智通財經(jīng)APP獲悉,3月29日,工信部就《石化行業(yè)智能制造標準體系建設指南(2022版)》(征求意見稿)公開征求意見。目標是到2025年,建立較為完善的石化行業(yè)智能制造標準體系,累計制修訂30項以上石化行業(yè)重點標準,基本覆蓋基礎共性、石化關鍵數(shù)據(jù)及模型技術、石化關鍵應用技術等標準;對于原油加工等石化細分行業(yè),優(yōu)先制定新一代信息技術在生產(chǎn)、管理、服務等特有場景應用的標準,推動智能制造標準在石化行業(yè)的廣泛應用。
原文如下:
公開征求對《石化行業(yè)智能制造標準體系建設指南(2022版)》(征求意見稿)的意見
為貫徹落實《國家智能制造標準體系建設指南(2021版)》《“十四五”智能制造發(fā)展規(guī)劃》等,充分發(fā)揮標準在石化行業(yè)智能制造發(fā)展過程中的支撐和引領作用,我們組織有關單位編制完成了《石化行業(yè)智能制造標準體系建設指南(2022版)》(征求意見稿)(見附件1)。
現(xiàn)公開征求社會各界意見,如有意見或建議,請?zhí)顚憽墩髑笠庖姺答佇畔⒈怼罚ㄒ姼郊?)發(fā)送至 KJBZ@miit.gov.cn (郵件主題注明:石化行業(yè)智能制造標準體系建設指南征求意見反饋)。
工業(yè)和信息化部科技司
2022年3月29日
一、總體要求
(一)指導思想
堅持以習近平新時代中國特色社會主義思想為指導,全面貫徹黨的十九大和十九屆歷次全會精神,立足新發(fā)展階段,完整、準確、全面貫徹新發(fā)展理念,深入落實《國家標準化發(fā)展綱要》和《“十四五”數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃》,以加快推動石化行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型為主線,以加速實現(xiàn)石化行業(yè)綠色高質(zhì)量發(fā)展為目標,以標準作為推動智能制造在石化行業(yè)廣泛應用的技術支撐,結(jié)合石化行業(yè)智能制造發(fā)展現(xiàn)狀及標準化需求,建立涵蓋基礎共性、關鍵數(shù)據(jù)及模型、關鍵應用技術的智能制造標準體系,做好標準化工作頂層設計,加快推進石化行業(yè)智能制造急需標準制定。
(二)基本原則
統(tǒng)籌規(guī)劃、協(xié)調(diào)配套。結(jié)合石化行業(yè)特點,構(gòu)建與國家智能制造標準體系協(xié)調(diào)配套的石化行業(yè)智能制造標準體系,加強標準體系頂層設計,明確石化行業(yè)智能制造標準化重點領域和方向,指導新一代信息技術在細分行業(yè)的推廣應用,統(tǒng)籌推進國家標準、行業(yè)標準與團體標準協(xié)同發(fā)展,鼓勵發(fā)展先進適用的團體標準。
穩(wěn)步推進,急用先行。緊密跟蹤新一代信息技術發(fā)展動態(tài),結(jié)合石化行業(yè)發(fā)展實際,持續(xù)開展石化行業(yè)基礎共性、關鍵數(shù)據(jù)和模型等方面標準制定,不斷完善石化行業(yè)智能制造標準體系。根據(jù)石化行業(yè)數(shù)字化和綠色化轉(zhuǎn)型急需,加快制定新一代信息技術在石化生產(chǎn)過程管控、設備管理、能源管理、安全環(huán)保、供應鏈協(xié)同等方面的應用標準。
加強協(xié)同、注重實施。結(jié)合智能制造跨行業(yè)、跨領域等特點,加強石化行業(yè)上下游企業(yè)、產(chǎn)學研用各方協(xié)同合作,共同開展標準制定。強化標準的宣傳推廣和應用實施,充分發(fā)揮標準引領性作用,指導石化企業(yè)進行智能化改造升級,提升石化行業(yè)智能化整體水平。
(三)建設目標
到 2025 年,建立較為完善的石化行業(yè)智能制造標準體系,累計制修訂 30 項以上石化行業(yè)重點標準,基本覆蓋基礎共性、石化關鍵數(shù)據(jù)及模型技術、石化關鍵應用技術等標準;對于原油加工等石化細分行業(yè),優(yōu)先制定新一代信息技術在生產(chǎn)、管理、服務等特有場景應用的標準,推動智能制造標準在石化行業(yè)的廣泛應用。
二、建設思路
根據(jù)石化行業(yè)特點和標準化需求,構(gòu)建石化行業(yè)智能制造標準體系結(jié)構(gòu),并將石化行業(yè)智能制造標準體系結(jié)構(gòu)細化分解,形成石化行業(yè)智能制造標準體系框架。
(一)石化行業(yè)智能制造標準體系結(jié)構(gòu)
石化行業(yè)智能制造標準體系結(jié)構(gòu)包括“A 基礎共性”、“B 石化關鍵數(shù)據(jù)及模型技術”、“C 石化關鍵應用技術”、“D 細分行業(yè)應用”等四個部分,主要反映標準體系各部分的組成關系。石化行業(yè)智能制造標準體系結(jié)構(gòu)如圖 1 所示。
石化行業(yè)智能制造標準體系結(jié)構(gòu)分為四層,A 基礎共性標準位于標準體系結(jié)構(gòu)圖的最底層,是 B 石化關鍵數(shù)據(jù)及模型技術標準、C 石化關鍵應用技術標準的基礎;B 石化關鍵數(shù)據(jù)及模型技術標準規(guī)范實體工廠的數(shù)據(jù)和模型描述,為 C 石化關鍵應用技術標準提供支撐;C 石化關鍵應用技術標準基于 B 石化關鍵數(shù)據(jù)及模型技術標準,從業(yè)務視角提煉石化行業(yè)通用的新技術應用標準;D 細分行業(yè)應用是面向石化細分行業(yè)的具體需求,對 A 基礎共性標準和 B 石化關鍵數(shù)據(jù)及模型技術標準、C 石化關鍵應用技術標準進行進一步細化和落地。
