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领航 | 智能化制造:京博石化智能工厂操作系统创新应用

时间:2022-09-22浏览量:101字号:AAA

为贯彻落实中央关于推动工业互联网加快发展的决策部署,加速新模式、新业态规模化推广,有力推动制造业数字化转型,2021年工信部遴选出140个技术先进、成效显著、易推广复用的平台领航应用案例,形成一批引领工业互联网规模化落地的“灯塔应用”。按照1篇/天的频次对外发布典型案例,希望为广大制造企业实施数字化转型、开展模式创新提供参考。


案例概况:

2018年起,京博石化携手浙江蓝卓以supOS工业操作系统为基础,通过“1个工业操作系统+N个工业智能APP”的应用模式,面向企业生产、经营、管理等方面开展工业APP体系建设。通过工业APP、工业模型、人工智能算法等服务组件,全面满足京博石化在企业运营、安全生产、质量管控、设备运行与维护、能源综合利用、安全环保监管等专业领域的管理所需,实现工业设备互联、异构系统集成、全厂生产调度优化、多种产品柔性生产、供应链物流协同、制造大数据分析等综合应用,从而实现京博石化全面的数字化转型,构建“五位一体”的智能工厂新格局。

关 键 词:石油化工行业,大数据,智能化制造


一、起航:企业沿革

山东京博石油化工有限公司(以下简称“京博石化”)是一家以石油化工为主业、集石油炼制与后续化工为一体的大型民营企业。京博石化以市场为中心,以安全、环保、质量管理为基础,致力于打造三位一体的石化价值方案服务商。公司原油一次加工能力为350万吨/年,公司生产的车用汽油提前六年升级至国家最高标准国VIB,车用柴油提前两年完成国VI标准升级,率先推出清净系列燃油,是山东省首家实施清净汽油标准的地炼企业。2016年建成投产25万吨/年混合烷烃脱氢装置,为国内首套混合烷烃脱氢装置。


二、转舵:企业系统单元模块离散,存在信息孤岛和数据融合问题

京博石化属于流程行业,在采购、生产、销售的供应链中涉及化工产品多次加工、经过多套装置、多个罐区的进出,生产工业复杂,尚处于从信息化、流程化向智能化过渡,并开始布局生态系统的阶段,存在着需求多变性和市场不确定性、多套异构系统并存、管理模块零散、行业经验无法沉淀、无法更好提升用户体验等痛点。

1.需求多变性和市场不确定性。在企业产供销各个环节,面对企业管理和客户的需求多变、市场环境不确定,企业如何实现管理措施灵活调整。

2.异构系统集成。京博石化有30多套异构系统,应用在设备层实时数据接入、视频数据、设备运行和资产管理、安全隐患、在线腐蚀、质量检测、罐区管理、能源管理、经营管理、集团内部管理等场景中。物料、设备等基础档案重复录入,标准多样化,数据冗余。

3.京博石化外购、自研30多个系统,满足工厂生产、调度、检验等多个领域的部分需求,系统单元模块离散、无法实现管理闭环,并且行业知识无法沉淀。

4.用户无法触达。通过传统的电话模式,与用户无法建立实时、动态、全方位的客户沟通体系。在设备远程运维、用户问题反馈、用户档案维护上存在无法及时触发问题。


三、锚定:构建可持续发展的智慧炼厂建设方案

京博石化以本质化安全和资源价值最大化为目的,希望以智能制造平台和标准化体系为支撑,以设备本体智能化、运行控制智能化、制造方案智能化为主线,以生产、经营、市场三大数据中心为依托,搭建“工业互联网+经营”智慧生态平台,提高运营效益、提升管理效率,建立工业信息化体系,打造智慧炼厂。


四、扬帆:平台赋能工厂全生命周期信息管理应用

2018年开始,京博石化携手浙江蓝卓以supOS工业操作系统为基础的数字底座,结合京博石化的实际痛点与需求,通过“1个工业操作系统+N个工业智能APP”的应用模式,解决传统的烟囱式垂直应用带来的信息孤岛和数据融合问题,构建可持续发展的智慧炼厂建设方案,基于supOS工业操作系统平台构建“云、企、端”多级联动、厂内厂外协同应用的工业大数据平台,实现工业设备互联、异构系统集成、全厂生产调度优化、多牌号产品柔性生产、供应链物流协同、制造大数据分析等场景综合应用,为企业提供以工业大数据为核心的全生命周期服务。

