2018第二届化工行业智能制造发展论坛实录

    11月9~10日,由中国化工报社和浙江新安化工集团共同主办的2018第二届全国化工行业智能制造发展论坛在浙江建德召开,来自信息化和化工行业的专家与化工行业的近200位代表,共同研讨了数字经济大变革的时代,石化行业如何抓住这一重大历史机遇,培育开放价值生态,在转型和变革中构建新能力,重塑竞争力。今日本版摘编论坛中演讲嘉宾发言的精彩片段分享给广大读者,以期提供借鉴和..

    作者:李闻芝 耿明月 徐冯铭  来源:中国化工报

 培育新动能 重塑竞争力

  
图为2018第二届化工行业智能制造发展论坛现场。

  编者按 11月9~10日,由中国化工报社和浙江新安化工集团共同主办的2018第二届全国化工行业智能制造发展论坛在浙江建德召开,来自信息化和化工行业的专家与化工行业的近200位代表,共同研讨了数字经济大变革的时代,石化行业如何抓住这一重大历史机遇,培育开放价值生态,在转型和变革中构建新能力,重塑竞争力。今日本版摘编论坛中演讲嘉宾发言的精彩片段分享给广大读者,以期提供借鉴和参考。

  为高质量发展装上数字化引擎


浙江新安化工集团股份有限公司总裁 吴严明

  目前,中国制造业的竞争态势日趋激烈,总体经济的下行压力与生产成本、人力成本的急剧上升压力,迫使制造企业转变传统生产观念与管理理念,加大数字化转型力度,拥抱新兴技术,从而增强企业竞争力。以智能制造为主导的工业时代已经到来,这是一场全球范围的技术革命,成为中国传统制造业转型升级的必经之路。

  近年来,新安集团推进企业转型升级,通过实施绿色化、智能化、终端化、平台化、全球化战略,促进企业高质量发展,致力于成为硅基新材料和作物保护领域的全球领先者。面对数字化浪潮,新安把数字化转型作为一号工程,以两化融合为抓手,以数字化统领企业生产、管理全过程,改进数字化基础设施,使数字化全面覆盖产、研、供、销各个环节,建设生产组织模式和企业管理的数字化,完成向数字化企业的战略转型。

  新安集团以白南山园区搬迁为契机,在信息化方面投入1.1亿元,在建德马目园区内打造了智能园区V1.0。实现了85%以上的核心装备可控化率,降低采购、制造、库存成本超8000万元,并通过装置数据分析,减少非计划停车,提高生产效率20%。在安全环保方面,基于SHE平台的实时预警和监控,环保指标达标率100%,实现7×24小时多终端联动应急响应。新安集团获评国家智能制造示范企业、国家工业互联网平台supET首家应用企业、国家智能制造示范项目,国家“双创”平台试点示范项目等多项荣誉。

  未来,新安集团还将吐故纳新、兼收并蓄,全面提升新安核心业务的数字化能力,为高质量发展装上数字化引擎,实现全面转型升级。

  智能制造为化企转型发展赋能


中泰集团副总经理 余小南

  中泰集团数字化转型重点围绕四大项目展开:一是智慧供应链项目,二是120万吨/年的PTA项目数字化工厂,三是30万吨/年特种树脂智能工厂,四是国家智能制造试点示范项目。

  实施智慧供应链信息化项目,以构建中泰集团的供应链大生态圈,实现供应链创新、整合资源、优化流程、协同发展。该项目围绕SAP-ERP平台,以大数据平台为基础,以应链采购平台、供应链营销平台、供应链金融、财务共享、智慧审计五大平台,供应商管理、招投标管理、合同管理、供应商采购协同系统等十大系统及相关各应用系统为支撑的,从供应链端客户无端循环的上下游一体化生态体系。截至目前,SAP-ERP平台已经有73家子公司上线运行。

  120万吨/年PTA项目数字化工厂建设内容包括智能控制系统、智能设备、工厂资产、数字化管理系统、工厂智能运营系统和安全管控平台,支撑数字化工厂的建设、运营、维护、扩展及提升的全生命周期过程。30万吨/年高性能树脂的智能工厂采用同步设计、同步建设、统筹管理的方式进行建设,以打通企业生产经营全流程为着眼点,实现业务数据透明、生产过程透明、管理过程透明和评估透明。2017年,中泰集团被评为国家智能制造试点示范项目。2012~2018年,公司先后完成了SAP-ERP、基础弱电、生产信息化、园区物流等系统的建设,逐步形成了生产数据的统一平台。