A 基礎共性標準包括兩個部分,一部分為繼承自國家智能制造標準體系基礎共性標準的通用、安全、可靠性、檢測、評價、人員能力標準;另一部分為繼承自國家智能制造標準體系關鍵技術標準的智能裝備、智能賦能技術、工業(yè)網(wǎng)絡等標準,并根據(jù)石化行業(yè)基礎關鍵技術的需求進行了整合。
B 石化關鍵數(shù)據(jù)及模型技術標準包括資產(chǎn)數(shù)據(jù)及模型、能源數(shù)據(jù)及模型、產(chǎn)品數(shù)據(jù)及模型等三個部分。石化關鍵數(shù)據(jù)及模型技術標準涵蓋了石化智能制造需要的基礎數(shù)據(jù)標準、主數(shù)據(jù)標準、事務數(shù)據(jù)采集標準,以及基于經(jīng)驗和自然規(guī)律的算法庫標準、知識庫標準、資產(chǎn)模型標準、機理模型標準等。
C 石化關鍵應用技術標準包括生產(chǎn)管控與優(yōu)化、安全環(huán)保、設備管理、能源管理、供應鏈管理、智能服務等六個部分。涵蓋人工智能、工業(yè)大數(shù)據(jù)等新一代信息技術在石化行業(yè)智能工廠各個業(yè)務域應用的場景標準。
D 細分行業(yè)應用標準包括原油加工、基本有機化工原料、合成樹脂、合成橡膠、合纖原料等五個部分。涵蓋各個細分行業(yè)特有的智能場景標準。
(二)石化行業(yè)智能制造標準體系框架
石化行業(yè)智能制造標準體系框架由石化行業(yè)智能制造標準體系結(jié)構(gòu)向下映射而成,包含了石化行業(yè)智能制造標準體系的基本組成單元。如圖 2 所示。
三、建設內(nèi)容
(一)基礎共性標準
基礎共性標準用于統(tǒng)一智能制造相關概念,并包含石化行業(yè)在智能裝備、賦能技術、工業(yè)網(wǎng)絡等方面的共性技術標準;主要包括通用、安全、可靠性、檢測、評價、人員能力、智能裝備、賦能技術、工業(yè)網(wǎng)絡等九個部分,如圖 3 所示。其中通用、安全、可靠性、檢測、評價、人員能力引用國家智能制造標準體系基礎共性標準建設內(nèi)容,不再展開描述。
1.智能裝備標準
主要包括傳感器與儀器儀表、自動識別裝備、控制系統(tǒng)、檢驗檢測裝備、人機協(xié)作系統(tǒng)、工業(yè)機器人、工藝過程裝備等七個部分,如圖 4 所示。主要用于規(guī)定智能傳感器、智能儀表、工藝過程裝備、工業(yè)機器人等智能裝備的數(shù)據(jù)字典、通信協(xié)議、接口、集成和互聯(lián)互通、優(yōu)化等技術要求,解決生產(chǎn)過程中智能裝備之間,以及智能裝備與物流系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)、工業(yè)軟件、工業(yè)云平臺之間數(shù)據(jù)共享和互聯(lián)互通的問題。通用裝備的相關標準引用國家智能制造標準體系中的智能裝備標準,本部分只對面向石化行業(yè)復雜環(huán)境的專有裝備標準展開描述。
(1)傳感器與儀器儀表標準
主要包括面向石化復雜生產(chǎn)過程中的微型化、智能化、低功耗傳感器的數(shù)據(jù)編碼與交換、系統(tǒng)性能評估等通用技術標準;溫度、壓力、流量、在線分析等智能儀器儀表的采集、分析、自診斷等接口、通信、集成標準。主要用于解決數(shù)據(jù)采集與交換過程中數(shù)據(jù)格式、程序接口不統(tǒng)一的問題。
(2)自動識別設備標準
主要包括數(shù)據(jù)編碼、性能評估、設備管理等通用技術標準;接口規(guī)范、通信協(xié)議、信息集成、融合感知與協(xié)同信息處理等接口與通信標準。主要用于石化物流及倉儲應用的自動識別設備及對象的數(shù)據(jù)采集及分析處理。
(3)控制系統(tǒng)標準
主要包括控制方法、數(shù)據(jù)采集及存儲、人機界面及可視化、測試等通用技術標準;控制設備信息模型、時鐘同步、接口、系統(tǒng)互聯(lián)、協(xié)議一致性等接口與通信標準;工程數(shù)據(jù)交換、控制邏輯程序、控制程序架構(gòu)、控制標簽和數(shù)據(jù)流、功能塊等編程標準。主要用于規(guī)定石化生產(chǎn)過程及裝置自動化、數(shù)字化的信息控制系統(tǒng),如可編程邏輯控制器(PLC)、分散型控制系統(tǒng)(DCS)、現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)(FCS)、數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)(SCADA)等相關標準,解決控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集、控制方法、通信、集成等問題。
(4)檢驗檢測裝備標準
主要包括在線檢測系統(tǒng)數(shù)據(jù)格式、性能及環(huán)境要求等通用技術標準;檢驗檢測裝備與其他生產(chǎn)設備及系統(tǒng)間的互聯(lián)互通、接口等集成標準;效能狀態(tài)檢測與校準、故障診斷等設備管理標準。主要用于石化產(chǎn)品質(zhì)量檢測、泄漏檢測、火災檢測等智能場景的機器視覺等智能識別系統(tǒng)的互聯(lián)互通和通信集成。
(5)人機協(xié)作系統(tǒng)標準
主要包括虛擬現(xiàn)實/增強現(xiàn)實(VR/AR)、工業(yè)智能交互終端等人機協(xié)作系統(tǒng)專業(yè)圖形符號分類和定義、視覺圖像獲取與識別、虛實融合信息顯示等文字圖形圖像標準;以及人機協(xié)作過程中合作模式要求、任務分配要求、人機接口等交互協(xié)作標準。主要用于規(guī)范人與信息系統(tǒng)多通道、多模式和多維度的交互途徑、模式、方法和技術要求,解決包括工控鍵盤、操作屏等高可靠性和安全性交互模式,語音、手勢、體感、虛擬現(xiàn)實/增強現(xiàn)實設備等多維度交互的融合協(xié)調(diào)和高效應用的問題。
