工业互联网如何赋能石化行业数字化转型

2022-06-20 11:54:27.0

以工业互联网为抓手的传统产业数字化型是中国工业开拓创新发展的大势所趋。随着工业互联网进一步的深入应用，石油化工企业在应对市场发展与产业挑战中，积极拥抱工业互联网赋能企业数字化转型，在实践应用落地中持续走向绿色低碳、创新发展，取得了显著的发展成就。 

一、工业互联网在石油化工行业中的应用情况

在国家对工业互联网融入传统产业助力数字化转型的大力支持与推广下，石油化工行业也在实践应用中结合炼化行业特点和公司管理实际，进行工业互联网平台设计与应用。在基础设施层规划了统一的云平台，构建了统一的数据服务、开发服务、中间件服务等通用组件。在生产控制层采集企业重点管控的仪表、设备、装置等物理实体的数据并集中存储，借助专用平台综合分析。在生产管理层将生产计划、调度优化、设备管理、安全管控等业务进行数据化、模型化、流程化，最终形成行业特色软件平台。对于经营管理，实现了采购、销售的一体化管理，提高了供应商、客户与企业用户的满意度，形成了统一的物流、资金流、信息流。对于生产管理，实现了从计划排产、优化调度、生产过程控制的全流程生产管控，通过层层优化提高了产品收率、降低了能耗。对于安全管理，借助设备大数据分析、统一报警、应急指挥等平台，确保了生产的安全稳定。

石油化工行业作为国民经济的重要基础与支柱产业，在国民经济发展中占有举足轻重的地位，经过多年的发展，国内石油化工行业不仅面临着产能过剩、产品创新、环保要求、安全要求、节能降耗等多种压力与挑战。如何在快速发展的市场竞争与需求变化中增强市场竞争力？突破传统产业发展模式，采用工业化与信息化“两化”融合的路径，以工业互联网为标志的数字化转型发展模式，为石油化工行业带来了新的产业变革。

二、工业互联网在石油化工行业中的应用实践

1、“5G+工业互联网”在炼化企业中的应用实践

在实现两化融合，走向数字化转型过程中，石油化工行业由于其庞杂的生产设备、信息管理等，使得石油化工企业在数字化转型过程中存在着诸多的行业“痛点”需要解决。让我们先从镇海炼化引入“5G+工业互联网”的应用实践来看石化行业数字化转型的实践价值。

AR智慧专家远程协助：对于现场运维人员遇到无法解决的问题，需要专家远程协助的情况下，运维人员可以通过AR设备把第一视角运维现场画面传递给专家，以便于专家协同解决运维中的难题。运维专家人员通过远程指导后台系统对现场运维人员实时指导，包括语音、图片、图纸等多种形式进行远程指导，现场人员通过AR设备互动可以实时接收远程指导，大大提高运维效率。

镇海炼化作为宁波深入实施工业互联网赋能行动的试点项目之一，该项目以高品质的5G工业专网为依托，建立炼化一体化智能生产管控平台，并深入炼化企业生产、运维、环保等各环节安全管理痛点，量身定制打造多项典型应用场景，整体形成1+1+N智慧炼化架构，助推炼化企业在生产安全、人员安全、产品安全等重要的业务环节的全面升级，实现石化行业提质增效、转型发展的总体目标。

5G巡检机器人系统：通过5G+机器人技术赋能炼化生产巡检。利用机器人搭载红外成像仪查找泄漏点和便携式仪器测定泄漏浓度，通过固定或移动设备检测生产、输送和储存过程中VOC（挥发性有机化合物）的泄漏情况，并对超过一定浓度的泄漏点进行修复，提高了检测效率，延长了设备使用寿命。

危废产品溯源：以镇海炼化危险废物生产为起始节点发起联盟链，引入危险废物存储、运输、处理、监管等流程中涉及到的企业和单位，主要节点包括：镇海炼化（危废生产和危废暂存）、物流企业（危废运输）、环保科技企业（危废处理）和政府监管（环保局、安全生产监督管理部门、卫生主管部门等）。

人员安全定位：针对化工企业特殊的内外网机制搭建的网络架构，感知层蓝牙模组安装在手环/工牌/安全帽等设备中，无需网线连接直接通过无线进行数据传输节省了大量的布线安装费用。通讯基站与内网服务器之间通过交换机和物理隔离网闸连接确保化工企业内网环境安全。