  在实施智能制造整个过程中,中泰集团智能化运营和管理效率得到极大提升。第一,数据统计工作减负,实现一岗多能。第二,为公司经营决策提供数据支持。第三,降本增效、节能环保效果显著,生产效率大幅提升。

  智能化技术是创新发展的关键


山东海科化工集团卓越与智能部副总经理 杨京涛

      面对智能化转型的机遇与挑战,海科集团率先规划并实施以高端油品智能制造为主的智能工厂综合集成项目,取得了显著的企业经营效益与行业示范效果。

  通过构建多个智能化信息系统,实现由传统工厂向智能工厂转变。海科集团智能化工厂建设确定了智能化“521工程”,即五大平台、两大体系、一种能力。五大平台指的是技术支撑平台、智能生产平台、经营执行平台、运营管理平台和决策支持平台。两大体系包括应用标准体系和治理管控体系。通过五大平台和两大体系,打造企业综合转型发展能力。

  通过应用智能计量系统、智能检测LIMS系统、MES生产制造执行系统、智能黑屏系统、先进控制系统、自助电商、智能采购、商业智能BI系统、智能巡检等智能化信息技术,海科集团减少操作人员50%,仪器检验结果自动采集,优化了人员结构,提高了工作效率,提升生产设备的智能化管理水平,提高装置自控平稳率和收率,实现效益最大化。通过实施自助电商销售模式,2018年电商销售额146亿元,客户自助下单60%。智能采购方面,建成效率、效益、安全的智能化电子采购平台,提升了设备使用的效率,降低了库存。

  信息化建设并非一蹴而就


万华化学集团股份有限公司信息中心生产IT副经理 史学谦

  万华化学的信息化建设并非一蹴而就,也是一步步走过来的。目前处于第三个阶段。

  第一阶段是从2006~2010年,建立基础设施,即网络通信和服务器存储备份,随后打造了以GE为核心的智能制造平台和以ICP为核心的经营管理平台,以及商务智能、协同办公和供应链协作平台。

  第二阶段是2011~2015年,进行全面拓展和深化应用。在技术层面涉及信息安全、全面的虚拟化和容灾。系统化方面,实施了APC、设备管理和应急管理系统,另外还构建了物流执行、全面预算、工程管理、仓储、排产、财务共享、信用管理、设计采购施工一体化、工厂的数字化交付以及物流系统。在协同办公层面,万华化学引进了IBM一整套解决方案,包括流程管理和内容管理。

  第三阶段从2016年至今,处于协同创新和引领智能阶段,主要包括私有云、超融合架构及协同、智能平台打造、提升用户体验和一些新技术的应用。

  万华化学搭建了IaaS平台,集团公司各个生产基地和总部都有数据中心;建立了PaaS平台,该平台基于厚平台薄应用的架构理念,避免传统企业一些瀑布式开发的碎片化应用,而是更加重视资源整合和统一的应用开发。基于PaaS平台,万华化学还可以监控固废和产品质量,实现设备管理以及资产和客户交互。

  共建生态圈 打造新能力


中国化工报社副总编辑 孟晶

  石化产业的智能化转型既是新技术的突破与应用,更是新模式、新业态的构建,需要产业链条上各相关主体科学分工、有机融合、相互支撑。

  作为石油和化工行业最权威的媒体机构,中国化工报社近年来着力践行“立足主战场,占领制高点,坚持讲故事,构建生态圈”的理念。《中国化工报·智能制造周刊》自2016年创刊以来,一方面不断加强信息化、智能化发展理念及实践的宣传和推广,通过精准传播与定制的全媒体内容,为产业智能化升级提供参考;另一方面,周刊记者深入企业广泛调研,并与智能制造相关试点示范企业、国际知名咨询机构、国内外顶级解决方案供应商深入交流。