(6)工業(yè)機器人標準
主要包括面向石化生產(chǎn)過程中智能裝卸、產(chǎn)成品庫存、長輸管線巡檢、裝置日常巡檢等環(huán)節(jié)專用機器人的統(tǒng)一標識及互聯(lián)互通、信息安全等通用技術標準;數(shù)據(jù)格式、通信協(xié)議、通信接口、通信架構(gòu)、控制語義、對象字典等通信標準;編程和用戶接口、編程系統(tǒng)和機器人控制間的接口、機器人平臺等接口標準;石化專用機器人與人、環(huán)境、系統(tǒng)及其他裝備間的協(xié)同標準。主要用于規(guī)定石化專用機器人的系統(tǒng)集成、人機協(xié)同等通用要求,確保工業(yè)機器人系統(tǒng)集成的規(guī)范性、協(xié)同作業(yè)的安全性、通信接口的通用性。
(7)工藝過程裝備標準
主要包括煉油、乙烯等成套裝備的數(shù)據(jù)接口、通信協(xié)議等通用技術標準。主要用于解決石化工藝過程裝備相關的數(shù)據(jù)采集、集成等問題。
2.賦能技術標準
主要包括工業(yè)軟件、工業(yè)大數(shù)據(jù)、人工智能、邊緣計算、工業(yè)云、數(shù)字孿生、區(qū)塊鏈七個部分,如圖 5 所示。主要用于指導新技術在石化行業(yè)的融合應用,構(gòu)建石化行業(yè)智能制造信息技術生態(tài)體系,提升數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化水平。通用賦能技術的相關標準引用國家智能制造標準體系中的智能賦能技術標準,本部分只對石化行業(yè)賦能技術標準展開描述。
(1)工業(yè)軟件標準
主要包括面向工程設計與工程、工藝設計與模擬、原油評價與管理、工藝過程管理、原油調(diào)和等階段的產(chǎn)品、工具、嵌入式軟件、系統(tǒng)和平臺的功能定義、業(yè)務模型、技術要求等軟件產(chǎn)品與系統(tǒng)標準;工業(yè)軟件接口規(guī)范、集成規(guī)程、產(chǎn)品線工程等軟件系統(tǒng)集成和接口標準;生命周期管理、質(zhì)量管理、資產(chǎn)管理、配置管理、可靠性要求等服務與管理標準;工業(yè)技術軟件化方法、參考架構(gòu)、工業(yè)應用程序(APP)封裝等工業(yè)技術軟件化標準。主要用于促進軟件成為石化行業(yè)知識、技術和管理的載體,提高軟件在石化行業(yè)的生產(chǎn)制造、經(jīng)營管理以及營銷服務活動中發(fā)揮的作用。
(2)工業(yè)大數(shù)據(jù)標準
主要包括面向計劃優(yōu)化、調(diào)度指揮、內(nèi)外操協(xié)同、安全環(huán)保等石化核心業(yè)務的平臺建設要求、運維和檢測評估等工業(yè)大數(shù)據(jù)平臺標準;工業(yè)大數(shù)據(jù)采集、預處理、分析、可視化和訪問等數(shù)據(jù)處理標準;數(shù)據(jù)管理體系、數(shù)據(jù)資源管理、數(shù)據(jù)質(zhì)量管理、主數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)管理能力成熟度等數(shù)據(jù)管理和治理標準;工廠內(nèi)部數(shù)據(jù)共享、工廠外部產(chǎn)業(yè)鏈上中下游數(shù)據(jù)交換等數(shù)據(jù)流通標準。主要用于石化典型智能制造模式中,提高資產(chǎn)全生命周期各個環(huán)節(jié)所產(chǎn)生的各類數(shù)據(jù)的處理和應用水平。
(3)人工智能標準
主要包括知識表示、知識建模、知識融合、知識計算等知識服務標準;指標體系、測試與評估準則等性能評估標準,平臺架構(gòu)、集成要求等平臺與支撐標準;智能在線檢測、智能倉儲、生產(chǎn)異常智能識別與運維、運營管理優(yōu)化等應用管理標準等。主要用于規(guī)范人工智能技術在裝置報警優(yōu)化、生產(chǎn)工藝優(yōu)化、生產(chǎn)風險預測、設備預知性維護、安全環(huán)保風險預測等石化生產(chǎn)過程的研發(fā)和應用。
(4)邊緣計算標準
主要包括架構(gòu)與技術要求、接口、邊緣網(wǎng)絡要求、數(shù)據(jù)管理要求、邊緣操作系統(tǒng)等標準。主要用于在敏捷連接、實時業(yè)務、數(shù)據(jù)優(yōu)化、應用智能、安全與隱私保護等方面的關鍵需求,用于智能制造中邊緣計算技術、設備或產(chǎn)品的研發(fā)和應用。
(5)工業(yè)云標準
主要包括平臺建設與應用,工業(yè)云資源和服務能力的接入、配置與管理等資源標準;實施指南、能力測評、效果評價等服務標準;工業(yè)微服務、服務組件、應用開發(fā)環(huán)境、平臺互通適配等平臺服務標準。主要用于構(gòu)建工業(yè)云生態(tài)體系,指導工業(yè)云平臺的設計和建設,規(guī)范不同工業(yè)云服務的業(yè)務能力,提升工業(yè)云服務的設計、實現(xiàn)、部署、供應和運營管理水平,指導開展各類工業(yè)云服務的采購、審計、監(jiān)管和評價活動。
(6)數(shù)字孿生標準
主要包括參考架構(gòu)、信息模型等通用要求標準;面向不同系統(tǒng)層級的功能要求標準;面向數(shù)字孿生系統(tǒng)間集成和協(xié)作的數(shù)據(jù)交互與接口標準;性能評估及符合性測試等測試與評估標準;面向不同制造場景的數(shù)字孿生服務應用標準。主要用于規(guī)范石化行業(yè)資產(chǎn)數(shù)字孿生、工藝數(shù)字孿生、生產(chǎn)數(shù)字孿生等模式在架構(gòu)、接口、應用等方面的要求,推動石化行業(yè)數(shù)字孿生場景的落地應用。
(7)區(qū)塊鏈標準
