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树立智能制造标杆 推进数字化转型
长庆石化公司打造“绿色工厂”“智能工厂”纪实
  新闻来源:石油商报 2021-09-22 16:11  

  近年来,长庆石化公司坚持以建设世界一流示范型城市炼厂为战略目标,突出“绿色工厂”和“智能工厂”两个特色打造。在中国石油集团公司“十三五”信息化规划的总体框架下,自2017年起,长庆石化正式启动智能工厂建设,以构建数据驱动的数字孪生智能为目标,深化两化融合贯标,搭建了国内首套全厂级、高精度的三维数字化工厂模型,建立了覆盖生产管理、设备管理、安全管理、能源管理六大领域的系统和平台,先后完成了管理流程全面梳理、专业运行模式重构和组织结构定向优化等管理模式和生产运营机制的全面革新。

  2020年,我国石化行业营业收入11.08万亿元,占GDP 12%,在国民经济中占有举足轻重的地位。2021年是5G在工业互联网规模商用的元年。随着长庆石化等工业企业更加全面的应用,5G化工行业数字化、智能化时代将加速到来,长庆石化在加快智能工厂建设步伐,发生着日新月异的变化。

6月10日,“全国首个5G全智能炼厂”发布会现场。

  智能新管家 制造新标杆

  2020年11月,长庆石化荣获全国第三批“智能制造标杆企业”,成为中国石油首家获此殊荣的企业。这是继入选智能制造示范、两化融合贯标等5项国家试点,通过智能制造能力四级成熟度评估后,该公司在智能制造领域取得的又一项荣誉。

  “我们建立智能机电仪管理平台,实现设备在线监测、不间断智能巡检、故障诊断、预知性维修和技术在线分析,平台已覆盖全厂430台动设备。”长庆石化科技信息部主任陈洪说,该系统故障定位效率提升至分秒级,设备在线监测故障识别达95%~99%,可提前2~3周发现设备潜在故障,设备可靠性提高20%以上。而且系统还具有自学习功能,可依托自身检测数据建立庞大的数据特征库。 

  与其他企业建立局部三维模型不同,长庆石化采用激光扫描逆向建模技术,建成了国内第一个精度达到毫米级的整厂建模数字孪生平台,可采集所有生产装置、管廊、地下管网数据,为生产、设备、安环、工程等领域提供二、三维联动、基础资料共享、可视化模拟、虚拟培训、空间维度等服务。比如吊装作业时,吊车与周边环境的空间距离、如何摆放等,可通过这个平台事先模拟。

  目前,长庆石化已初步实现以计划、调度、执行、统计、绩效一体化运行为特征的“管理精益化”,以先进物联传感和智能过程控制为特点的运行自动化,以关键设备状态监控、故障预测与专家系统为特色的“设备智能化”,以全业务链的实时风险预测预警和全程应急协作为特质的“安全可靠化”,劳动生产率提高20%,万元产值温室气体下降10%,万元产值能耗下降5%,VOCs总量消减20%。

  同时,长庆石化开展专业一体化业务运营模式重构,构建全新的运行机制。2020年8月,组建成立设备可靠性管控中心和消保一体化指挥中心,启动“生产调度一体化、设备管控一体化、应急指挥一体化”运行模式,实现专业化技术分析、专家化故障处置、专长化集约管理和专项化资源优化,提升精细化管理水平。

  “智能工厂作为企业高质量发展的重要抓手,全力聚焦降本、管理、优化、创新,充分利用人工智能、物联网、大数据等先进技术,解决实际业务难题。”长庆石化公司总经理助理、智能工厂建设领导小组办公室主任赵飞表示。

  5G新生态 智慧新工业

  生产、安全、环保是石化行业发展三大基石,行业特征非常明显:生产过程流程性强,工艺复杂,生产效率提升诉求大,安全管控要求高,碳达峰、碳中和环保压力大。5G在化工行业数字化转型中将大有可为。