  在调研中,我们了解到企业痛点很多,想转型,却不知从何下手;想进行中长期规划,却摸不清门道;想挖掘数据价值,却受限与组织架构制约;想学习先进企业的经验,却因圈子相对狭小而无果。

  为化解这些痛点,报社组织召开了此次化工智能制造论坛,并编辑了首份《石油和化工智能制造试点示范项目成果蓝皮书》。今后,报社还将着力搭建政府与企业、供应商与化工企业及化工园区的全方位沟通平台,通过大型会议、小型论坛、细分行业调研等形式多样的活动,与专家、企业、有关机构等共建化工产业智能化生态圈,促进产业升级转型。

  变革时代需要换道超车


国家工业信息安全发展研究中心系统所所长 两化融合服务联盟秘书长 周剑

  大变革的时代给石化产业带来了千载难逢的机会,这样的机会绝不仅仅是简单的提质、降本、增效,而是我们换道超车的重大机遇,行业应该从这个高度来认识和理解信息化时代数字经济的意义。在工业信息时代,通过信息技术可以把生产过程的经验知识固化下来,让技术创新的资源可以快速地汇聚起来创造价值。

  变革的时代需要我们有新引擎,培育新动能、新能力。

  首先,数据已经成为一个新的驱动要素,成为经济发展的新引擎。当前制造业的当务之急就是要将互联网、大数据、人工智能的新的信息技术与实体经济深度融合,抢占新一轮产业竞争的制高点。与此同时,社会化组织管理成为驱动经济社会发展的新要求,新一轮产业革命背景下,信息技术高速发展加快促进形成新型生产体系,生产力与生产关系均面临创新和变革。未来用社会化的方式去配置资源,用社会化的方式去推动人的组织变革。

  其次是培育新动能。过去企业技术创新以封闭的技术体系形成封闭的价值链条,企业只要有核心技术,只要管理水平比较高,能高质量、低成本、高效率地把产品做好,就能活得很好。可是现在不一样了,消费市场快速变化必然会传导到提供原材料的化工领域,未来资源组织方式是需求拉动。企业必须由关注生产和产品,转向关注用户价值、关心用户体验。因此,未来企业的竞争力不再是以技术和产品为中心,而是以共同创造价值为中心,需要企业具备精准识别客户需求、快速整合动态资源、快速交付的能力,提升全生命周期动态服务的能力是关键。

  再次就是要具备开放价值生态构建能力。未来一定是开放价值网络,核心就是大家共创价值。共创价值最核心的不是拥有多少核心技术,而是有能力构建开放价值生态。技术正在开源化,IT领域这一变化非常地明显,其他领域也在逐渐演进。以后技术门槛会非常低,形成开放的价值生态的新模式和新业态,只有具备了开放价值生态构建能力,才能有更大的创新空间。

  以问题和价值创造为导向


浙江中控技术股份有限公司技术总监、中控软件公司副总经理 赵路军

  面对智能化升级的大潮,大多数的化工企业还处在迷茫之中,有许多的痛点、痒点和盲点。总结起来有五点。

  一是智能制造尚没有创造预期价值。制造业现在的可变性、不确定性、随机性越来越明显,离不开复杂理论的支撑,现在这些复杂理论并没有被很好地发现和解释。

  二是技术、投资脱离转型需求。许多大型企业大力投资工业软件、感知设备、生产装备等,但是并不清楚转型的阶段目标以及当前的智能制造建设成熟度及其可靠的解决方案。

  三是供应商解决方案百花齐放,但花无百日香。市场上有众多的解决方案,但缺少针对性强的全局解决方案示范,同时方案的封闭性和低互操作性都会直接影响企业应用并产生价值。

  四是两化融合大系统复杂性对系统方法论的需求迫切。

  五是专业化人才队伍匮乏,特别是企业的管理层需要一个具有综合专业能力的创新团队,要用面向智能制造的多维价值链培养具有全局观和扎实理论的工程人才。

  如何应对上述挑战?根据多年为客户服务积累的经验,我给大家几点建议:

