XX石化公司智慧工厂解决方案PPT.ppt

1、XX石化公司智慧工厂解决方案PPT落实两化深度融合战略，推动石化产业转型升级落实两化深度融合战略，推动石化产业转型升级十二五以来，XX石化充分利用云计算、物联网、大数据等新一代信息通信技术，改造提升传统产业，大力推动生产方式、管控模式、服务模式转变，为公司转型升级、实现可持续健康发展注入了新的发展动力。两化深度融合取得新成效，得到了国家部委的肯定两化深度融合取得新成效，得到了国家部委的肯定?与“十一五”相比，“三大平台”信息系统功能更加完善，信息化服务能力显著提升，公司信息化水平持续保持在央企前列?信息化有效支撑了公司的改革发展、转型升级、从严管理?“十二五”期间，在国资委组织的“央企信息化水

2、平评价”中名列前茅?2014年获评“中央企业管理信息化专项提升先进单位中央企业管理信息化专项提升先进单位目目 录录一一二二智能石化试点建设进展智能石化试点建设进展石化工业大数据分析应用实践石化工业大数据分析应用实践以智能制造为主攻方向，推进智能石化建设以智能制造为主攻方向，推进智能石化建设生命安全监控生命安全监控数字化工程服务数字化工程服务远程协同设计施工可视化数字化交付智能油田智能油田全面感知智能化控制预测分析（一）智能油田示范区建设（一）智能油田示范区建设?开展智能油田示范区建设，逐步提升生产过程管理可视化、自动化、智能化水平。?在老油气田开展生产现场可视化建设，在新油气田开展生产自动化建

3、设，在高压气田、酸性气田和海上油气田开展智能化建设。?通过示范区建设，推动了油田生产管控模式变革，提高了生产效率。1变人工录取为实时采集2变人工巡检为电子巡检3油油 井井启启 停停变人工现场操作为远程自动管控人工现场人工现场远程自动远程自动2秒秒（一）智能油田示范区建设（一）智能油田示范区建设?49个管理区实现优化用工11-20%，劳动生产率提升胜利油田示范区胜利油田示范区111人56%744万56.7%48人322万用工总量中原油田示范区中原油田示范区人工成本（二）智能化管线管理系统推广建设（二）智能化管线管理系统推广建设?利用物联网等技术，提升油气管网运行管理数字化、智能化水平。?建设了智

4、能化管线管理系统并在7家试点企业上线运行，形成了管线数字化管理管线数字化管理（二）智能化管线管理系统推广建设（二）智能化管线管理系统推广建设?利用物联网等技术，提升油气管网运行管理数字化、智能化水平。?2015年底完成51家企业推广建设，覆盖近4万公里管线和理，提高了管线隐患治理和油气管网安全运行水平。（三）智能工厂试点建设（三）智能工厂试点建设?2012年，完成智能工厂（试点）总体规划设计，确定了建设目标、核心内容?一个目标一个目标：实现工厂卓越运营?两个支撑体系：两个支撑体系：技术支持体系、标准化体系?三条主线：三条主线：炼油和化工生产管控一体化石化全产业供应链协同一体化工厂设备资产全生命

5、周期管理四项能力：四项能力：全面感知、优化协同、预测预警、科学决策（三）智能工厂试点建设（三）智能工厂试点建设?2013年，选择九江石化、镇海炼化、燕山石化、茂名石化九江石化九江石化：原有原油加工能力500万吨/年，与800万吨/年油品质量升级改造工程同步进行智能化建设。智能工厂智能工厂试点试点燕山石化：燕山石化：（三）智能工厂试点建设（三）智能工厂试点建设?经过近3年的建设，4家试点企业生产营运管理的自动化、可视化、数字化水平大幅提升，促进转型升级、提质增效作用显著?初步形成了XX石化智能工厂的基本框架（1.0）?先进控制投用率提高 10%，达到生产数据自动采集率提高 10%，达到操作平稳率

