组织系统开发和试点建设。
借助先进的项目及技术管理经验，避免重复开发、资源浪费现象。
③坚持创新驱动发展：根据信息技术发展新趋势，结合公司结构调整、转型发展、绿色低碳等战略，及时调整信息化发展方向，按照大平台、大系统、大运维的思路，重构信息化架构、体系和建设、应用新模式。
2. 中煤集团①思路明确：提出“夯实基础、完善提升、智能应用”三步走的建设思路。
②智能化生产管理：通过对设备运行状态及生产全流程数据的自动采集，依托生产业务模型，专家经验，建成生产执行平台。
实现生产管理在线控制、生产工艺在线优化、产品质量在线控制、设备运行在线监控，安环管理在线可控的智能化管理。
3. 东岳集团①升级改造生产装备：采用在线分析仪表、智能检测仪表、先进控制阀门等替代人工化验分析与手动操作，生产过程控制由现场人工经验控制向集控室自动化、数字化、智能化控制转变。
②搭建经营管理系统：搭建生产制造管理系统平台，建立生产管控中心，实现决策分析从人工规则分析向大数据智能分析转变，从局部优化到全局优化的智能管控模式转变。
③实现闭环智能制造体系：通过ERP经营管理系统与多信息系统的融合及协同，自动分解生产计划并将数据传递到MES系统及生产车间，调配生产资源，安排生产。
第四届中国石油化工智能工厂科技高峰论坛暨第十一届中国石油化工重大工程仪表控制技术高峰论坛侧记
第四届中国石油化工智能工厂科技高峰论坛暨第十一届中国石油化工重大工程仪表控制技术高峰论坛侧记2020年8月13～14日，由中国仪器仪表学会、国际过程工业自动化用户协会、江苏省仪器仪表学会、北京博工兴业工程咨询有限公司联合主办；中国自动化产业链联盟（CAIC）、360企业安全集团、浙江中控技术股份有限公司、重庆川仪自动化股份有限公司、苏州安特威阀门有限公司协办；《仪器仪表用户》杂志编辑部、中自联（北京）科技产业发展有限公司、北京智造时代会展有限公司联合承办的第四届中国石油化工智能工厂科技高峰论坛暨第十一届中国石油化工重大工程仪表控制技术高峰论坛（简称CPIF）在南京白金汉爵大酒店召开。
本届论坛由钱锋院士担任主席和技术委员会主任，谭久彬院士担任咨询委员会主任，60多位领导和专家担任大会组织机构职务，共安排主论坛、5个专题论坛、1场石油和化工拟在建项目供需合作对接会和有40多家国内外企业参加的现场技术专业展览。
2020年8月13日上午，CPIF隆重开幕。
CPIF第一至第十一届组织委员会负责人刘哲鸣主持会议。
大会主席钱锋院士、中国仪器仪表学会监事长李明远、中国仪器仪表学会副秘书长张建、江苏省仪器仪表学会秘书长陈熙源、浙江中控技术股份有限公司执行总裁崔山、360集团副总裁姚彤、重庆川仪自动化股份有限公司总经理刘长明、苏州安特威阀门有限公司副总经理周文川、国家安全生产专家组成员化工四组组长刘继臻、中国石油和化工联合会质量安全环保部副主任查伟、中石化集团安全监管部副总经理王玉台、中煤集团煤化工事业部副总经理樊宏原、中石化金陵分公司副总经理亚宏宇、中国石油炼油与化工分公司副总监张鸿、中石油勘探与生产分公司地面处处长班兴安、中国石化物装部电仪部副总经理刘旸、中国石化工程建设有限公司副总工程师黄步余、中国石化工程建设有限公司副总工程师叶向东、巴斯夫（中国）有限公司亚太区MES与自动化安全高级专家李笕列、科思创聚合物（中国）有限公司系统专家吴昊等领导和专家，以及来自油气田、炼油化工、管道储运、煤化工、精细化工、生物医药企业、工程公司、设计院，仪器仪表、自动化、信息化、智能化、信息安全的国内外企业代表近600人参加了会议。
中国石化智能工厂试点建设项目初步设计
1.2.3强化能源规范管理与优化，实现节能减排18
1.2.4通过对KPI体系全局监控，提高科学决策能力19
1.2.5建设企业级集成框架，支持卓越运营22
1.3智能工厂建设现状及发展趋势总结23
2.需求分析24
2.1需求分析方法24
2.2战略分析24
2.3模型定义26
4.5.4应用层165
4.6工业分析设计168
4.6.1基于MPP架构的数据仓库平台规划168
4.6.2实时数据分析平台规划170
4.6.3大数据决策分析平台的规划171
4.6.4大数据分析结果的展示171
4.7主数据管理与标准化设计174
4.7.1中国石化信息标准化体系174
4.7.2智能工厂建设的标准化模板181
4.10.4数据安全及系统备份恢复221
5.系统配置方案222
5.1系统配置原则222
5.2配置方案222
5.2.1云计算企业端资源节点222
5.2.2统一身份/单点登录226
5.2.3工控网安全提升226
6.实施方案230
6.1组织机构230
6.2项目管理231
6.3进度计划233
6.4风险评估及规避233
1.1智能工厂研究成果
1.1.1SPM关于智能流程制造的研究成果
2008年在美国国家科学基金会的赞助下，由加利福尼亚大学（UCLA）牵头，成立了包括企业界、学术界和政府相关机构组成的SPM组织，专门对智能流程制造（SMART PROCESS MANUFACTURING）进行研究。其中，参与的炼化企业有埃克森美孚、壳牌、道化学、杜邦等；相关的技术公司有霍尼维尔、IBM、艾斯本、ABB等。到目前为止，主要研究成果包括智能流程制造的定义、特征、模型和路线图。