  首先智能制造推动转型要以企业为引导的。制造业自身内生需求是推动智能制造的核心动力,企业自己要想清楚干什么,企业是管控体系、操作经验、资产对象、设备资产、组织架构流程制度等核心内容的提供者。其次要以问题和价值创造为导向,瞄准提高运营效率、降低生产成本和提供产品质量、缩短产品上市周期、降低能源消耗等经济指标,以此来牵引项目建设的层次、计划及资源,否则企业智能化升级就会迷失方向。还有就是做好顶层设计和做好综合型专业人才队伍的培养至关重要。

  打牢生产过程控制的地基


北京世纪隆博科技有司责任公司副总经理 陈平

  目前智能工厂建设从上到下分为经营管理层、生产运营层、生产过程控制三层。底层的生产过程控制是上面两层的基础,基础控制的品质决定了生产装置的安稳长满优,如果基础控制做不好,单纯去做运营管理和经营管理的智能化就犹如空中楼阁。

  由于石油化工装置工艺复杂、流程长,同时过程控制存在的多层次、高维度、强非线性、强耦合等特点,在建模和控制上存在许多难题。世纪隆博经过多年的研发,采用多学科交叉的理论方法,研究并提出了智能建模、智能PID控制、多变量智能控制、智能变参数非线性区域控制及烽燧控制方法,成功开发多项具有自主知识产权的Robust-IC全流程智能控制系统。在充分发挥DCS优势基础上,突破了智能建模及智能控制等关键技术,实现了石化生产过程自适应、自学习、安全可靠的智能控制,实现了石油化工生产装置全流程的精准控制,确保生产装置安稳长满优运行。目前,该系统已经在50多套生产装置的成功应用,取得了良好的经济效益。

  筑牢工控安全防火墙


北京力控华康科技有限公司售前技术总监 方亮

  随着智能化程度的提高,化工企业纷纷利用物联网技术、大数据技术和互联网技术,将工业控制系统、生产过程执行系统、企业办公网络紧密相连。一网到底,提供许多的便利。但与此同时,也会把外部的威胁带入到生产网络内部来。

  目前,越来越多的控制系统暴露在互联网上,而且80%以上的工业控制系统都有高危漏洞,针对工业控制系统的攻击和威胁越来越多,攻击对象主要是关键制造业和能源企业。到去年为止,攻击事件每年平均以37%速度递增。化工行业的工控系统面临着严峻的网络安全形势。

  与网络攻击和威胁的猖獗相比,化工企业工控系统安全的防护能力显得十分薄弱,这一点一定要引起高度重视。力控华康多年来一直专注于工业控制网络安全防护,开发了众多的创新型的工控安全整体解决方案,为化工行业的智能化升级保驾护航。

  数字经济为建德化工转型助力


中共建德市委常委、建德市人民政府副市长 孟关良

  建德有着悠久的化工生产史,民国时期就有过6家化肥厂。20世纪60年代,建德陆续涌现出了建德化工厂、建德农药厂等化工企业,逐步形成农药、精细、橡胶加工、香精香料、生物化工等比较齐全,结构比较合理的化工生产体系。化工工业在建德市国民经济中占有比较重要的位置。

  近年来建德市委市政府大力推动制造业与数字化融合的发展,不断发展壮大数字经济,通过促进信息技术在企业研发、生产、管理等各个环节的融合应用,进一步激发企业发展活力。建德市于2017年成功获评浙江省两化深度融合国家示范区称号。在推进两化融合的过程中,建德市深刻践行“两山”理论,将新安集团作为主要发展对象,以两化融合为抓手,鼓励企业以数字化统领生产、管理全过程,促进企业实现从传统生产型向现代服务型的转变。成为省市两级传统制造业改造提升的典型代表。

  数字化升级离不开精益生产


麦肯锡公司全球副董事合伙人胡孝昆

      化工企业的数字化转型升级离不开精益生产,数字化制造必须从最根本的精益生产、精益制造入手。

  对化工等连续流行业的生产来说,数字化的价值创造主要体现在资源效率提升方面,包括设备利用率、物耗、能耗和综合经济性优化等,大数据和高阶分析既可以针对单点生产装置提升运行的经济性和可靠性,亦可以对多线程的复杂生产系统进行经济性优化,并通过数字化手段辅助业绩管理以保证计划的实现。

