数据加持 应用发力 孪生协同

　　11月28日，广东石化智能工厂顺利通过国内制造企业目前最高等级——国家智能制造能力成熟度(CMMM)四级评估，这对已经入选国家智能制造示范工厂的广东石化来说，有最高等级智能制造的加持和发力，加快了广东石化绿色、智能、效益型世界一流炼化企业建设步伐。

　　走进广东石化，全厂覆盖的4G5G无线网络让人立即感受到数智化的无限“魅力”......基于全域共享数据和智能化模型打造的数字化调度指挥、智能物料平衡、数字孪生应用、智能巡检、智能物流、智能立体库、现场作业管控、设备腐蚀检测和预防性维护等数智化应用场景，实现了数数串联、点点对接、全域共享，在数智化的不断发力下，这座南海“石化明珠”发展的越发耀眼。

　　云原生技术 建无信息“孤岛” 企业

　　广东石化作为新建炼化企业，在项目建设过程中，顶层设计上就将智能工厂与工程项目同步建设，采用云原生技术创新实现了新一代 MES、企业生产指挥、数字孪生工厂、企业综合数据库等智能化应用，实现全业务域数据集成共享，使广东石化成为集团公司第一家无信息孤岛的企业，建成中国石油炼化企业首家采用工业互联网技术构建的云原生智能工厂。

　　智能工厂通过对业务流程进行梳理优化，形成计划调度、生产运行、工艺技术、能源管控与优化、供应链协同、经营管理、设备全生命周期管理、安全环保管控、数字化接收与应用等9个端到端流程，实现业务、数据与应用的融合和贯通。

　　智能化数据犹如水和血液一样，不断循环流动且确保身体细胞获得必要的氧气和营养，发挥最大价值。然而，炼化企业工艺流程复杂，具有流程连续性强、装置关联度高、数据流转关系纷繁复杂等特点，普遍面临数据“孤岛”问题。

　　12月5日，广东石化数据中心系统运维人员陈锴斯打开综合数据库平台(简称“数据中台”)进行巡检。他迅速打开采集管理选项，进入到任务调度栏中，对接口进行立即执行一次，几秒钟就能完成数据采集工作。通过“零代码、可视化、向导式”的配置界面，陈锴斯4步操作展示了创建新的数据源接口的“数据秒开”。

　　除了“数据秒开”，数据共享也是数据中台的一大“特色”。陈锴斯说：“我们完成的某一个数据后，就会传送到数据目录里进行保存，需要的部门就可以直接在数据中台拉取有效数据。数据共享的最大作用就是为跨域跨业务数据交互提供统一‘语言’，实现数据共享。”

　　广东石化数据中台基于工业互联网平台微服务体系架构和企业综合数据库数据管理工具，提供数据采集、数据治理和数据服务能力，为全厂智能化各业务领域应用系统提供统一数据服务，全面消除数据孤岛。

　　通过基于微服务体系架构开发的全厂物料移动和物料平衡功能，改变“数据不及时、计算易出错、信息传递慢”的模式，数据自动采集时间节省30%以上，物料平衡模型求解时间小于10秒，全厂物料平衡业务操作时间缩短到0.5小时以内，提升调度平衡工作效率50%以上。

　　目前，广东石化在数据中台赋能下，智能化工厂实现实时数据采集58万余点、装置在线数据采集率100%、关键机组/机泵在线监测覆盖率100%，数据对接与集成效率提升80%。

　　数智化赋能 实现安稳长满优

　　在广东石化公司中控室二楼，生产指挥中心管理人员不停地调换调度优化系统上的产品走向、原材料、中间产品罐存和全厂装置画面等，实时采集装置运行、罐区监控、环保监测、安全监控、能源管理、进出厂、油品调合等生产全过程数据。

　　生产运行部(总调度室)主任王恒说：“智能工厂彻底改变了我们生产运行传统的工作方式，像我们这种规模的炼化企业只需要12名调度人员，负责41套主要生产装置，这在过去是很难想象的。”