6、提高5.3%，操作合格率从?劳动生产率提高10%以上生产优化从局部优化、月优化向（三）智能工厂试点建设（三）智能工厂试点建设?2015年11月13日，国家工信部召开“石化行业智能制造现场经验交流会”,辛国斌副部长充分肯定了XX石化智能工厂建设取得的成效。?智能工厂试点成效智能工厂试点成效?计划生产协同优化：计划生产协同优化：建成了一体化的全流程优化平台，实现了计划、调度、操作的全过程优化，形成了自上而下、由下到上的协同生产新模式。其中，九江石化班组数量减少削减35%、员工总数减少12%，2014年综合增效2.2计划模型计划模型计划管理计划管理?智能工厂试点成效智能工厂试点成效?生产操作：生产操

7、作：内外操协同联动提高了现场处置效率，操作平稳率提高升至100%。燕山石化开创了“黑屏操作”新模式（生产正常状态下操控台黑屏，异常状态下屏幕高亮显示、系统自动精准警示），降低了劳动生产强度，提高了应急响应效率。?智能工厂试点成效智能工厂试点成效?能源在线优化：能源在线优化：应用能源管理在线优化技术，对锅炉、蒸汽管网、瓦斯管网等工况进行实时监测、动态优化，综合平衡全厂与局部的利益，给出切实可行的优化操作方案，促进了节能减排、降本增效，每年可为企业节约能源成本500万元以上。?智能工厂试点成效智能工厂试点成效?施工作业过程监控：施工作业过程监控：结合物联网、移动终端和网络信息技术，初步建立了现场作

8、业、人员、环境三位一体的闭环监控模式，为现场安全和管控提供了支撑和保障。九江石化移动签发作业许可票证，实现了现场动火作业审批“定时、定点、定人、定票”2.作业人员定位作业人员定位监控监控3.相关人员在现场相关人员在现场签发作业票签发作业票人员定位监控人员定位监控?智能工厂试点成效智能工厂试点成效?应急指挥：应急指挥：建立了贯穿总部、企业和现场的三级一体化应急平台和三维应急演练模型，实现了重点环境排放点100%实时监控与分析，支撑关键区域事故模拟分析及抢险预演。?智能工厂试点成效智能工厂试点成效?建立三维数字化平台：建立三维数字化平台：集成了设备、工艺、HSE了资产管理效率。茂名石化通过平台对大

9、修项目安全、进度、质量、成本等内容进行实时管控，为大修项目顺利实施提供了保障，已管理项目?智能工厂试点成效智能工厂试点成效?镇海炼化应用物联网、红外线及机器人技术，建成国内石化行业首个超大型全封闭、全自动、无人操作聚丙烯立体仓库，实现了固体产品包装、仓库作业的自动化管理和无人装车发货。以智能仓储为纽带，通过销售以智能仓储为纽带，通过销售物流实现了智能工厂、宁波物流实现了智能工厂、宁波化化 工园区和宁波智慧城市工园区和宁波智慧城市“三三位位 一体一体”协同发展。协同发展。?智能工厂试点成效智能工厂试点成效?建设了运营实时监控及经营综合分析等系统，实现了实时监控、预测、预警、动态分析、移动访问等功

10、能，为管理者掌握全局、发现问题、分析及决策提供全方位支持。?智能工厂试点成效智能工厂试点成效?九江石化率先在炼化企业采用国产化技术建成“119”接警系统、行政电话、扩音对讲之间语音互联互通；实现内外操交接班点对点视频交接，提高了调度管理效率和信息资源利用率。目目 录录二二智能石化试点建设进展智能石化试点建设进展石化工业大数据分析应用实践石化工业大数据分析应用实践对大数据的认识：新一轮工业革命的关键要素对大数据的认识：新一轮工业革命的关键要素当前，全球主要国家均掀起了新一轮的工业革命，而信息技术与工业技术的融合是共同的特征。在欧美国家重振制造业的过程中，工业大数据被作为一项重要的内容。关键词：虚