同时,利用工业互联网、工业大数据和人工智能等技术,实现工艺寻优、操作寻优和运营优化的目标。通过项目的实施,完成多元、异构数据融合管理并基于异构数据开发工业机理模型,建设行业化工业APP和微组件资源池,形成通用数据定义、系统集成接口技术要求、平台功能规范等标准,加速工业微服务和工业APP复用和创新,践行协同化制造、柔性化生产等制造业新模式,从而实现京博石化全面的数字化转型升级。

1.数字化转型模式新探索

通过supOS平台部署,打通了京博石化原有的信息化系统,为其构筑了统一的数据平台底座,实现海量、多元工业大数据的融合集成,以及场景式大数据挖掘应用,满足工厂全生命周期的信息管理和持续优化的要求。

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图:基于supOS的京博石化智能工厂整体架构

根据“1个工业操作系统+N个工业智能APP”的应用模式,逐步重构传统的EAM、MES、实时数据库等应用。通过设备、物料、人员、产品等对象建模,实现分散在各个系统中的数据按对象结构的元模型重组,让设备运维员、质检人员、经营计划人员、生产调度人员、操作工等统一认知。在统一的模型描述与定义下,工厂中的各岗位人员可以更加高效地为生产装置与资产设备进行服务,通过各个岗位使用的工业APP,可持续刻画同一个资产模型,从而实现工业数据资源的不断积累,利用低代码开发、数据DIY等工具,业务部门可以直接参与工业数据资源的价值挖掘与二次利用。

2.“五位一体化”智能工厂新格局

工业APP的开发与应用,让一线的业务部门精准获得价值,用户可以得到最适合自己的服务。面向设备部、质量部、运营保障部、生产部等专业职能部门,提供工业APP创新应用与个性化服务工作。用工业操作系统+APPs的方式打造全流程动态优化的智能制造新模式,为京博石化搭建了“五位一体”的智能工厂新格局——供应链经营一体化、生产管控一体化、设备全生命周期一体化、安全环保监管一体化、应急救援指挥一体化。


五、领航:价值成效

1.经济效益和社会效益

通过本项目的实施和成功应用,实现企业侧工业大数据集成平台的构建,完成工厂全生命周期的数据、操作和信息的采集和应用,灵活应对需求多变性和市场不确定性,集成异构系统,达到决策过程智能化、加工过程自动化、用户服务主动化目的,每年节省大量的人力成本和线下数据统计时间,重点生产装置提高了20%产品产量,产品质量合格率大幅提高,实现20%的事故和异常事件预测预警,设备备件管理成本降低20%,设备检维修次数降低35%,提升了装置长周期安全运行水平,通过在平台上信息共享、交流汇报、审批审核,使得项目立项完成率提高了30%。帮助企业在生产管控、供应链管理、能源管理等方面有效提升,有效地帮助企业实现数字化转型,让工业数据持续形成积累并向资产化、资本化转移,从而提升企业的综合竞争力。

京博石化积累沉淀基础数据体系、对象元模型、通用计算公式和流程图绘制模板等成果,已在30多家石化、化工、建材、园区等流程行业单位进行推广应用。

2.创新点

在项目的实施过程中,浙江蓝卓应用工业大数据与人工智能技术,为传统企业的生产制造带来新的活力与动能,沉淀了如员工个性化桌面APP、安全生产预警预报APP、智能装卸车管理APP、生产调度优化APP燃料气与氢气官网模式与操作优化APP、大机组预测性维护APP、橡胶胶粒水浓度预测APP、碳资产管理APP、设备画像数据可视化平台等很多具有自主知识产权的产品和软件等创新成果。

服务商简介

浙江蓝卓工业互联网信息技术有限公司专注于工业互联网平台的研发与产业化,以supOS工业操作系统为基础,积极开展以“平台+生态+APP”的应用推广模式,已在6300余家企业推广应用,已汇聚有效生态合作伙伴超过500家,开发9大类领域165个解决方案,在国内外30个省市、地区的30个工业行业领域中应用部署。


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