□ 本刊記者 符 慧

對(duì)于現(xiàn)有的煉廠項(xiàng)目，在自動(dòng)化向數(shù)字化、智能化升級(jí)的過(guò)程中，要盡可能地考慮成本節(jié)約與效益提升這兩大要素。

第二屆中國(guó)煉油石化科技智能化大會(huì)現(xiàn)場(chǎng)。張見(jiàn)明 攝

當(dāng)實(shí)體工廠在運(yùn)行時(shí)，同時(shí)“運(yùn)行”的還有一個(gè)虛擬工廠。虛擬工廠實(shí)時(shí)反映生產(chǎn)工況，監(jiān)控安全、環(huán)保數(shù)據(jù)，甚至可以提前預(yù)警泄露等風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)，對(duì)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)提出優(yōu)化建議。這是在4月2日召開的第二屆中國(guó)煉油石化科技智能化大會(huì)上，專家對(duì)未來(lái)石化智能工廠的暢想。

“石化工業(yè)是流程工業(yè)，由人工智能驅(qū)動(dòng)的信息系統(tǒng)包括大數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)分析、自主決策、精準(zhǔn)執(zhí)行，以及歸納、推理、學(xué)習(xí)、提升等。”中國(guó)工程院院士錢鋒表示。自我監(jiān)控、搜集數(shù)據(jù)，自我學(xué)習(xí)、優(yōu)化——作為一項(xiàng)戰(zhàn)略性技術(shù)，人工智能可以賦能其他專業(yè)領(lǐng)域，促進(jìn)這些領(lǐng)域的改造升級(jí)。

“人工智能+制造業(yè)”大有可為

人工智能是新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的主要驅(qū)動(dòng)力量，加快發(fā)展新一代人工智能是事關(guān)我國(guó)能否抓住新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革機(jī)遇的戰(zhàn)略問(wèn)題。

在今年兩會(huì)上，政府工作報(bào)告正式提出了“智能+”的重要戰(zhàn)略。報(bào)告要求，打造工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，拓展“智能+”，為制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)賦能；深化大數(shù)據(jù)、人工智能等研發(fā)應(yīng)用，培育新一代信息技術(shù)、高端裝備、生物醫(yī)藥、新能源汽車、新材料等新興產(chǎn)業(yè)集群，壯大數(shù)字經(jīng)濟(jì)。

2018年我國(guó)GDP為13.6萬(wàn)億元，占全球比重為16%左右，是世界第二大經(jīng)濟(jì)體。早在2010年，我國(guó)就已經(jīng)成為世界第一的制造大國(guó)。2017年，我國(guó)流程工業(yè)總產(chǎn)值占全國(guó)規(guī)模以上企業(yè)總產(chǎn)值的48.55%。

如此龐大的經(jīng)濟(jì)體量，在錢鋒看來(lái)，“人工智能+制造業(yè)”大有可為。目前我國(guó)流程制造業(yè)還存在著生產(chǎn)效率低、能耗物耗高、安全環(huán)保問(wèn)題突出、系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)水平參差不齊等主要問(wèn)題?；诙嘣串悩?gòu)信息融合與推理的知識(shí)圖譜構(gòu)建、人機(jī)共融的智能溯源分析、風(fēng)險(xiǎn)實(shí)時(shí)評(píng)估和應(yīng)急輔助決策這些機(jī)器智能手段，能夠很好地解決這些問(wèn)題?！叭斯ぶ悄苁峭苿?dòng)我國(guó)制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的新動(dòng)力?！彼硎?。

目前，圍繞制造強(qiáng)國(guó)的重大需求，我國(guó)正推進(jìn)智能制造關(guān)鍵技術(shù)裝備、核心支撐軟件、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等系統(tǒng)的集成應(yīng)用，研發(fā)智能產(chǎn)品及智能互聯(lián)產(chǎn)品、智能制造云服務(wù)平臺(tái)，推廣流程智能制造、離散智能制造、網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同制造、遠(yuǎn)程診斷與運(yùn)維服務(wù)等新型制造模式，建立智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系，推進(jìn)制造業(yè)全生命周期活動(dòng)智能化。與優(yōu)化運(yùn)行；三是構(gòu)建安全環(huán)境監(jiān)控預(yù)警與風(fēng)險(xiǎn)溯源系統(tǒng)，支持流程制造企業(yè)提升安全、環(huán)保水平。

“最后要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)是資金流、物質(zhì)流、能量流和信息流的四流合一?！卞X鋒說(shuō)。

站上“人工智能+制造業(yè)”的風(fēng)口

石化行業(yè)是流程制造業(yè)，轉(zhuǎn)型升級(jí)是高質(zhì)量發(fā)展的必由之路。2018年，我國(guó)規(guī)模以上石化企業(yè)總資產(chǎn)已經(jīng)達(dá)到12.8萬(wàn)億元，如何讓如此規(guī)模的資產(chǎn)提高效率、發(fā)揮好作用，帶領(lǐng)中國(guó)經(jīng)濟(jì)在全球競(jìng)爭(zhēng)中彎道超車，是業(yè)內(nèi)外關(guān)注的重點(diǎn)。