石油化工行业智能化生产线规划与改造方案
石油化工行业智能化生产线规划与改造方案第1章项目背景与目标 (4)1.1 行业现状分析 (4)1.2 项目建设目标 (4)1.3 智能化改造的意义 (5)第2章生产线现状分析 (5)2.1 生产流程概述 (5)2.1.1 原油预处理 (5)2.1.2 裂化 (5)2.1.3 催化裂化 (6)2.1.4 加氢处理 (6)2.1.5 炼油产品加工 (6)2.1.6 化工产品生产 (6)2.2 设备现状分析 (6)2.2.1 主要设备类型 (6)2.2.2 设备老化及更新 (6)2.2.3 设备自动化程度 (6)2.3 生产效率分析 (6)2.3.1 生产瓶颈 (6)2.3.2 人员配置 (7)2.3.3 生产调度优化 (7)2.4 安全环保现状 (7)2.4.1 安全管理 (7)2.4.2 环保措施 (7)2.4.3 节能降耗 (7)第3章智能化生产线规划 (7)3.1 总体规划思路 (7)3.1.1 基于石油化工行业现状，结合国内外先进智能化生产技术，以提升生产效率、降低生产成本、提高产品质量为目标，对生产线进行智能化规划与改造。
(7)3.1.2 梳理现有生产流程，分析关键环节，确定智能化生产线建设的重点与优先级，实现生产过程的自动化、信息化和智能化。
(7)3.1.3 坚持以企业需求为导向，充分考虑生产线的可扩展性、可靠性和安全性，保证智能化生产线的长期稳定运行。
(7)3.2 智能化系统架构 (7)3.2.1 顶层设计：以企业发展战略为指导，制定智能化生产线的总体架构，明确各子系统之间的关系和功能划分。
(7)3.2.2 设备层：选用先进的自动化设备，如智能、自动化控制系统等，实现生产过程的自动化。
(8)3.2.3 控制层：采用工业控制系统，对生产过程进行实时监控与调节，提高生产线的稳定性和效率。
(8)3.2.4 信息化层：构建生产数据采集与处理系统，实现生产数据与企业资源计划（ERP）、制造执行系统（MES）等信息化系统的集成。
中石化：智能工厂推进信息化更上一层楼
中石化：智能工厂推进信息化更上一层楼作者：路沙来源：《中国信息化周报》2015年第45期中国石油化工集团公司（以下简称中石化）作为一体化的能源化工公司，覆盖了从最前端的油气勘探开发、油气运输，到石油炼制以及终端的油品销售等石油石化全产业链。
目前，中石化不仅在全国拥有3万多座加油站，其生产的化工产品还广泛应用于包装、建材、服装等行业和领域。
正是拥有了如此强大的核心竞争力，才使得中石化在市场竞争中具备了不可同日而语的话语权。
如今，中石化的石油炼制能力居世界第二、化工销售收入在全球排名第一，其在世界500强上的排名也升至第二。
之所以能够取得如此令人瞩目的成就，信息化建设在其中发挥了不可替代的作用。
作为一家拥有众多分、子公司的大型集团来说，如何实现总部机构、石油企业、炼油及化工企业、销售企业及科研、外贸等单位的高效协同、数据集中以及信息共享将成为其在发展道路上必须直面的问题。
如果说这些问题得不到切实有效的解决，那么结果将可想而知。
信息化起步早、成效高重压之下，中石化勇于成为了行业信息化建设的排头兵。
在信息化建设初期，中石化的信息化建设没有统一的平台和标准，以生产过程控制及工程计算、计算机辅助设计、流程模拟技术在设计中应用为主，另外，一些领先炼化企业采用计算机进行辅助管理即MIS建设。
多重举措之下，中石化的信息化工作取得了较大的发展，并取得了较好的经济效益。
然而，随着企业的日渐壮大以及市场竞争环境的日益复杂，初期的信息化应用在应对增长迅速的业务需求时已显得捉襟见肘。
此时，中石化作出了统一加快信息化发展的战略部署，并提出了“统一规划、统一标准、统一设计、统一投资、统一建设、统一管理”的原则，开始大范围的、集团化的信息化建设。
在具体实施过程中，中石化以ERP系统建设为主线，着力打造了涉及采购、原油加工、物流运输以及销售的全产业链IT系统。
中石化采用了德国SAP公司的软件作为企业ERP建设的统一平台，并实施了包括财务会计、成本控制、销售分销、物料管理、工厂维护、生产计划在内的六个功能模块。
国内油气田企业数字化转型、智能化发展创新与实践
国内油气田企业数字化转型、智能化发展创新与实践作者：徐常胜王骏梁爱国李磊孙珀来源：《中国信息化》2021年第02期面对抵御低油价风险能力弱、管理运行效率不高等诸多制约高质量发展瓶颈。
克拉玛依红山油田有限责任公司（以下简称红山公司）坚持创新驱动发展，率先实施机构扁平化和三项制度改革，全面建成低成本、覆盖面广、应用领域多的稠油油藏物联网，研发应用中国石油上游板块首例智能生产管理信息系统，成功构建物联网、油公司模式下管理架构和运行模式，为国内油气田企业数字化转型、智能化发展提供了有益借鉴。
习近平总书记在2018年全国网络安全和信息化工作会议上明确指出，要发展数字经济，加快推动数字产业化，依靠信息技术创新驱动，不断催生新产业新业态新模式，用新动能推动新发展。