主要包括石化供應鏈、網(wǎng)絡協(xié)調(diào)、物流管理的可信數(shù)字身份、可信數(shù)據(jù)連接、可信邊緣計算、工業(yè)分布式賬本、可信事件提取、智能合約等標準,以及架構(gòu)與技術要求、接口標準、性能評估等通用標準。主要用于解決石化行業(yè)電子簽約、物流計費等場景的互信和共享等問題。
3.工業(yè)網(wǎng)絡標準
主要包括工業(yè)無線網(wǎng)絡、工業(yè)有線網(wǎng)絡、工業(yè)網(wǎng)絡融合和工業(yè)網(wǎng)絡資源管理四個部分,如圖 6 所示。其中工業(yè)無線網(wǎng)絡和工業(yè)有線網(wǎng)絡包括滿足工廠不同系統(tǒng)層級內(nèi)部及之間的低時延、高可靠等需求的網(wǎng)絡技術標準;工業(yè)網(wǎng)絡融合包括工業(yè)網(wǎng)絡架構(gòu)下不同層級和異構(gòu)網(wǎng)絡之間的組網(wǎng)技術標準;工業(yè)網(wǎng)絡資源管理包括網(wǎng)絡地址、服務質(zhì)量、無線頻譜、網(wǎng)絡管理等資源管理標準。通用工業(yè)網(wǎng)絡的相關標準引用國家智能制造標準體系中的工業(yè)網(wǎng)絡標準,本部分只對石化行業(yè)工業(yè)網(wǎng)絡標準展開描述。
(1)工業(yè)無線通信標準
主要包括無線局域網(wǎng)(WLAN)、無線可尋址遠程傳感器高速通道(WirelessHART)、用于工廠自動化/過程自動化的工業(yè)無線網(wǎng)絡(WIA-FA/PA)、窄帶物聯(lián)網(wǎng)(NB-IoT)、 5G 行業(yè)應用等標準。
(2)工業(yè)有線通信標準
主要包括現(xiàn)場總線、工業(yè)以太網(wǎng)、工業(yè)無源光纖網(wǎng)絡(PON)、工業(yè)綜合布線等標準。
(3)工業(yè)網(wǎng)絡融合標準
主要包括確定性網(wǎng)絡(DetNet)、信息技術/運營技術(IT/OT)融合、時間敏感網(wǎng)絡(TSN)、石化異構(gòu)網(wǎng)絡組網(wǎng)等標準。
(4)工業(yè)網(wǎng)絡資源管理標準
主要包括網(wǎng)絡管理、網(wǎng)絡地址管理、網(wǎng)絡頻譜管理、軟件定義網(wǎng)絡(SDN)等標準。
(二)石化關鍵數(shù)據(jù)及模型技術標準
主要包括資產(chǎn)數(shù)據(jù)及模型、能源數(shù)據(jù)及模型、產(chǎn)品數(shù)據(jù)及模型等三個部分,如圖 7 所示。
1.資產(chǎn)數(shù)據(jù)及模型標準
主要包括石化智能工廠設計、智能工廠交付、智能工廠運行等三個部分,如圖 8 所示。主要用于規(guī)定制造系統(tǒng)各個階段業(yè)務活動的架構(gòu)、數(shù)據(jù)和模型。針對流程、工具、系統(tǒng)、接口等應滿足的要求,確保石化智能工廠建設過程規(guī)范化、系統(tǒng)集成規(guī)范化、產(chǎn)品制造過程智能化。
(1)智能工廠設計標準
主要包括石化行業(yè)智能化系統(tǒng)設計要求、設計模型、設計驗證、設計文件深度要求以及協(xié)同設計等總體規(guī)劃標準;物理工廠數(shù)據(jù)采集、工廠布局,虛擬工廠參考架構(gòu)、工藝流程及布局模型、生產(chǎn)過程模型和組織模型、仿真分析,實現(xiàn)物理工廠與虛擬工廠之間的信息交互等物理/虛擬工廠設計標準。主要用于規(guī)定石化智能工廠的規(guī)劃設計,確保石化行業(yè)企業(yè)工廠的數(shù)字化、網(wǎng)絡化和智能化水平。
(2)智能工廠交付標準
主要包括石化智能工廠數(shù)字化交付通用要求、內(nèi)容要求、深度要求等數(shù)字化交付標準;石化智能工廠各環(huán)節(jié)、各系統(tǒng)及系統(tǒng)集成等竣工驗收標準。主要用于規(guī)定石化智能工廠建設完成后的驗收與交付,確保建成的石化智能工廠達到預定建設目標,交付數(shù)據(jù)資料滿足石化智能工廠運營維護要求。
(3)智能工廠運行標準
主要包括石化裝置、設備等物理模型組裝、模型運行及管理等資產(chǎn)模型標準;資產(chǎn)分類、資產(chǎn)代碼、資產(chǎn)屬性等資產(chǎn)主數(shù)據(jù)標準;動設備、靜設備、電氣、儀表等資產(chǎn)運行基礎數(shù)據(jù)采集指標、采集方法等數(shù)據(jù)采集標準。主要用于實現(xiàn)資產(chǎn)的數(shù)字化,對構(gòu)建資產(chǎn)數(shù)字孿生虛體的模型和數(shù)據(jù)進行規(guī)范,快速準確的獲取加工過程中的運行參數(shù)。
2.能源數(shù)據(jù)及模型標準
能源數(shù)據(jù)及模型主要包括蒸汽等能源介質(zhì)的能源生產(chǎn)、能源輸轉(zhuǎn)、能源消耗等三個部分,如圖 9 所示。主要用于規(guī)定能源數(shù)據(jù)及模型的各個階段業(yè)務活動中的數(shù)據(jù)和模型,為能源管理等業(yè)務活動提供數(shù)據(jù)支撐。
(1)能源生產(chǎn)標準
主要包括石化能源生產(chǎn)模型標準;能源介質(zhì)的物性庫、折標計算等能源介質(zhì)主數(shù)據(jù)標準;能源生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)采集指標、采集方法等數(shù)據(jù)采集標準。主要用于規(guī)范能源生產(chǎn)階段的數(shù)據(jù)要求和模型要求,支撐能源管理活動。
(2)能源輸轉(zhuǎn)標準