  但所有这一切的基础是精细化的管理和规范的流程。国内一些化企工业化程度较低,还未达到工业2.0和3.0,管理十分粗放,许多生产现场全凭人的经验,绩指标管理也是相对粗放的,这是无法支撑企业的数字化、信息化和智能化转型的。建议国内企业遵循“业务流程、IT技术和组织架构”的三重变革模型,科学地开展数字化转型,而不要步入IT驱动的信息化转型的误区。数字化需要建立在良好的精益生产运营基础上,通过体系到标准、流程,直到数据的逻辑推演,将运转成熟的管理方法和标准迁移到数字化平台,以真正发挥“数字化”的价值。

  以麦肯锡服务大量化工企业客户的经验,精益生产可以给企业带来3%~5%的利润提升,与2015~2017年均息税前平均利润水平相比,几乎翻倍。如果以2017年中国化工行业总销售额的预期来计算,可带来4000亿~6000亿元的整体行业利润提升。如果精益管理和数字化技术能在行业中得到普遍应用,中国石化全行业的业绩面貌将会彻底改观。

  工业物联网,生产系统的黑匣子


同济大学计算机系教授 陈德基

  制造企业除了生产产品,还应该做到对外部资源的零浪费和对外部环境的零污染。工业物联网实现设备预诊断、能耗优化、效率提升等,其实就是减少外部资源的浪费和对外部环境的污染。

  DCS其实一直就在朝这个方向进化。首先,DCS从诞生那一刻就是一个工业物联网,包含计算机(工作站/控制器)、网络(现场总线)和物(生产线/设备)。其次,DCS已经从粗犷式的产品生产进化为包罗万象了。而工业物联网的主流通信标准 OPC-UA源自于OPC,物联网主要通信方式是无线的,而第一个无线现场总线标准WirelessHART;DCS里越来越多的先进控制算法,更是被人们用来提升工业物联网的功能。如果我们把控制流程生产的系统看成一个黑匣子的话,它以前是DCS,将来可以被称作流程工业物联网系统。

  安全要向智慧组织风险管控转型


 南京安元科技有限公司技术总监 张若寒

       对于化工企业而言,安全风险无处不在,没有安全一切无从谈起,特别是在数字化、信息化和智能化转型升级的过程中。

  当前,多数化工企业在安全和风险管控上仍然处于追求合规性的阶段,但仅仅是合规并不能把安全工作做好,我们依然看到安全事故时有发生。企业急需从合规转向风险安全管控转型。我们认为,一个实现了真正意义上的智能制造的企业,在安全管控过程当中要具备以下三方面基础,第一点是企业要有较为完整的信息化系统的基础;第二是企业能够对员工或者组织提供赋能,并且对风控有强调的诉求;第三是要善于拥抱新技术来提升企业管控能力。

  安元提供的一体化运营管理体系分为三个层次,能力行为管理、工艺和技术管理、核心管理流程。通过PTW作业许可、风险评估与监测、能力评估与跟踪、项目变更管理、HSE的审查与改进五大流程就可以大大提升安全水平。

  远程监控和咨询为设备护航


凯洛格布朗路特(KBR)公司技术经理 边守军

  KBR公司共有3个业务板块,包括技术服务、油气服务和政府服务。其中,自动化和工艺技术部服务范围涉及四大方面。一是高级仿真模拟,涉及先进控制和优化、计算流体力学、后勤仿真和能源优化等。二是高级培训。包括对专利商特有的培训、对操作员模拟培训、对操作工或者工程师的培训等。三是运营管理。通过利用ERP、MES等系统,基于可靠性的装置维护,KBR开发基于云的数字化产品——InSite。它是一个可视化和数据分析的平台,通过该平台可以为给客户进行技术服务、操作服务和维护的服务。四是远程性能监控。

  InSite具有三层功能。第一层功能是可视化,在网络和云端把这些可视化面板和趋势图显示出来,如果有指标超标,便会给员工发出提醒或通知。第二层功能是数据分析。利用其专有算法或模型,评估关键性能指标,识别工艺参数交互作用以及测量中的重大误差,预配置的工艺或设备性能报告。第三层功能是咨询服务。通过分析工艺和设备性能趋势诊断操作问题,提供提升性能或预防问题的建议等。

  搭建化工供应链及采购的“一体两翼”