  6月10日,国内首个“5G专网全覆盖、5G运营全流程、5G合作全生态、5G应用全场景”智能炼厂在长庆石化落地,开启了我国石化行业5G+智能应用。

  长庆石化是国家智能制造试点示范和智能制造标杆企业,创效能力在中国石油炼化企业靠前,综合实力稳居陕西省工业企业十强。公司拥有炼化领域典型的复杂应用场景,大量生产过程数据要与平台进行实时交互。

  为贯彻落实国家发展工业互联网、推进智能制造和数字化转型的战略部署,解决传统炼厂安全环保管控、生产效率提升和工艺运行优化等问题,2020年,长庆石化与中国信息通信研究院、中国电信陕西分公司、华为技术等企业合作,启动5G与工业互联网融合创新发展项目。

  通过部署5G工业专网、移动边缘计算(MEC)平台,构建高速率、大带宽、低时延、高可靠的5G云网基础设施,满足了长庆石化在网络延时、数据安全等方面的应用需求,打造出国内首个5G智能炼厂。

  在MEC平台上部署的5G+动设备智能预警系统,可自动跟踪厂区内数百台动设备的运行状态,进行24小时不间断实时计算和精准感知,以预知性维修替代传统的定期维修模式,故障预警准确率达95%以上,检维修成本下降10%左右,装置非计划停车次数降为零,有效降低了设备的故障发生率和维修保养成本,保障了炼油生产的安全稳定运行。同时,长庆石化还利用5G、数字孪生和视觉识别先进技术,建立了智能辅助巡检路线,巡检人员借助三维数字化平台,可随时随地调取现场高清实景,查询异常参数的相关历史数据并实时报警,有效提高了生产运行的受控管理水平。

  5G技术在长庆石化的初步应用,解决了这个公司在产业数字化转型升级中面临的技术和管理升级难题,为炼化企业运营数字化、网络化提供了具有借鉴意义的转型模式和经验。

  管控新高度 智能新水平

  8月27日,在国家应急管理部“工业互联网+危化安全生产”试点建设推进会上,长庆石化作为唯一一家建设典型案例企业进行汇报,并获高度评价。

  近年来,长庆石化在加快智能工厂建设中,充分运用智能化信息化手段,推进信息技术和炼化企业安全生产深度融合。

  搭建了安全可靠的安全环保管控域,通过建设HSE现场管理系统、VOCs网格化监控预警系统、行为分析系统、应急管控指挥平台和工控网络态势感知平台,全面采集监控现场人员行为、设备状态、环境状况等数据,将生产、设备、安全、环保等环节打通,实现智能识别安全、环保、消防和工控安全风险,自动制定防护措施,达到全面动态风险管控的目地。

  HSE现场管理系统中智能巡检模块,打通了日常管理业务流程,实现了巡检异常状况实时上报并及时处理、巡检数据实时上传、漏检及时提醒,管理者可及时掌握现场巡检情况。作业许可模块应用蓝牙标签、电子签名、人脸识别等技术,确保相关人员现场到位,工艺、设备、安全、监护人员可利用手持移动终端完成措施确认。

  建立了布局全面视频监控系统,实现了生产区、操作室、厂区周界及重大危险源等重要关键部位的视频监控全覆盖。行为分析系统根据厂区内可能发生的危险情况及行为,实现了烟雾监测、火焰监测、离岗监测、睡岗监测、着装监测及周界入侵报警监测六大预警模块。

  建成应急管控指挥平台,集成了消防、保卫和其他安全相关13个子系统,可以实现对厂区安全设备运行状态的实时监控和报警联动,全面提升了生产全过程报警、分析处置和消保一体化能力,规范了报警预警应急处置程序。

  建立智能机电仪管理平台,可实现对动设备运行数据24小时不间断分析感知、自动诊断、智能预警,优化检维修策略,降低预防性检维修频次,机组故障检修率控制在0.4%以下。

  未来,长庆石化将加快数字化转型,提升技术层面的协同能力,实现多业务模型融合和协同创新应用,打造运行自动化、管理精益化、业务模型化、诊断远程化、资产全息化、设备智能化、安全可靠化、决策支持化的智能炼厂。

 
  【作者: 冀哲 朱虹 王永鹤】 关闭窗口
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