主要包括石化能源管網(wǎng)建模、輸轉(zhuǎn)設備建模等能源輸轉(zhuǎn)模型標準;能源管網(wǎng)屬性、損耗等能源輸轉(zhuǎn)主數(shù)據(jù)標準;能源輸轉(zhuǎn)過程的數(shù)據(jù)采集指標、數(shù)據(jù)采集方法等數(shù)據(jù)采集標準。主要用于規(guī)范能源輸轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)要求和模型要求,支撐能源輸轉(zhuǎn)相關業(yè)務活動。
(3)能源消耗標準
主要包括石化裝置用能模型標準;能源消耗過程的數(shù)據(jù)采集指標、數(shù)據(jù)采集方法等數(shù)據(jù)采集標準。主要用于規(guī)范能源消耗環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)要求和模型要求,支撐能流管理、能源優(yōu)化等能源精細化管理活動。
3.產(chǎn)品數(shù)據(jù)及模型標準
主要包括原油原料配置、物料加工、產(chǎn)成品管理等三個部分,如圖 10 所示。主要用于規(guī)定從原料進廠到產(chǎn)品出廠的各個階段業(yè)務活動中的數(shù)據(jù)和模型。確保石化產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中的智能化管控,為生產(chǎn)管控與優(yōu)化等業(yè)務活動提供數(shù)據(jù)支撐,提升對資源的綜合利用率,保障石化智能工廠運行 20 管理和操作的精細化、高效化。
(1)原油原料配置標準
主要包括物料屬性庫、評價方法、評價指標等原油原料主數(shù)據(jù)標準;原油原料基礎數(shù)據(jù)采集指標、數(shù)據(jù)采集方法等數(shù)據(jù)采集標準。主要用于規(guī)范原油原料配置階段的數(shù)據(jù)要求,為物料管理、采購管理等活動提供數(shù)據(jù)支撐。
(2)物料加工標準
主要包括常減壓、裂解等裝置模型的功能描述、裝置模型構(gòu)建、裝置模型驗證、裝置模型運行與管理等物料加工模型標準;加工過程數(shù)據(jù)采集指標、數(shù)據(jù)采集方法等數(shù)據(jù)采集標準。主要用于規(guī)范物料加工階段的數(shù)據(jù)要求和模型要求,實現(xiàn)對運行工況實時準確識別,支撐生產(chǎn)管控與優(yōu)化等業(yè)務活動。
(3)產(chǎn)成品管理標準
主要包括汽油、煤油等產(chǎn)成品的物料屬性庫、評價方法、評價指標等主數(shù)據(jù)標準;產(chǎn)成品基礎數(shù)據(jù)采集指標、數(shù)據(jù)采集方法等數(shù)據(jù)采集標準。主要用于規(guī)范產(chǎn)成品管理的數(shù)據(jù)要求,為生產(chǎn)管控、銷售管理等活動提供數(shù)據(jù)支撐。
(三)石化關鍵應用技術標準
主要包括生產(chǎn)管控與優(yōu)化、安全環(huán)保、設備管理、能源管理、供應鏈管理、智能服務等六個部分,如圖 11 所示。
1.生產(chǎn)管控與優(yōu)化標準
主要包括調(diào)度指揮、操作管理、物料管理、工藝管理、質(zhì)量管理、生產(chǎn)優(yōu)化六個部分,如圖 12 所示。主要用于規(guī)定石化行業(yè)企業(yè)智能制造環(huán)境下調(diào)度指揮、操作管理、物料管理、工藝管理、質(zhì)量管理、生產(chǎn)優(yōu)化等應滿足的要求,確保制造過程的智能化。
(1)調(diào)度指揮標準
主要包括石化生產(chǎn)營運調(diào)度的運行監(jiān)控規(guī)則、生產(chǎn)報警模型及規(guī)則庫、生產(chǎn)預測分析模型等運行監(jiān)控報警及生產(chǎn)分析標準;調(diào)度指令結(jié)構(gòu)化要求、調(diào)度指令閉環(huán)管理流程等調(diào)度指令標準;生產(chǎn)異常預測預警模型、生產(chǎn)異常處置知識庫等生產(chǎn)異常處置標準;基于融合通信技術的生產(chǎn)營運指揮標準。主要用于指導石化行業(yè)企業(yè)調(diào)度指揮系統(tǒng)的建設、規(guī)范新一代信息技術在生產(chǎn)調(diào)度業(yè)務中的應用,建立生產(chǎn)感知自動化、數(shù)據(jù)分析科學化、指揮決策規(guī)范化的生產(chǎn)調(diào)度指揮新 23 模式,有效提高指揮效率和決策水平。
(2)操作管理標準
主要包括石化操作監(jiān)控、操作報警、智能巡檢等的內(nèi)外操管理標準;內(nèi)外操協(xié)同、操作報警評估分析及處置知識庫、操作績效建模及評價等的操作優(yōu)化標準;仿真培訓系統(tǒng)設計和建設等的仿真培訓標準。主要用于指導石化行業(yè)企業(yè)操作管理系統(tǒng)的建設、規(guī)范新一代信息技術在操作管理業(yè)務中的應用,實現(xiàn)操作過程在線監(jiān)管、智能巡檢及內(nèi)外操協(xié)同,提高裝置運行精細化管理水平。
(3)物料管理標準
主要包括物料計量誤差自動校正規(guī)則、物料移動解析規(guī)則、物料平衡場景庫構(gòu)建等物料平衡標準。主要用于指導石化行業(yè)企業(yè)物料管理系統(tǒng)的建設、規(guī)范新一代信息技術在物料管理業(yè)務中的應用,實現(xiàn)數(shù)字化的生產(chǎn)管理,促進統(tǒng)計業(yè)務從報表記錄向監(jiān)督分析職能轉(zhuǎn)變,提升精細化管理水平。
(4)工藝管理標準
主要包括工藝關鍵點及工藝關聯(lián)參數(shù)可視化分析要求等工藝監(jiān)控與分析標準。主要用于指導石化行業(yè)企業(yè)工藝管理系統(tǒng)的建設,為工藝技術及管理人員提供全面可視化數(shù)據(jù)監(jiān)控平臺,實現(xiàn)常減壓、乙烯等生產(chǎn)裝置數(shù)據(jù)全面動態(tài)監(jiān)控,有效提高工藝分析水平,保障裝置安全、穩(wěn)定、長周期運行。