11、拟与现实融合虚拟与现实融合 数据的智能化数据的智能化材料Material智能化建模Model设备machine定制化Customization6M维护Maintena 工艺Method社群Communit y对大数据的认识：新一轮工业革命的关键要素对大数据的认识：新一轮工业革命的关键要素美国推行先进制造业伙伴计划（AMP），将智能制造关键技术研发与产业化应用作为重要方向，积极发展工业互联网。智能机器工业互工业互联网联网高知劳对大数据的认识：大数据分析的目的是创造价值对大数据的认识：大数据分析的目的是创造价值大数据分析将带来制造与产品服务的竞争转型：为客户创造价值，为自己创造价值，为社会创造价值

12、。可见Visile解决Solve数据Date对大数据的认识：大数据分析的目的是创造价值对大数据的认识：大数据分析的目的是创造价值大数据分析将带来制造与产品服务的竞争转型：为客户创造价值，为自己创造价值，为社会创造价值。避免Avoid利用新知识做增值改善解决持续改进XX石化石化工业大数据应用实践工业大数据应用实践XX 石 化在智能工厂试点建设中，与清华大学等高校、研究机构合作开展了工业大数据应用的研究与实践。目前，在生产分析、生产操作、设备运行等环节的大数据应用取得了阶段性进展，为装置安全平稳运行、精细化生产提供了科学指导。试点单位试点单位应用领域应用领域生产分析应用方向应用方向催化装置报警原因

13、分析催化装置提升汽油收率分析催化装置报警预警分析重整装置提升汽油收率分析九江石化生产分析生产操作茂名石化生产分析案例案例1：生产运行分析：生产运行分析催化裂化装置报警预警催化裂化装置报警预警试点单位：试点单位：九江石化业务需求：业务需求：催化裂化装置作为炼油厂生产汽、柴油的主要装置，其加工工艺最复杂、操作控制难度大，各企业均存在着装置报警占比高、运行不平稳等问题，在各类主装置非计划停工中占比最高。自起，XX 石化连续三年开展“催化裂化年”活动，重点解决催化裂化装置生产中出现的问题。因此，在化裂化装置进行大数据分析研究，对提高装置运行的案例案例1：生产运行分析：生产运行分析催化裂化装置报警预警催

14、化裂化装置报警预警试点单位：试点单位：九江石化应用目标：应用目标：1.分析关键报警位点的根原因，在关键报警发生时辅助操作人员准确处理。2.建立关键报警位点预警模型，以便操作人员提前做出判断和调整，减少报警次数。解决方案：解决方案：通过对中石化所有催化装置历史数据进行分析，形成知识库并建立预警模型。研究研究步骤步骤实现实现方法方法?数据采集、整定、数据采集、整定、标准化标准化收集数据，按照时间作为统一维度对齐，然后进行数据整定、标准化处理，以消除量纲和数?关键报警位点关键报警位点根原因分析根原因分析基于大量历史数据计算各位点间的相关性，形成因果链路图，暴露引发报警的源头，进行重点监测和控制案例案

15、例1：生产运行分析：生产运行分析催化裂化装置报警预警催化裂化装置报警预警实现方法：实现方法：数据采集、整定、数据采集、整定、标准化标准化?关键报警位点关键报警位点根原因分析根原因分析采集了中石化所有炼化企业的50套催化裂化装置历史数据，包括生产执行（管理（LIMS）、实时数据库等系统数据，数据量约对收集到的数据进行了整定、标准化。LIMS系统数据源系统数据源案例案例1：生产运行分析：生产运行分析催化裂化装置报警预警催化裂化装置报警预警实现方法：实现方法：数据采集、整定、数据采集、整定、标准化标准化?关键报警位点关键报警位点根原因分析根原因分析依据报警次数与报警的重要性，筛选出关键的报警点；运用