要推动产业数字化，利用互联网新技术新应用对传统产业进行全方位、全角度、全链条的改造，提高全要素生产率，释放数字对经济发展的放大、叠加、倍增作用。
要推动互联网、大数据、人工智能和实体经济深度融合，加快制造业、农业、服务业数字化、网络化、智能化。
新冠肺炎疫情和油价暴跌“两只黑天鹅”叠加而至，给油气企业生产经营甚至生存发展带来了严重冲击，同时也给企业加快数字化转型、智能化发展提出了新的要求。
2020年4月，中国石油天然气集团有限公司董事长、党组书记戴厚良强调，数字化转型涉及企业的治理体系、治理能力、组织架构等，要结合企业实际，把推进数字化转型的基础、优势和不足摸清楚，要统筹谋划，做好总体设计，分层分步实施；要明确目标，统筹好相关措施和制度，先行先试后再进行推广。
红山公司以此为契机，结合公司实际情况，在数字化转型、智能化发展工作中进行了有益的尝试。
（一）红山公司概况红山公司由中国石油天然气股份有限责任公司、新疆能源（集团）有限责任公司、新疆生产建设兵团投資有限责任公司三方共同出资，于2012年9月在新疆克拉玛依市注册成立，合作面积100.1平方公里，总储量4312.07万吨，合作期限20年，是独立的经济法人实体、中国石油上游产业与地方创新合作发展首例。
跟随总书记探访长江之滨的智能炼化厂
192023 / 11 中国石化跟随总书记探访长江之滨的智能炼化厂 本刊记者 王 典 通讯员 邓 颖10月10日至13日，习近平总书记在江西省委书记尹弘和省长叶建春陪同下，先后来到九江、景德镇、上饶等地，深入长江岸线、企业、历史文化街区、农村等进行调研。
期间，习近平总书记考察了中国石化九江分公司，了解当地长江岸线生态修复、石化企业转型升级绿色发展等情况。
习近平总书记强调—破解“化工围江”，是推进长江生态环境治理的重点。
要再接再厉，坚持源头管控、全过程减污降碳，大力推进数智化改造、绿色化转型，打造世界领先的绿色智能炼化企业。
石化产业是国民经济的重要支柱产业，希望你们按照党中央对新型工业化的部署要求，坚持绿色、智能方向，扎扎实实、奋发进取，为保障国家能源安全、推动石化工业高质量发展作出新贡献。
在九江，石油化工产业的辉煌已经延续40余年。
位于庐山脚下、长江之滨、鄱阳湖畔的中国石化九江分公司，是我国中部地区和长江中下游流域的大型炼化企业。
投产43年来，九江石化累计加工原油超亿吨、上缴利税超1000亿元，连续7年上缴税费领跑江西省，是全国文明单位，全国首批智能制造试点示范企业、首批绿色工厂示范企业、智能制造标杆企业，石油和化工行业绿色工厂、中国石化绿色企业—这是九江石化化工产业的“家底”。
202023 / 11 中国石化这座美丽江城与中国石化的结合，还要追溯到20世纪70年代。
1977年6月，九江炼油厂（九江石化前身）打下第一根桩基，3年后，从这里炼出的第一滴油，开始了九江石化化工产业的辉煌。
1995年，九江石化进入全国500家最大工业企业行列，实现利税7.46亿元，占全市利税的76.2％。
此时，九江石化来到产业转向的路口：是固守300万吨炼油能力，还是奋力革新，实现产业裂变提升？答案非常明晰：没有产业链的壮大，就没有石油化工的可持续发展；没有产业的绿色转型，就没有走向高质量发展的充沛动能。
2009年，由江西省政府与中国石油化工集团公司共同推进的九江石化油品质量升级改造项目落槌；2022年，九江石化89万吨/年芳烃联合装置打通全流程，石化综合炼化加工能力由50万吨提升至1000万吨……大手笔的背后是大抱负，此时的九江石化迎来了“最好的时代”。
中国石化智能工厂建设推进制造业迈向中高端
效升级 、 加快 推进 制造业迈 向中高端 ， 具 装置操作 向系统化 操作的转 变， 由管控 算１ ２ ７ 个 案例 ， 累计 增效２ ． ２ 亿元 ； 镇 海 有积极的示范作用。 分 离向矩阵式管控一体的转变 。 ＤＣ Ｓ 、 各 炼化、 茂名 石化建成 了一体化 的生产指 类报警仪 及视频监 控等设施集 中管控 、 挥调度平 台， 建立 了三维工厂模 型和仿
建立了协同一体化的生产管控新模 劳动生产率提高１ ０ ％以上 ， 式。 智能工厂试 点建设 ， 并形成可推 广的智 线实时优化 ， 通过 将企 业资源 计划（ Ｅ Ｒ Ｐ ） 、 生 产制 实现 了集 约型 内涵 造执行（ 能工厂应用框架和建设模板， 计划到２ ０ １ ７ 提 质增效 作用 明显 ， Ｍ ） 、 先进过程控制（ ＡＰ Ｃ ） 等管
２ ０ １ ５ ￣ ｇ １ １ Ｎ 化一 彳 拜 Ｉ １ ３
文／ 赵俊贵
李德芳
覃伟 中
中国石化 自２ ０ １ ２ 年起 开展数字化 、 据 自动数采率分 别提 升 了１ ０ ％、 ２ ０ ％， 均 以及先进 的管理理念 得到实践 及应用 ，
智能化炼 化工厂试 点建设 ， 积 极推进信 达到 了９ ０ ％以上 ， 外排污染源 自 动监控率
一
些应 用达 到 国际或 业 内领先 水平 ， 有
年完成４～６家大型炼化企业推广建设 ， 式发展。
理层面、 生产层面信 息系统集 中集成 ， 实
到２ ０ ２ ５ 年全面完成在大型炼化企业 的智