(5)質(zhì)量管理標準
主要包括質(zhì)量監(jiān)控、預警和統(tǒng)計分析,質(zhì)量追溯等的質(zhì)量過程管理標準;基于質(zhì)量風險知識庫的質(zhì)量風險識別、評價和控制等的質(zhì)量風險管理標準;樣品采集、分析、報告和管理等的實驗室信息管理標準。主要用于指導石化行業(yè)企業(yè)質(zhì)量管理系統(tǒng)的建設、規(guī)范新一代信息技術在質(zhì)量管理業(yè)務中的應用,實現(xiàn)從原油、“三劑”等原輔料進廠、生產(chǎn)加工到產(chǎn)成品出廠各環(huán)節(jié)質(zhì)量的全方位監(jiān)管以及質(zhì)量檢驗業(yè)務集成和質(zhì)量問題追溯。
(6)生產(chǎn)優(yōu)化標準
主要包括基于線性規(guī)劃技術、盈利分析模型的生產(chǎn)方案設計與優(yōu)化、生產(chǎn)計劃編制與優(yōu)化等計劃優(yōu)化標準;基于調(diào)度優(yōu)化模型的調(diào)度作業(yè)計劃編制等調(diào)度排產(chǎn)優(yōu)化標準;從基準模型開發(fā)、評價、優(yōu)化、管理的角度規(guī)范以常規(guī)生產(chǎn)過程如單元設備、生產(chǎn)裝置、總加工流程、公用工程為基礎的裝置優(yōu)化標準;以生產(chǎn)過程常規(guī)控制系統(tǒng)為基礎的比例-積分- 微分(PID)整定、先進過程控制(APC)、實時優(yōu)化(RTO)、控制性能監(jiān)控等的先進控制系統(tǒng)與優(yōu)化軟件集成標準。主要用于規(guī)范新一代信息技術在生產(chǎn)優(yōu)化的應用,逐步實現(xiàn)上下游多裝置的協(xié)同控制與優(yōu)化,最終達到煉化一體化優(yōu)化。
2.安全環(huán)保標準主要包括安全管控、環(huán)保管控和碳資產(chǎn)管理等三個部分,如圖 13 所示。主要用于規(guī)定石化行業(yè)企業(yè)智能制造環(huán)境下安全環(huán)保管理應滿足的要求,支撐石化行業(yè)企業(yè)踐行智能制造過程中實現(xiàn)綠色環(huán)保、安全高效發(fā)展。
(1)安全管控標準
主要包括基于風險知識庫的風險和隱患的識別、評價與控制等風險管理和隱患治理標準;基于物聯(lián)網(wǎng)的作業(yè)許可、作業(yè)過程監(jiān)控等現(xiàn)場作業(yè)管理標準;基于事故知識庫的事故統(tǒng)計分析、基于設備三維模型及事故模型的事故仿真模擬,基于危化品知識庫、風險分級模型、結(jié)構(gòu)化應急預案庫的應急指揮等事故與應急管理標準;基于三維可視化場景、虛擬現(xiàn)實技術的浸入式安全培訓等培訓教育標準。主要用于指導石化行業(yè)企業(yè)安全管理系統(tǒng)或平臺的建設、規(guī)范新一代信息 26 技術在安全管理業(yè)務中的應用,有效提高安全生產(chǎn)技防水平及應急處置水平。
(2)環(huán)保管控標準
主要包括污染源監(jiān)控、“三廢”排放預測預警、泄漏檢測與修復、環(huán)保統(tǒng)計分析、環(huán)境風險分析等監(jiān)控分析標準;清潔生產(chǎn)評估模型、方案實施監(jiān)控等清潔生產(chǎn)標準;污染治理設施運行狀態(tài)監(jiān)控、運行指標分析與評價等末端治理標準。主要用于指導石化行業(yè)企業(yè)環(huán)境管理系統(tǒng)的建設、規(guī)范新一代信息技術在環(huán)保管理業(yè)務中的應用,實時掌控污染源排放信息,強化環(huán)境風險管理及治理設施運行管理,有效提高清潔生產(chǎn)和環(huán)境污染事件的應急處置水平。
(3)碳資產(chǎn)管理標準
主要包括碳排放監(jiān)測、碳統(tǒng)計分析、碳盤查、碳核查、碳綜合利用等實物管理標準;減排技術、能效技術、低碳解決方案(知識庫)等技術管理標準。主要用于指導石化行業(yè)企業(yè)碳資產(chǎn)管理系統(tǒng)的建設,建立完整的線上碳資產(chǎn)管理體系。 3.設備管理標準主要包括設備健康、設備可靠性、設備檢維修等三個部分,如圖 14 所示。主要用于規(guī)定石化行業(yè)企業(yè)智能制造環(huán)境下設備健康、設備可靠性、設備檢維修等應滿足的要求, 27 確保制造過程的塔、罐、加熱爐、壓縮機、換熱器、泵等各類設備的長周期、穩(wěn)定運行。
(1)設備健康標準
主要包括在線狀態(tài)監(jiān)測、運行管理與預警、在線運行分析與預測等設備狀態(tài)監(jiān)控預警標準;故障診斷與預測、腐蝕診斷與評估、設備操作優(yōu)化、設備缺陷管理等設備故障診斷與預測標準。主要用于指導石化行業(yè)企業(yè)設備健康管理系統(tǒng)的建設、規(guī)范新一代信息技術在設備管理業(yè)務中的應用,有效優(yōu)化設備管理的核心業(yè)務,提高設備運行效益。
(2)設備可靠性標準
主要包括設備 KPI 管理、基于設備可靠性增長分析和分布分析模型的設備可靠性分析、基于設備風險知識庫和風險評估模型維修策略優(yōu)化等設備可靠性管理標準。主要用于指導石化行業(yè)企業(yè)設備可靠性管理系統(tǒng)的建設、規(guī)范新一代 28 信息技術在設備管理業(yè)務中的應用,及時優(yōu)化設備檢維修策略。
(3)設備檢維修標準
主要包括設備監(jiān)護、設備點巡檢、備品備件庫存優(yōu)化、備品備件庫管理、設備檢維修知識管理等設備維修維護標準。主要用于指導石化行業(yè)企業(yè)設備檢維修系統(tǒng)的建設、規(guī)范新一代信息技術在設備管理業(yè)務中的應用,保證設備穩(wěn)定運行、有效降低備品備件倉儲成本。