16、相关性分析中的传递熵方法，通过分析历史过程数据的位点之间的因果性，结合专家的经验形成因果图，为操作改进提供依据；为关键报警预警模型提供特征位点。案例案例1：生产运行分析：生产运行分析催化裂化装置报警预警催化裂化装置报警预警实现方法：实现方法：数据采集、整定、数据采集、整定、标准化标准化?关键报警位点关键报警位点根原因分析根原因分析利用各个位点报警发生前的历史过程数据建立预警知识库；当实时过程数据趋势与知识库中某种报警呈现相似趋势且相似度超出某个阈值时，则发布相应报警预警；使操作工有更充裕的响应时间，有助于装置的平稳运行。处理难度报警发生 事故发生早期预警4预警知识库趋势：预警知识库趋势：3在线

17、检测到的数据趋势：在线检测到的数据趋势：案例案例1：生产运行分析：生产运行分析催化裂化装置报警预警催化裂化装置报警预警应用效果应用效果 1：?与专家分析互相印证与专家分析互相印证 大数据分析得到的关键报警位点的根原因，与专家经验分析的结果存在很大程度的重合性，表明大数据分析结果可信度高。发现了新的报警位点根原因发现了新的报警位点根原因以再生滑阀压降为例，利用大数据分析发现了仅凭以往经验发现不了的根原因“待生斜管滑阀阀位待生斜管滑阀阀位”。经过工业验证，证明分析结果正确。序号序号12345依据经验发现的根原因依据经验发现的根原因再生滑阀前密度再生滑阀前密度再生滑阀开度再生滑阀开度松动风量松动风量

18、催化剂性质催化剂性质大数据计算所得根原因大数据计算所得根原因（红色为验证点）（红色为验证点）再生斜管密度再生斜管密度再生斜管滑阀阀位再生斜管滑阀阀位待生滑阀压降待生滑阀压降67预混合段内筒密度预混合段内筒密度案例案例1：生产运行分析：生产运行分析催化裂化装置报警预警催化裂化装置报警预警应用效果应用效果 2：?在报警发出前实现预警在报警发出前实现预警2014年9月21日，预警模型依据“回炼油流量”的变化，提前出 了催化装置“二再密相温度”的报警，为技术人员及时采取措施争取到宝贵时间。案例案例2：生产优化分析：生产优化分析重整装置多目标参数优化重整装置多目标参数优化试点单位：试点单位：茂名石化业务

19、需求：业务需求：面对成品油市场汽油消费量增加趋势，提高汽柴比、增产汽油，可有效提升炼化企业盈利水平。重整装置是提高汽油辛烷值组分的重要装置，如何在已知原料属性下快速找出最优操作方案，同时实现汽油收率最高和汽油辛烷值最高的生产目标是企业急需解决的问题最佳最佳案例案例2：生产优化分析：生产优化分析重整装置多目标参数优化重整装置多目标参数优化实现方法：实现方法：?收集了重整装置近三年的实时数据库、MES、ITCC 数据、机泵监测数据、气象信息等九类数据，超过?通过对重整原料历史数据进行主成分聚类分析，建立分类模型，形成了典型的原料操作样本库，并据此快速确定每种原料类别下的最优操作方案。原料聚类分析原

20、料聚类分析重整原料数据建立原料分类模型建立原料分类模型分类模型的数据源案例案例2：生产优化分析：生产优化分析重整装置多目标参数优化重整装置多目标参数优化应用效果：应用效果：?对近4600个批次的石脑油原料进行了分析建模，共形成运用样本库指导工艺参数优化，使汽油收率提高支撑。同时，操作样本库也成为各班组的共享知识库，促进了整体操作水平提升。参数名称参数名称E604管程出口温度/循环氢去混合进料换热器压力/MPaR601反应器入口压力/MPaE604壳程出口温度/优化前优化前优化后优化后1642.632.211632.682.22案例案例3：设备运行分析：设备运行分析资产预知性维修资产预知性维修试