建立 了炼化 板块 智能 工厂框 架模 现了生产运营 管理 的数字化 、 可视化 ， 提
中国石化国内上游智能化建设思考
协 地震处理
同
工 •Omega
作
•Π-Frame
•Geovation
调
度 控
资源调度
制
构造解释 •LandMark
•GeoFrame •VVA
数据展示 数据推送
储层描述 •Jason
•OpendTect •RokDoc
许可调用 日志记录
油藏模型建立 •Petrel
•Direct •Eclipse
安全管控
油田部生产调度系统 石油工程智能管控系统 石油工程远程决策支持系统 中石化井控管理动态信息系统 生产能耗管理系统
PCS
智能监控 运行高效 精准指挥 业务协同
……
采油气 生产全过程
支撑“四化” 向“五化”
PCS 生产监控 报警预警 生产动态 调度运行 生产管理 应急处置
4
EPBP
扩充横向油田基础业务、扩充纵向总部业务，提升业务协同，增加 对石油工程和上游研究院的支撑
（机器设备活动）
修改PCS控制模型
EPBP：管理制度、 模型、流程信息化
决策辅助
EPCP：通过专业软件和硬件 运算形成科学结论和认识
（人的管理活动）
数据
数据
数据
汇集
汇集
应用
（人的智力活动）
数据 应用
数据 汇集
中国石化勘探开发数据资源中心（EPDC）：统一的数据服务
（数据活动）
智层 机层
人层 数层
3
PCS
提升现场工控智能化，支撑现场管理精准、高效、安全 扩展应用范围，实现全部油田企业生产管理业务统一 提升PCS各级生产管理业务功能，实现总部、企业四级贯通
智能化相关的核心关键点： 智能化的修复能力 智能化的生产能力 智能化的标准制订能力
石油化工企业智能工厂建设浅谈
在积 极顺应 当前信 息时代特 点 ， 利 用先进 的管理理 念与技 术手 运 营全 过程 管理 要求 ， 实现全 方位 优化 ； 供 应链 管理一 体化 建 段， 构 建信息集 成平 台 ， 建设 企业智 能工厂 ， 实现企 业经营 与管 设 ， 满 足 实时 动 态的 观察 与 改进 要求 、 提升 业 务协 同性 、 整 体 理 的全过 程控制 与优化 。然而在具 体实践过 程 中， 石化 企业在 性 ； 资 产管理 一体 化建 设 ， 保障 企业 资产运 营管 理的规 范性 与
讲 同样 如 此 ， 这 也 是 企 业 发 展 的 必 经之 路 。 本 文应链 变得 更为 灵活敏 捷 ， 信 息集成 化水平 更高 ， 提高
题进行 分析 ， 首先简单分析 了石化 企业信 息化建设 的现状及 发 业 务运 营的安 全可 靠性 与协 同性 ， 提升 企业 综合 竞争 力 ， 实现 展 趋势 ， 然后对 只能 工厂 建设模 型 的要 素 、 建设 的 目标 以及 具 企 业效益提 升 。其二 ， 要 能通过 智能工厂 的技 术优势 实现企业
台的预 测 能 力不 足 ； 可 监控性 不足 ； 分析优 化程 度 不足等 几个 Ｈ Ｓ Ｅ和生 产 、 供应链管 理资源 ， 实现 一体化 管理 ； 能源管理 一体
化工 厂进 行有机 整 合 ， 实现 了一 体化 的综合 管理 控制 ， 可提升 技 术平 台优势 来构 建智 能工厂 的集 成体 系 ， 实现 应用 集成 、 业 企业生 产效率 。从 中也 不难看 出 ， 石 化企业 智能工厂 的建设可 务协同 、 信息共 享 。其 三 ， 优 化智能工 厂各系统建 设 ， 包括移 动 以提 升 企业 的业 务能 力 ， 满足 全厂 业 务可 见性 和 协 同 合作要 业 务管理系统 、 智能工厂知识 管理系统及 Ｉ Ｔ 资源管理 中心等 。
未来石化智能工厂顶层设计：现状、对比及展望
化工进展Chemical Industry and Engineering Progress2022年第41卷第7期未来石化智能工厂顶层设计：现状、对比及展望王子宗1，高立兵2，索寒生2（1中国石油化工集团有限公司，北京100728；2石化盈科信息技术有限责任公司，北京100020）摘要：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。
关键词：智能制造；智能工厂；设计；数字孪生；信息物理系统；建模中图分类号：TE6文献标志码：A文章编号：1000-6613（2022）07-3387-15Designing petrochemical smart plant of the future:state of the art,comparison and prospectsWANG Zizong 1，GAO Libing 2，SUO Hansheng 2(1China Petrochemical Corporation,Beijing 100728,China;2Petro-Cyber Works Information Technology Co.,Ltd.,Beijing 100020,China)Abstract:It has been a 10-year development history of smart