5G应用场景除了常规的5G+智能巡检、5G+AR远程协助、5G+全景视频监控等厂区安全管理应用外，项目还深入镇海炼化内部生产环境的实际痛点，打造了5G+区块链危废处理溯源应用，开创了危废处理溯源的新模式，真正实现危险废物的可控可管。

2、工业互联网标识解析体系在石化行业数字化转型中应用的意义

2022年6月8日，2022中国工业互联网标识大会由工业互联网产业联盟指导、中国信息通信研究院牵头编制的《工业互联网标识行业应用指南》系列白皮书正式发布。其中石化行业标识应用指南主要聚焦石化研发设计协同化、作业现场智能化、生产运营一体化、贸易销售平台化、节能减排技术化五个数字化转型方向，探索形成标识解析实施路径和应用组织流程，总结提炼标识解析应用模式，为石化行业产业链相关参与方落地实施工业互联网标识应用提供参考。

随着工业互联网产业的深入发展，在工业和信息化部的指导与各地方政府的支持推动下，我国工业互联网标识解析体系建设已步入快车道，国家顶级节点稳步运行，二级节点快速发展，标识应用成效初显。其中，石化行业已建设二级节点5个，接入企业240家以上，截止到2021年10月累计标识注册量1.2亿。

（1）工业互联网标识解析体系赋能石化安全生产、产品溯源、价值提升

2021年初，中国海洋石油集团公司牵头建设石化行业工业互联网标识解析二级节点，面向全行业提供标识解析公共服务，针对信息化基础薄弱的中小企业提供轻量、通用的标识解析应用服务组件，形成标识数据驱动的供应链管理、产品全生命周期管理、能耗管理、安全生产管理等创新应用解决方案。

基于以上实践，标识为石化行业数字化转型奠定了重要基础。在安全管控方面，以标识为纽带贯通化学原料安全生产、储存、运输等应用场景，实现重要环节的信息流通，使原本割裂的业务和数据建立关联关系，实现一体化安全管理。在产品溯源方面，“一码贯通”实现全生命周期强监管，解决监管部门对化工产品尤其是危险品信息公开的要求，同时也提升了产品追溯防伪的精准度。在价值提升方面，借助标识解析分布式查询服务，既能够满足产业链数据互通信息共享的需求，又可以降低企业隐私数据泄露风险，保护企业核心数据资产，极大地促进了数据治理成效、提升数据要素价值。

（2）“标识+大数据”构建石化设备监测体系

基于石化行业二级节点，海洋石油富岛公司建立了石油炼化设备在线监测创新应用场景。根据需求，将生产设备、测量仪表、传感器、智能终端、设备监测模型等作为标识对象进行数据梳理，建设了一套集多方位实时监测、多技术工具诊断、大数据预警、人机结合的设备监测管理系统。基于标识大数据分析，实现了端边云快速协同服务，打造了智能化设备状态监测和故障预警体系，提升了设备的可靠性，有效降低设备运维费用。

下一步，海洋石油富岛公司还计划将工业互联网标识解析技术应用在应用指挥调度、生产过程管控、开停车管理、工艺偏差管理、设备物联、人员定位、能耗管控、机器人巡检等场景。将异主、异构业务信息形成基于标识的数字化表达，开展自动业务集成分析和综合评价，实现企业经营由信息模式进入数字模式。

三、结语

随着全球化进程的加快，我国石化行业在实力不断增强的同时，全球市场的竞争与发展，使得石化行业亟需通过数字化转型助力探索产业新的增长点。同时石化行业自身存在的行业特点，也使得石化企业面临着高危的安全管控和庞大的内部成本管理问题，这些都需要通过数字化手段提升企业精细化的安全生产管理能力，有效提高成本管控能力。通过了解镇海炼化项目对于“5G+工业互联网”的成功实施应用，为行业企业进一步探索采用数字化手段有效解决行业痛点提供良好的示范。沿着《“十四五”信息化和工业化深度融合发展规划》的发展目标与要求，在国家及各部门的大力推动下，工业互联网标识的深化应用也必将赋能石化行业高质量运营、智能化发展，创新标识应用、创立核心技术、创生综合价值。