“隨著物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術(shù)的發(fā)展，我國(guó)石化行業(yè)正加速與信息技術(shù)的深度融合，石化企業(yè)也在加速推進(jìn)智能化工廠建設(shè)，以實(shí)現(xiàn)跨企業(yè)系統(tǒng)集成，促進(jìn)數(shù)據(jù)集成共享、先進(jìn)控制等系統(tǒng)推廣應(yīng)用?！敝袊?guó)工程院院士、中國(guó)石化集團(tuán)公司原總工程師袁晴棠在會(huì)上表示。

石化行業(yè)面臨著產(chǎn)品結(jié)構(gòu)性過(guò)剩、資源能源利用率不高、生產(chǎn)安全與環(huán)保存在不足等多個(gè)挑戰(zhàn)，急需建立由客戶需求驅(qū)動(dòng)的敏捷供應(yīng)鏈，研究制造全過(guò)程的運(yùn)行優(yōu)化機(jī)制，建立對(duì)風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)的監(jiān)控和溯源體系。

錢鋒認(rèn)為，人工智能和流程制造業(yè)的融合點(diǎn)主要有3點(diǎn)。一是構(gòu)建知識(shí)驅(qū)動(dòng)制造過(guò)程決策自動(dòng)化系統(tǒng)，支持企業(yè)資源和能源高效配置和利用；二是構(gòu)建基于模式認(rèn)知的智能自主調(diào)控系統(tǒng)，支持全流程生產(chǎn)過(guò)程的控制

數(shù)字化工廠是石化行業(yè)擁抱人工智能的基礎(chǔ)

在“人工智能+制造業(yè)”上，煉化工程集團(tuán)寧波工程公司走出了重要的一步。近日，他們實(shí)現(xiàn)了鎮(zhèn)海煉化POX裝置的數(shù)字化工廠交付。數(shù)字化工廠以產(chǎn)品全生命周期的相關(guān)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，在計(jì)算機(jī)虛擬環(huán)境中，對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行仿真、評(píng)估和優(yōu)化，并進(jìn)一步擴(kuò)展到整個(gè)產(chǎn)品生命周期的新型生產(chǎn)組織方式。

“基于我們的數(shù)字模型，業(yè)主能夠施展的空間很大。我們還可以在工程移交后，進(jìn)一步提供設(shè)備的技術(shù)和運(yùn)行服務(wù)。”該公司相關(guān)負(fù)責(zé)人表示。

數(shù)字化工廠是石化行業(yè)擁抱人工智能的重要基礎(chǔ)。以往，依靠人力來(lái)決策，決策者需要接收來(lái)自原料供應(yīng)、產(chǎn)品價(jià)格、政策法規(guī)等市場(chǎng)信息，還要結(jié)合生產(chǎn)過(guò)程的工藝特性、設(shè)備性能、能耗指標(biāo)、安環(huán)約束等做出決策?！斑@樣的決策過(guò)程低效，反應(yīng)遲緩，而且往往對(duì)信息和知識(shí)不能充分應(yīng)用，決策失敗經(jīng)常發(fā)生?！卞X鋒表示，“決策者的經(jīng)驗(yàn)也難以復(fù)制傳承，對(duì)企業(yè)來(lái)說(shuō)，存在人才流失帶來(lái)的損失?！?/p>

隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展，借助企業(yè)運(yùn)行的大數(shù)據(jù)，石化企業(yè)可以形成決策知識(shí)庫(kù)，由知識(shí)驅(qū)動(dòng)決策算法，形成知識(shí)自動(dòng)化決策系統(tǒng)，指導(dǎo)排產(chǎn)計(jì)劃、物流供應(yīng)等。

“智能化工廠的建設(shè)是一個(gè)系統(tǒng)工程，智能化的前提是數(shù)字化，數(shù)字化的前提是自動(dòng)化。對(duì)于現(xiàn)有的煉廠項(xiàng)目，在自動(dòng)化向數(shù)字化、智能化升級(jí)的過(guò)程中，要盡可能地考慮成本節(jié)約與效益提升這兩大要素。”中國(guó)石油和石化工程研究會(huì)副理事長(zhǎng)兼秘書長(zhǎng)徐正寧指出。

“流程工業(yè)智能系統(tǒng)最終會(huì)實(shí)現(xiàn)8個(gè)特征——基于數(shù)字化工廠等的數(shù)字化、基于機(jī)器學(xué)習(xí)等的智能化、基于物聯(lián)網(wǎng)等的網(wǎng)絡(luò)化、體現(xiàn)出自動(dòng)感知等的自動(dòng)化、資源配置的敏捷化、協(xié)同優(yōu)化調(diào)控的高效化、環(huán)境足跡監(jiān)控等的綠色化，以及安全化?！卞X鋒說(shuō)。