plant undertaken by China Petrochemical Corporation since 2012.The planning and design smart plant 3.0is currently underway.What problems exist in the current petrochemical smart plant?What are the development trends of intelligent process manufacturing?How to carry out top-level design of future smart plant?In response to these three questions,this paper summarizes the existing problems,business need and technical capability requirements of petrochemical plant.The technology development trend of intelligent process manufacturing is analyzed from three perspectives,including industrial software,open process automation (OPA)and EPC implementation.The cases and enlightenment of Global Lighthouse Network (GLN)are studied.The basic characteristics,connotation and evolution route of intelligent process manufacturing are expounded.The six characteristics and five key capabilities that petrochemical smart plant should have in the future are put forward.Scope of construction content,implementation consideration and key elements of use cases were discussed,and finally the future development is prospected.Keywords:intelligent manufacturing;smart plant;design;digital twin;CPS;modeling 经过数十年的发展，我国石化产业的规模、产量和技术能力都有了大幅度提升，产业规模已跻身特约评述DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2022-0306收稿日期：2022-03-01；修改稿日期：2022-03-22。
基于人工智能的全自动化工厂的设计及实践
基于人工智能的全自动化工厂的设计及实践随着人工智能技术的发展，自动化、智能化的生产方式正在逐步普及。
其中，全自动化工厂是一个非常典型的例子。
所谓全自动化工厂，就是在生产过程中，所有的操作都是由机器或者智能设备来完成的。
而这些机器和智能设备将被人工智能技术所驱动，来完成所有的生产工作。
在全自动化工厂的设计和实践中，有一些重要的要素。
首先，需要一些核心的技术支撑。
例如，机器视觉技术、机器人技术、自动化控制系统等等。
这些技术可以相互协作，最终实现全自动化的生产流程。
其次，需要有一些基础设施的支持，比如高速网络、大数据中心、能源供应等等。
这些基础设施的建设对于全自动化工厂的成功非常重要。
然而，全自动化工厂的设计和实践需要克服很多的难点。
其中最大的一个难点就是安全性。
由于全自动化工厂运用了很多先进的技术，一旦系统受到攻击或者出现故障，后果不堪设想。
因此，在全自动化工厂的设计和实践中，安全性需放在非常重要的位置。
另外，全自动化工厂一旦搭建起来，也将会对生产的管理模式带来很大的变革。
以前，传统的生产方式会需要大量的人工投入。
而在全自动化工厂中，生产监控、数据分析、架构调整等工作都可以实现全自动化和智能化。
这将会改变传统工厂的生产方式和管理模式，也会对人力资源的管理提出深刻的挑战。
另外，全自动化工厂的引入，也将会对企业的经济效益产生重要影响。
全自动化工厂的建设需要巨额的投入和持续的维护成本。
因此，企业必须对产品质量、生产效率、节能环保等方面做出一系列重大的改进。
企业的经济效益将会受到记者的实际影响。
最后，全自动化工厂的建设，对于现代化制造业的转型升级有着重要的意义。
在科技不断进步、人口红利逐渐消失的背景下，人工智能的全自动化将被逐步普及，新兴工厂模式也将逐渐取代传统工厂模式。
这将为制造业的转型升级提供有力的支撑，促进中国经济转型的发展。