阿里巴巴CBU战略合作部总监 方妙青

  阿里巴巴基于B2B的核心电商平台——1688工业产销平台,成功入选2018制造业融合发展试点。该平台既包括中小型客户企业,也包括大型企业、外资企业等。依托互联网基础设施,支持支付、金融、征信、大数据、企业诚信体系的线上相关操作,包括对合格供应商的评选等。在该运营体基础上,阿里实现了“一体两翼”,即运营体作为中间核心技术,销售和采购作为“两翼”。

  销售方面,通过阿里巴巴平台流量帮助企业构建销售门户,优化电子分销体系,进而通过数字化营销手段帮企业搭建更好的营销场景。

  采购方面,阿里巴巴利用阿里云PaaS层搭建出适用于采购的SaaS服务。在阿里巴巴1688工业产销平台上,涉及50个行业1700多个子类目的精选货源,都可以在该平台上采购到。截至目前已有3000个平台商入驻。

  智能化不能忽视管理变革


辽宁运和智能科技股份有限公司总经理 闵锐

  目前,一提到智能化转型,许多化工企业想到的就是引进一些新型的信息化技术,但大多数人却忽略了管理创新、体制创新在两化融合中所发挥的重要作用。形成了一个现象是智能制造成为数字化、信息化解决方案供应商团队的自我狂欢,其结果是产品与技术服务同质化严重,解决方案与业务和管理不配套,“两层皮“现象给化工企业带来很多困惑。

  2015~2018年,工信部公示的石油化工智能制造试点示范项目,大家普遍都说自己是1.0或2.0版本。其实就技术本身而言,其水平是可以达到3.0甚至4.0版本的,但为什么达不到更高的层次,主要是管理体系的1.0现状使企业无法实现真正意义上的智能化升级。

  事实上,我国在推进两化融合过程中,生产力和生产关系均面临着创新和变革。如果你原来的企业在管理上有短板,先进的技术反而会放大管理层短板,盲目地上技术可能就是你失败的开始。因此,推进两化融合需要技术与管理并重。

  让智能物流服务智能制造


传化智联智联慧通公司市场品牌负责人 王安凝

  物流效率的提升是化工企业提高运行效率必不可少的环节。传化智联慧通通过构建服务化工制造企业之间链接协同的工业互联网(服务)平台,为企业提供智慧物流服务解决方案。

  这个解决方案基于城市物流中心、支付平台及智能系统建立实体及线上融合的开放平台,连接供应链各参与方,实现供应链上下游的物流、商贸流、信息流和资金流的互联互通,提高供应链响应能力,实现化工品物流的自动化、数字化、无纸化和精准化。

  未来,传化智联慧通将以开放和共享的方式,打造供应链金融、物流供应链、物资采供信息等服务平台,以此链接、交互外部平台,从而以平台体系服务赋能百万企业,并通过于外部平台的不断合作与资源融合,实现传化网平台生态体系的发展与丰富。未来还能推动全社会生产生活资料高速运转,提升物流供应链的效率,实现社会物流费用占比大幅度降低。

  工业物联网带来数字化机遇


苏芯物联(南京)技术有限公司总经理 聂兰顺

  全球工业已逐步进入工业4.0时期,重构商业流程、重构用户体验、重构产品和服务、重构商业模式是化工企业转型的必由之路,而数字化转型将引领企业产品和服务的发展方向。以物联网为主的技术正在打破现有的业务模式并加速方案创新,给化工生产企业带来数字化运营和数字化设备资产管理两大商业机会。企业可以通过建立跨系统、人员和物(设备、装置)的统一、实时可视性互联智能制造系统,实现设备与工厂运营集成监控。

  化工企业在部署物联网时遇到了一系列的难题,如缺乏高精度、经济适用、快速连接的传感器和边缘计算解决方案等。苏芯物联开发的工业物联网解决方案,为企业提供了从连接、分析、创建、体验四个方面端到端的极速部署能力,助力企业转型。在数字资产管理上,苏芯物联提供了五个方面的功能,包括资产的数据管理、资产的性能管理、预测性的资产维护、维护业务的执行以及物料与库存的优化。

  本版文字由本报记者李闻芝、耿明月整理,图片由徐冯铭摄


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