　　生产指挥系统以全厂生产事件为驱动，对生产计划、装置运行、罐区监控、环保监测、安全监控、能源管理、进出厂、油品调和、应急指挥等全业务流程进行监控。此外MES系统里，可以查看5900余幅与DCS 1:1的实时流程图画面，实时查看罐存量、可收量、可付量，机泵状态、阀门状态等信息，为生产指挥决策、运行管理和工艺技术分析提供了智能化的分析手段。

　　王恒介绍，例如石脑油、柴油、蜡油、渣油、乙烯等关键组分全厂物料实时平衡模型，就可实时监控物料平衡状态，自动计算不平衡量，跟踪倒罐、切罐等生产事件，指挥调度作业，在中石油炼化企业中首次实现“班跟踪、日平衡”，建立起“自上而下的生产协同优化一体化管控”模式。同时，预警功能还能及时提示潜在问题，真正实现了问题导向，事件驱动，大大降低了调度人员的工作强度，稳坐驾驶舱。

　　化工二部工艺工程师胡刚对于“自上而下的生产协同优化一体化管控”模式深有体会。“料仓数据和化验分析数据都可以自动提取和查询，单据传递时间由30-60分钟缩短为10秒以内，不仅节省了时间，统一了批次号，生产、化验、包装业务也在线上协同起来，现在都不用打电话了，节约人力的同时，还有效避免人工操作失误。”

　　生产必须安全，安全才能出大效益。广东石化还打造安全环保管控、双重预防、智能巡检等系统，夯实“智能+安全”基座。

　　“在工艺技术、动设备管理等方面开展公司风险分级管控、隐患排查治理双重预防机制构建，通过风险分级管控排查出近1600风险点，在双重预防系统中实现动态管控，跟踪闭环管理，极大程度的保障了公司安全生产。”广东石化安全环保部副经理冯勇感慨道。

　　数字孪生 助力优质发展

　　广东石化数智化已走在了中国石油炼化企业的前列，智能工厂带给广东石化的不仅是提高效率、高效管理等，更能做到遇事不惊、迅速解决问题，这还得益于广东石化的数字孪生工厂。

　　吕斌介绍，炼化企业在生产运行容不得一丝差错，在不改变原有装置的情况下，运用数字孪生技术和机理建模，克隆出与之对应的虚拟工厂，不断对生产进行调优，使得决策更加助力于实际生产运行。

　　为此，广东石化基于数字化交付构建的数字孪生工厂是物理工厂的数字化、模型化表达，是以工厂对象为中心，形成包含三维模型、智能PID、各类关联关系等技术资料、运行状态与历史记录等多源数据的聚合信息模型，并对上层应用系统提供模型和数据服务。

　　三维数字化工厂基于工厂对象，集成MES、视频监控等系统，在与现实工厂完全一致的三维虚拟数字化工厂环境里呈现出工厂的生产运行、现场环境等信息，提供信息融合直观展示。

　　系统集成全厂重点关注生产工艺指标数据1700个，重点区域视频接入共1815路，可在三维场景中快速定位、直观展示厂内生产情况和现场情况，当工厂出现异常状况时，提供设备快速定位及信息获取功能，支持故障快速处理。

　　在工程建设期，广东石化通过全厂管线抽离功能，实现直观展示目前已配置64种介质的全厂管线的分布和位置的情况，解决了过去只有通过浏览图纸和到现场查看才能掌握管线分布情况的问题，大大提高了决策效率，支撑了火炬点火等工作部署。

　　如今，广东石化数字孪生工厂已向诊断、预测、自适应阶段升级。比如，在进行动土作业时，可通过动土作业开挖，可以快速查看地下管线和电缆，避免出现挖断电缆和误伤管线等问题；通过断面分析快速知道管线泄漏介质及周边高风险介质管线分布情况，实现断面分析功能。

　　盲板管理功能是数字孪生工厂中其中一个场景，通过盲板台账线上管理，弄清家底，保证装置安全投料试车。化工一部副经理王宏全说：“之前，我们每次都是现场手填盲板信息，费事不说还容易出错，时间久了还容易字迹模糊、信息不清楚等，无可追溯查找。现在，通过盲板台账、变动记录、三维标注和移动端应用，在三维模型上快速解现场盲板位置、分布、盲板的通盲状态和详细信息，实现一次盲板标注，后续仅需上传盲板台账，通过盲板移动端及时更新盲板台账，实现现场与台账一致。”