4.能源管理標準主要包括能流管理、能源優(yōu)化兩個部分,如圖 15 所示。主要用于規(guī)定石化行業(yè)企業(yè)智能制造環(huán)境下能源管理應滿足的要求,確保各類能源產(chǎn)、存、轉(zhuǎn)、輸、耗的全環(huán)節(jié)智能化管理,實現(xiàn)能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化、能源利用率提高等節(jié)能減排目標。
(1)能流管理標準
主要包括各類能源產(chǎn)、存、轉(zhuǎn)、輸、耗全環(huán)節(jié)運行監(jiān)控等能源運行標準;能源計量、平衡計算等能源統(tǒng)計標準;能源分析、評價及其可視化等能源評價標準。主要用于指導石化行業(yè)企業(yè)能流管理系統(tǒng)的建設,確保水、電、汽、風等各類能源產(chǎn)、存、轉(zhuǎn)、輸、耗的全環(huán)節(jié)智能化管理。
(2)能源優(yōu)化標準
主要包括蒸汽動力優(yōu)化等產(chǎn)能優(yōu)化標準;蒸汽管網(wǎng)優(yōu)化等管網(wǎng)優(yōu)化標準;裝置用能優(yōu)化、循環(huán)水系統(tǒng)優(yōu)化等用能優(yōu)化標準;氫氣系統(tǒng)優(yōu)化、瓦斯系統(tǒng)優(yōu)化等能源介質(zhì)優(yōu)化標準。主要用于指導石化行業(yè)企業(yè)能源相關優(yōu)化模型的構(gòu)建、規(guī)范能源優(yōu)化系統(tǒng)的建設,切實提升能源利用效率,保障能源系統(tǒng)高效低成本運行。
5.供應鏈管理標準主要包括采購管理、物流管理、銷售管理等三個部分,如圖 16 所示。主要用于規(guī)定供應鏈的各個業(yè)務活動的智能化管理要求,實現(xiàn)基于數(shù)據(jù)的全供應鏈優(yōu)化,提升供應鏈運轉(zhuǎn)效率,支撐適應市場和生產(chǎn)條件變化的快速準確決策。
(1)采購管理標準
主要包括石化原油原料、輔料、物資等采購過程管理、優(yōu)化模型、優(yōu)化方案庫、價格模型、供應商管理等標準。主要用于實現(xiàn)采購決策優(yōu)化,優(yōu)化原料組合,降低采購成本。
(2)物流管理標準
主要包括石化物流資源庫建設、運輸計劃跟蹤、廠內(nèi)物流車輛管理、無人值守裝卸車等進出廠物流管理標準;智能化存儲管理、綜合分析預測、智能終端應用等罐區(qū)和倉庫管理標準。主要用于實現(xiàn)物流全流程跟蹤管理,有效降低庫存資金的占用,提升精細化管理水平。
(3)銷售管理標準
主要包括石化產(chǎn)成品銷售計劃、銷售訂單的生成、執(zhí)行和跟蹤管理、客戶管理等產(chǎn)成品銷售標準。主要用于實現(xiàn)全渠道的數(shù)字化精準營銷,智能識別客戶、智能服務客戶,驅(qū)動服務模式、商業(yè)模式創(chuàng)新。
6.智能服務標準主要包括設備遠程運維、工藝技術服務、產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同和節(jié)能服務等四個部分,如圖 17 所示。主要用于采用新型服務模式,提升工廠資產(chǎn)運維效率和服務水平,保障生產(chǎn)過程的安全、節(jié)能、穩(wěn)定,實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)上下游資源的有機銜接,綜合利用企業(yè)內(nèi)外部資源,提供各類規(guī)范、可靠的新型服務。
(1)設備遠程運維標準
主要包括塔、加熱爐、反應器、換熱器、大型壓縮機等動靜設備遠程運維的基礎通用、知識庫、狀態(tài)監(jiān)測、故障診斷、壽命預測、預知維修、運維執(zhí)行等標準。主要用于指導企業(yè)開展遠程運維和預測性維護系統(tǒng)建設和管理,通過對設備的狀態(tài)遠程監(jiān)測和健康診斷,實現(xiàn)對復雜系統(tǒng)快速、及時、正確的診斷,及維護指導。
(2)工藝技術服務標準
主要包括石化生產(chǎn)過程的工藝計算模型、工藝防腐模型、催化劑評估模型、動力學模型、質(zhì)量預測模型等工藝模型建模標準;裝置技術分析指標標準,裝置技術分析、遠程診斷巡檢、專業(yè)知識管理等系統(tǒng)功能標準。主要用于指導企業(yè)開展工藝技術分析及遠程診斷。
(3)產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同標準
主要包括石化產(chǎn)業(yè)鏈中制造資源分類、資源共享平臺等標準。主要用于企業(yè)間通過價值鏈以及信息網(wǎng)絡實現(xiàn)資源整合,實現(xiàn)整個產(chǎn)業(yè)鏈的協(xié)同優(yōu)化,將石化企業(yè)內(nèi)部的業(yè)務信息向企業(yè)以外的供應商、經(jīng)銷商、用戶進行延伸,實現(xiàn)企業(yè)與上下游企業(yè)以及跨產(chǎn)業(yè)的信息共享和業(yè)務協(xié)同。
(4)節(jié)能服務標準
主要包括石化行業(yè)公用工程節(jié)能服務的數(shù)據(jù)采集、狀態(tài)監(jiān)測、節(jié)能模型與分析等標準。主要用于整合能源資源,實現(xiàn)能源的協(xié)調(diào)規(guī)劃、運行優(yōu)化,節(jié)能降耗。
(四)細分行業(yè)應用標準
主要包括原油加工、基本有機化工原料、合成樹脂、合成橡膠、合纖原料等五個部分,如圖 18 所示。