总之，基于人工智能的全自动化工厂的设计和实践，是一个具有巨大挑战和机遇的领域。
中石化开启智能油田和智能工厂之路
中石化开启智能油田和智能工厂之路
智能工厂有五个特征：自动化、数字化、可视化、模型化、集成化。
模型化非常重要，以前信息化基本上是加减乘除的计算，根本没有竞争力，只是把数据录入加减乘除。
模型化在远程技术诊断里用了非常高深的模型。
在智能工厂也有很多这样的模型。
目前中国石化信息化在物料管理方面做的比较好，重点是放在能源管理、安全管理。
能源管理系统有一些零散的，现在统一来进行建设，已经开始试点，明年要大规模地推广，这是智能工厂方面的。
智能工厂在几个局部点有所突破，一个是计划调度智能化，能源智能化，安全环保智能化，生产操作智能化，IT管控智能化。
甚至这个范围还可以有所缩小，并不是说所有的全盘智能，智能也有一个过程。
信息化的建设离不开队伍的建设，宫向阳认同信息化是一把手工程的观点，他表示，，我们副总是清一色担任信息化领导小组的组长，充分体现了一把手工程。
团队方面，他介绍，目前，中国石化信息化队伍有5000多人，中石油现在是6000多人，石化盈科有1100多人的队伍。
目前我们对这个队伍进行考核、考评和激励，另外对企业信息化进行评价，建立一套评价体系。
我们也对信息人员有一个成长的空间，现在也设立了专家岗位。
处室专家岗位在正处和副处中间，工资待遇是有一个高低。
保障措施。
除了加强组织领导，另外是标准化。
他表示，标准化工作非常难，业务部门必须是牵头部门，主要是业务标准化。
数字化转型让企业更智能——读《石油化工智能制造》
数据标准化、应用集成化、感知实时化”的石化智
书中明确提出了实现智能制造所必需的体制机
能工厂框架，打造了一个集绿色、高效、安全和可 制与管理创新，要求企业的管理模式要与智能工厂
持续发展于一体的石化智能工厂。
的建设同步，不能出现“我们的身子已进入新时代，
笔者实地调研中国石化九江分公司发现，其倡 但是我们的思想依然还在过去时”的问题。人员位
时政热点 好书荐读 17
数字化转型让企业更智能
——读《石油化工智能制造》
文 / 潘培青
对于社会大众而言，化工企业的产品在生活中 环保、设备管理的风险由事中提醒、事后提醒转为
随处可见，但也有不少人对于化工企业的认识还停 事前提醒，从人工被动提醒到智能主动提醒，风险
留在安全风险巨大、环境污染严重、两化（信息化 识别准确度和及时性得到了明显提升，从源头有效
和工业化）融合水平不高等传统的印象中，这与我 防范重大安全环保风险。
国石油化工行业整体发展的现状是不符的。通过阅
书中详细介绍了建设智能工厂的必要物质条
读《石油化工智能制造》一书，您将看到一个绿色、 件，如 ：移动宽带专网让所有人员在工厂范围内实
环保、智能工厂的模样。
现通信自由，物联网赋予每个设备管线生命，企业
备管理的智能化应用 , 通过报警仪和工业视频集中、 企业实现智能制造的路径与方法、策略，具有较强
基于风险管控的作业备案管理、面向作业管控的许 的实用性和参考价值 ；三是理念、方法得到实践验
可票证管理、基于安全资格培训年度门禁管理、基 证，本书着重论述通过数字化转型推动安全环保根
于现场监管的无线视频监控、全厂三维立体人员定 基更稳固，是在长期的实践基础上提出的。相信读
位、智能环保地图、设备与资产的全生命周期管理， 者可从这本书中收获信息化对制造业变革的一些有
中国石化的智能油气田建设
中国石化的智能油气田建设长期从事油气藏提高采收率理论与工程技术研究工作。
近年来致力于二氧化碳捕集及驱油提高采收率技术的研究与示范应用，在中石化CO2捕集、驱油和产出CO2回收利用技术方面取得重大进展，实现增加原油产量和CO2埋存的“双赢”，推动了CCUS技术的发展和应用。
稳油增气、绿色低碳和低成本是我国油气田高质量发展的目标。
作为油气田高质量发展的重要推动力，智能化建设近年来快速发展。
目前，我国油气行业无论在硬件还是软件方面都具备了较好的发展基础，具备了信息化建设快速发展的条件。
“十三五”以来，中国石化智能油气田建设围绕生产运行（PCS）、集成协同（EPBP 和EPCP）、智能油田建设示范推进信息化建设，实现了数据和专业软硬件的统一管理，先导示范见到了提高效率、降低成本的成效，为油田数字化、信息化和智能化发展奠定了基础。
01石油工业面临挑战据预测，在较长一段时期内，油气仍然占据能源消费的主体地位。
随着我国经济的快速发展，预计2030年前油气消费将保持持续增长的趋势，2030年石油需求达到7亿吨。
我国天然气需求从2004年进入快速发展期，年均消费增速14.5%，到2030年天然气需求将达到6200亿立方米。
我国油气对外依存度持续攀升，油气供给安全面临巨大压力。
1993年，我国成为原油净进口国，2010年原油产量突破2亿吨，2015年达到历史最高2.15亿吨，2015年后原油产量逐渐下降。
2019年，我国生产原油1.91亿吨，消费量6.6亿吨，原油对外依存度70.8%；同年，我国生产天然气1736亿立方米，消费量3067亿立方米，天然气对外依存度43%，油气供给矛盾突出。