21、点单位：试点单位：燕山石化业务需求：业务需求：机组、阀门等控制设备的常规维护手段多为定期检修或故障后维修，存在现象。如果在设备正常运转条件下，能够分析出潜在故障及原因、实现预知性维修，将能有效减少维修成本、降低非计划停工风险。解决方案：解决方案：案例案例3：设备运行分析：设备运行分析资产预知性维修资产预知性维修实施过程：实施过程：搭建了基于Hadoop的大数据分析平台，建立了关键设备数据分析与智能诊断系统，实时获取机组、阀门等关键设备的振动、温度、压力、流量等数据，通过故障预测分析，准确判定故障原因，自动生成检修维护计划，从而保证了设备维护更有针对性。对27个关键机组集约300万条实时监测数据

22、，利用故障预测算法进行实时预测，为准确判定故障原因、合理安排配件采购、减少检维修成本提供了支持。阀门故障预知性维修阀门故障预知性维修案例案例3：设备运行分析：设备运行分析资产预知性维修资产预知性维修应用效果：应用效果：?2015年8月14号系统预警“酮苯脱蜡装置调节阀阀芯堵塞”，现场检查发现阀门内有焊渣。检修后，数据正常。?2015年8月28起，二蒸馏装置调节阀控制效果逐渐变差，系统连续预警，经现场检查，发现阀门反馈杆即将脱落，及时维修后数据恢复正常。目目 录录一一二二智能石化试点建设进展智能石化试点建设进展石化工业大数据分析应用实践石化工业大数据分析应用实践落实落实“中国制造中国制造 202

23、5”“互联网互联网+”等国家新战略等国家新战略党的十八届五中全会强调：实现“十三五”时期发展目标，必须牢固树立开放、共享开放、共享发展理念。这为石化产业加快转型升级指明了方向中国制造中国制造 2025核心技术核心技术网络化网络化数字化数字化智能化智能化创新驱动创新驱动智能转型智能转型核心目标核心目标产能优化产能优化结构调整结构调整制造强国制造强国中国制造中国制造2025绿色发展绿色发展强化基础强化基础主线主线工业化与信息化深度融合工业化与信息化深度融合促进大数据发展行动纲要促进大数据发展行动纲要确定确定“十三五十三五”信息化发展目标信息化发展目标总体目标总体目标按照“大平台、大系统、大安全、大

24、运维”方式，建设经营管理、生产营运、客户服务、基础技术四大平台，构建标准化和信息安全两个体系，建立一套信息化管控机制（简称信息化“工程），进一步提升信息化能力和水平，为公司转型升级、创新发展注入强劲新动力。世界一流能源化工公司世界一流能源化工公司集成共享的经营管理平台集成共享的经营管理平台信信息息安安互联智能的生产营运平台互联智能的生产营运平台全全推动各领域大数据应用，提升生产经营决策分析水平推动各领域大数据应用，提升生产经营决策分析水平经营管理经营管理开展风险预测，投资组合优化等大开展风险预测，投资组合优化等大数据分析应用，提升经营管理决策数据分析应用，提升经营管理决策分析深度、精度和实时性，提高集分析深度、精度和实时性，提高集团整体一体化管控水平团整体一体化管控水平经营风险预测经营风险预测资产绩效分析资产绩效分析投资组合优化投资组合优化成本结构优化成本结构优化生产营运生产营运开展油藏动态分析、设备预测性检开展油藏动态分析、设备预测性检修等大数据分析应用，通过实时性、修等大数据分析应用，通过实时性、预测性、关联性分析，提高生产效预测性、关联性分析，提高生产效率，优化生产流程，降低运营成本率，优化生产流程，降低运营成本油藏动态分析油藏动态分析设备预测性检修设备预测性检修生产运行状态优化生产运行状态优化安全监测预警安全监测预警谢谢谢谢