原油加工是以原油為原料,通過常減壓等裝置生產(chǎn)煤油、汽油、柴油、潤滑油、石蠟、瀝青等產(chǎn)品的過程,原油加工具有原油品種多、理化性質(zhì)差異大、長周期連續(xù)作業(yè)等特點。主要包括專用過程裝備與儀表數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)接口、系統(tǒng)集成等智能裝備標準;原油物性庫、原油快評、原油調(diào)合,裝置模型,成品油調(diào)合等產(chǎn)品數(shù)據(jù)及模型標準;人工智能、工業(yè)大數(shù)據(jù)等新一代信息技術在原油加工生產(chǎn)管控與優(yōu)化、設備管理、供應鏈管理等特有應用場景標準。
基本有機化工原料生產(chǎn)是原油經(jīng)一次加工和/或二次加工后,再通過乙烯裝置、芳烴裝置等生產(chǎn)“三烯”、“三苯” 等產(chǎn)品的過程,具有產(chǎn)品種類多、反應機理復雜等特點。主要包括專用過程裝備與儀表數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)接口、系統(tǒng)集成等智能裝備標準;原料配置、評價指標,裝置模型,產(chǎn)成品數(shù)據(jù)采集、物性數(shù)據(jù)庫等產(chǎn)品數(shù)據(jù)及模型標準;人工智能、工業(yè)大數(shù)據(jù)等新一代信息技術在基本有機化工原料生產(chǎn)管控與優(yōu)化、設備管理等特有應用場景標準。
合成樹脂生產(chǎn)是以乙烯、丙烯、苯等為主要原料,通過聚合反應生產(chǎn)聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等產(chǎn)品的過程,具有產(chǎn)品牌號多、工藝過程復雜等特點。主要包括專用過程裝備與儀表數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)接口、系統(tǒng)集成等智能裝備標準;裝置模型、工藝模型等物料加工模型標準;人工智能、工業(yè)大數(shù)據(jù)等新一代信息技術在合成樹脂生產(chǎn)管控與優(yōu)化、設備管理等特有應用場景標準。
合成橡膠生產(chǎn)是以烯烴、二烯烴、苯乙烯等為主要原料,通過單體聚合裝置生產(chǎn)丁苯橡膠、異戊橡膠、順丁橡膠等產(chǎn)品的過程,具有產(chǎn)品牌號多、工藝過程復雜等特點。主要包括專用過程裝備與儀表數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)接口、系統(tǒng)集成等智能裝備標準;裝置模型、工藝模型等物料加工模型標準;人工智能、工業(yè)大數(shù)據(jù)等新一代信息技術在合成橡膠生產(chǎn)管控與優(yōu)化、設備管理等特有應用場景標準。
合纖原料生產(chǎn)是以芳烴和烯烴為主要原料,通過氧化、酯化等反應過程生產(chǎn)對苯二甲酸、丙烯腈、己內(nèi)酰胺等產(chǎn)品的過程,具有工藝過程復雜等特點。主要包括專用過程裝備與儀表數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)接口、系統(tǒng)集成等智能裝備標準;裝置模型、工藝模型等物料加工模型標準;人工智能、工業(yè)大數(shù)據(jù)等新一代信息技術在合纖原料生產(chǎn)管控與優(yōu)化、設備管理等特有應用場景標準。
四、組織實施
(一)加強統(tǒng)籌協(xié)調(diào)。建立部門協(xié)作、行業(yè)推動、企業(yè)實施的工作機制,凝聚科研院所、社會團體、檢測認證機構(gòu)等各類資源,統(tǒng)籌開展石化行業(yè)智能制造標準的研制與實施,扎實推進石化行業(yè)智能制造標準體系建設工作。充分發(fā)揮專業(yè)機構(gòu)和行業(yè)專家的智庫作用,加強對石化行業(yè)智能制造標準化重大問題研究,明確石化行業(yè)智能制造標準化戰(zhàn)略要點、發(fā)展重點和優(yōu)先政策。
(二)加快任務落實。鼓勵相關行業(yè)協(xié)會、標準化技術委員會和標準化機構(gòu)等,充分調(diào)動產(chǎn)學研用各方力量,積極參與標準研制,按照標準體系的建設目標和重點任務,推動建設一批實用性好、操作性強的國家標準、行業(yè)標準與團體標準。根據(jù)石化行業(yè)智能制造發(fā)展不同階段,定期修訂《石化行業(yè)智能制造標準體系建設指南》,實現(xiàn)標準體系與石化行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型發(fā)展同步適應。
(三)推進宣貫實施。充分發(fā)揮地方主管部門、行業(yè)協(xié)會、標準化技術組織、產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟和產(chǎn)業(yè)公共服務平臺的作用,加強標準體系和重點標準的宣傳培訓工作。引導石化企業(yè)在研發(fā)、生產(chǎn)、管理、服務等環(huán)節(jié)對標達標,依據(jù)相關標準進行智能化改造,推動智能制造標準的有效實施。積極開 36 展智能制造標準化試點示范建設,通過標桿引領,推動石化行業(yè)智能制造水平提升。
(四)深化開放合作。鼓勵建設石化行業(yè)智能制造標準公共服務平臺,整合政府、生產(chǎn)企業(yè)、科研院所、高校、標準化技術組織等各類資源,形成產(chǎn)學研用融合發(fā)展的創(chuàng)新生態(tài),在石化智能制造標準研制、應用等方面開展全方位、多層次交流與合作。加強與相關國家、地區(qū)及國際組織的交流,鼓勵企業(yè)深度參與國際標準化組織的智能制造相關標準化活動,為石化行業(yè)的智能化發(fā)展貢獻中國方案。
本文編選自“工信部官網(wǎng)”,智通財經(jīng)編輯:汪婕。