从我国油气勘探开发来看，易采石油时代已经结束。
这主要表现在一是勘探开发对象不断复杂化，非常规、深层超深层、深水超深水正逐渐成为勘探开发的主要目标；二是油气资源不断劣质化，三低、重质和高含硫原油比例增加；三是高温高压、高陡构造、强非均质、深水对油气工程技术提出新的挑战，勘探开发难度不断加大；四是老油田经历50多年开发，面临高含水、产量下降的挑战。
化工智能工厂建设方案
化工智能工厂建设方案1. 引言化工行业一直以来都是世界经济的重要组成部分，然而，传统的化工生产模式面临着效率低下、能源浪费、环境污染等问题。
为了应对这些挑战，化工行业逐渐开始关注并应用人工智能技术，以提高生产效率、降低能源消耗，并实现可持续发展。
本文将介绍一个化工智能工厂的建设方案，旨在推动化工行业向智能化和可持续化转型。
2. 工艺优化和智能监控在化工生产中，工艺优化和智能监控是提高效率和降低能耗的关键步骤。
通过与传感器、设备和生产系统的连接，可以实时监测生产过程中的关键指标，如温度、压力、流量等。
借助人工智能技术，可以对大量数据进行分析和处理，从而帮助优化工艺参数，提高生产效率。
同时，通过建立智能监控系统，及时发现和处理潜在的异常情况，从而减少生产事故的发生。
3. 供应链优化和智能调度化工生产中的供应链管理是一个复杂而关键的环节。
传统的供应链管理往往依赖于经验和手工操作，容易出现延误和错误。
而采用人工智能技术可以帮助实现智能化的供应链优化和调度。
通过对供应链数据的实时收集和分析，可以提前预测到可能出现的异常情况，从而做好备货和调度安排。
此外，人工智能技术还可以基于历史数据和市场需求预测，优化供应链的布局和运作方式，从而降低物流成本和减少资源浪费。
4. 能源管理和智能控制能源消耗是化工行业的一个重要问题。
为了实现可持续发展，化工工厂需要采取措施降低能源消耗。
人工智能技术可以在能源管理和智能控制方面发挥重要作用。
通过对能源消耗数据进行分析和建模，可以找出优化的潜力和节能措施。
此外，利用智能控制技术，可以根据实时需求调整设备和生产过程的运行状态，以达到最佳的能源利用效率。
5. 安全监测和智能预警化工生产中的安全问题一直备受关注。
传统的安全监测往往依赖于人工巡检和手动报警，存在漏检和误警的风险。
而通过应用人工智能技术，可以建立智能化的安全监测和预警系统，更加准确地发现潜在的安全隐患。
例如，可以利用视频监控和图像识别技术实时监测设备和工作环境的状态，并通过智能算法进行分析判断，以提前预警并采取相应的措施。
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从理念到实践
——中国石化智能工厂建设
中国石油化工集团公司
二〇一七年一月
智能工厂建设研究与规划
一工作展望
三智能工厂建设实践与成效
二
1、信息技术迅猛发展，推动人类社会迈入数字化新时代
当今世界，信息化浪潮席卷全球，信息通信技术与制造技术、新能源技术等的交叉融合，对人们的生产生活以及生产力发展，产生了持续而巨大的推动作用，人类社会正在进入万物互联、虚实结合、智能计算、开放共享的新时代。
以信息通信技术改造提升传统产业，发展智能制造，已成为制造业重要发展趋势，对产业发展和分工格局带来深刻影响，推动形成新的生产方式、产业业态、商业模式。
工业4.0先进制造业伙伴计划中国制造2025
德国
工业4.0 战略信息物理系统（CPS ）智能生产/智能工厂/智能物流/智能服务美国先进制造业伙伴计划（AMP ）工业互联网人与数据与机器人的链接/开放的、全球化的工业网络中国
中国制造2025五大工程：制造业创新中心、智能制造、工业强基、绿色
制造、高端装备
我国实施《中国制造2025》、“互联网+行动计划”等战略，提升生产制造的数字化网络化智能化水平，促进制造业与互联网融合发展，建设制造强国、网络强国。
两个阶段目标十大重点任务
中国制造
2025
智能转型
强化基础创新驱动
绿色发展
数字化网络化智能化产能优化结构调整制造强国
国家信息化发展
战略纲要
十三五
国家信息化规划
统筹
推进
创新
引领
驱动
发展
惠及
民生
合作
共赢
确保
安全
网络
强国
智能制造
发展规划
中国制造
2025
智能制造装备发展
关键共性技术创新
智能制造试点示范推广
中小企业智能化改造
推动重点领域智能转型
智能制造标准体系
工业互联网基础
智能制造生态体系
区域智能制造协同发展
智能制造人才队伍
●核心技术自主创新
实现系统性突破●信息基础设施达到
全球领先水平
●信息经济全面发展●信息化发展环境日
趋优化发展目标：信息化能力跻身国际前列
四个具体目标六大主攻方向十大任务、十六项工程
●引领创新驱动●促进均衡协调●支撑绿色低碳●深化开放合作●推动共建共享●主动防范风险●建立统一开发的大数据体系。
国家大数据发展工程
●构筑融合创新的信息经济体
系。
制造业与互联网融合发展应用与推广工程；信息经济创
新发展工程。
生命安全监控价格与利润核算交互式封装消费者分析社交媒体市场
电子钱包
RFID
电子商务大数据移动互联物联网社交媒体
云计算智能工厂
