□ 本刊記者 符 慧
對于現(xiàn)有的煉廠項(xiàng)目,在自動(dòng)化向數(shù)字化、智能化升級的過程中,要盡可能地考慮成本節(jié)約與效益提升這兩大要素。
第二屆中國煉油石化科技智能化大會(huì)現(xiàn)場。張見明 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),對生產(chǎn)經(jīng)營提出優(yōu)化建議。這是在4月2日召開的第二屆中國煉油石化科技智能化大會(huì)上,專家對未來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?!敝袊こ淘涸菏垮X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。
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,拓展“智能+”,為制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級賦能;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GDP為13.6萬億元,占全球比重為16%左右,是世界第二大經(jīng)濟(jì)體。早在2010年,我國就已經(jīng)成為世界第一的制造大國。2017年,我國流程工業(yè)總產(chǎn)值占全國規(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,“人工智能+制造業(yè)”大有可為。目前我國流程制造業(yè)還存在著生產(chǎn)效率低、能耗物耗高、安全環(huán)保問題突出、系統(tǒng)運(yùn)營水平參差不齊等主要問題?;诙嘣串悩?gòu)信息融合與推理的知識圖譜構(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題?!叭斯ぶ悄苁峭苿?dòng)我國制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的新動(dòng)力。”他表示。
目前,圍繞制造強(qiáng)國的重大需求,我國正推進(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,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。
石化行業(yè)是流程制造業(yè),轉(zhuǎn)型升級是高質(zhì)量發(fā)展的必由之路。2018年,我國規(guī)模以上石化企業(yè)總資產(chǎn)已經(jīng)達(dá)到12.8萬億元,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)中國經(jīng)濟(jì)在全球競爭中彎道超車,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?!敝袊こ淘涸菏?、中國石化集團(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,研究制造全過程的運(yùn)行優(yōu)化機(jī)制,建立對風(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)建知識驅(qū)動(dòng)制造過程決策自動(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)過程的控制
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,對整個(gè)生產(chǎn)過程進(jìn)行仿真、評估和優(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)?!痹摴鞠嚓P(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,依靠人力來決策,決策者需要接收來自原料供應(yīng)、產(chǎn)品價(jià)格、政策法規(guī)等市場信息,還要結(jié)合生產(chǎn)過程的工藝特性、設(shè)備性能、能耗指標(biāo)、安環(huán)約束等做出決策?!斑@樣的決策過程低效,反應(yīng)遲緩,而且往往對信息和知識不能充分應(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,對企業(yè)來說,存在人才流失帶來的損失?!?/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)可以形成決策知識庫,由知識驅(qū)動(dòng)決策算法,形成知識自動(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、智能化升級的過程中,要盡可能地考慮成本節(jié)約與效益提升這兩大要素?!敝袊秃褪こ萄芯繒?huì)副理事長兼秘書長徐正寧指出。
“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。”錢鋒說。