操作自动化运营灵活敏捷管理精细高效
智能销售
多业态生活驿站站级一体化支付多样化
智能油田
全面感知
智能化控制预测分析
智能管线完整可视自适应优化安全节能数字化工程服务远程协同设计施工可视化数字化交付
3、
中国石化以智能工厂为主攻方向，推进智能制造
4、中国石化智能工厂研究与规划
2012年开展了规划编制和方案设计等前期工作
2013年完成了智能工厂规划，定义了中国石化特色的智能工厂概念和内涵
4、中国石化智能工厂研究与规划——（1）建设一个平台
建设流程工业智能制造云平台，形成一批高共享、高内聚、低耦合的技术服务和业务服务，建立统一的IT 管控平台和统一开发平台，打造平台的服务能力、管理能力及持续交付能力，支撑业务应用的灵活敏捷构建。
服务管控能力安全管理能力2435环境自动化构建能力应用监控能力1服务计量能力
身份管理能力服务目录管控能力1234业务组件化能力5业务编排能力快速交付能力技术能力管理能力持续集成能力1基础数据整合能力2大数据分析能力34物联网服务能力5生态圈支撑能力服务能力技术服务业务服务平台云资产设计运营一体
化
生产管控一体化供应链一体化公共服务类应用服务类数据服务类实时计算服务……数据库服务……分析服务类集成服务类消息服务
……大数据服务……生产管控调度指挥操作管理……设备管理能源管控
安环管控设备健康管理
设备三维应用……能流管理能源优化……安全风险管控
环保风险管控……辅助决策工业分析移动应用……供应链管理原油/原料
采购协同优化……
应用云工业互联网标
准
体
系
IT 管控
云
管理
安
全
管理运维
管
理
统
一
开
发技术支持体系基础设施云网络资源计算资源存储资源智能装备
工业互联网数据中心业务域1应用SaaS 业务域N 应用SaaS 业务域2
应用SaaS ……PaaS 业务服务（BPaaS ）技术服务（TPaaS ）
在技术支持体系中，工业物联网、云计算、移动应用、工业大数据是连接和
计算的基础，优化与控制、石化智能装备、工厂信息安全、知识自动化是四大支撑技术，虚拟现实与人工智能是面向未来的两大牵引技术。
虚拟现实人工智能知识自动化
工业物联网云计算工业大数据⏹两大牵引技术
⏹连接和计算的四大基础
移动应用工厂信息安全石化智能装备优化与控制⏹四大支撑技术
两个体系：技术支持体系标准体系
在标准体系中，依据石化工业制造特征，构建石化智能工厂标准体系三维模型，
包括管理维度、业务维度和技术维度。
其中，管理维度以采用国家标准和自建为主；业务维度与石化行业业务紧密度高，具有行业特色，主要以自建为主；技术维度以采用国家标准为主。
石化智能工厂标准体系三维模型
IT 架构与软硬件工业安全
石化供应链
一体化石化生产管
控一体化石化工厂生命周期设计运营一体化
工厂基础设施管理体制机制
管控运营模式
业务维度
02技术维度03以人为本的工作环境
管理维度
01两个体系：技术支持体系标准体系
4 、中国石化智能工厂研究与规划——（3）突出三条主线石化智能工厂覆盖石化工业全产业链流程，突出三条主线：
“炼油和化工生产管控一体化”，实现经营管理层、生产营运层、过程控制层的纵向集成；“石化全产业供应链协同一体化”，实现从原油的采购、加工、运输到销售、客户服务的供应链与物流的横向集成；“工厂设备资产全生命周期管理”，实现从工厂的项目筹建、工程设计、建造交付，到工厂运行与设备维护、资产报废退出的资产生命周期全过程数字化管理。
智能工厂
生
产
管控生产管控
面向炼油和化工生产管控一体化
面向石化价值链的石化供应
链协同一体化面向石化工厂生命周期的设计运营一体化
4 、中国石化智能工厂研究与规划——（4）提升四项能力
石化智能工厂贯穿运营管理全过程，通过技术变革和管理创新，全面提升企业全面感知能力、优化协同能力、预测预警能力、科学决策能力。
Digital Plant
全面感知能力
•人员、产品、装备、环境互联•智能单元具有计算、通信控制、远程协作和自治功能，形成完整的信息物理融合系统优化协同能力
•实现知识自动化
•跨企业的协同
•实现供应链端到端的集成和高效的人机协同
科学决策能力
•在管理过程中对问题能够进
行复杂分析、精确判断和创
新决策
•新一代生产营运中心
预测预警能力
•对过程或未知环境进行自学习并利用积累的经验进一步改善性能
•自适应特征，包括故障情况下自修复
智能工厂
智慧园区
智能工厂
智能工厂
4 、中国石化智能工厂研究与规划——（5）具备五化特征
石化智能工厂渗透到石化企业生产经营各个环节，支撑创新的业务新模式。
石化企业的智能化主要体现数字化、集成化、模型化、可视化、自动化五个方面。
数字化
•物料、产品、设备、环境、人员的全面数字化
1可视化
•工厂的二、三维全方位视图，移动终端、仪表盘等多种展现方式，实体工厂与虚拟工厂的融合
4自动化
•对石化生产过程和环境的自动控制、自诊断、自学习、自适应
5集成化
•信息集成、服务集成、应用集成；
•工艺过程集成、业务流程集成、上下游各环节集成
2模型化
•基于工艺模型、业务模型、机理模型、优化模型、设备三维模型、专家知识的预测预警、模拟、分析和优化
3。