工信部前不久公布全國首批15家領(lǐng)航級智能工廠培育名單，中石化寧波鎮(zhèn)海煉化有限公司是唯一入選的煉化企業(yè)。

鎮(zhèn)海煉化是中石化旗下最大的煉化一體化企業(yè)，近年來以數(shù)字技術(shù)驅(qū)動業(yè)務(wù)變革，推動智能工廠持續(xù)升級，實(shí)現(xiàn)從工程建設(shè)到生產(chǎn)運(yùn)營的精益管理。智能工廠怎么建？到底長啥樣？記者近日走進(jìn)鎮(zhèn)海煉化，實(shí)地探訪其智能化生產(chǎn)線。

系統(tǒng)自動化

(相關(guān)資料圖)

站在鎮(zhèn)海煉化設(shè)備健康管理中心的數(shù)據(jù)大屏前，記者看到密密麻麻的設(shè)備節(jié)點(diǎn)被一一標(biāo)注，不同顏色代表著不同健康指數(shù)，還列出了24小時內(nèi)出現(xiàn)的異常警報(bào)，提示正在關(guān)注的運(yùn)行風(fēng)險。

“全廠80多萬臺設(shè)備，每天都要進(jìn)行3輪體檢。”鎮(zhèn)海煉化機(jī)動部綜合管理室工程師孫愛玲介紹，過去系統(tǒng)孤立，設(shè)備一旦異常，往往靠人工經(jīng)驗(yàn)逐個排查，既慢又可能有疏漏。如今，借助健康管理平臺，系統(tǒng)能夠?qū)γ恳慌_設(shè)備實(shí)時打分、自動預(yù)警，并動態(tài)生成設(shè)備健康度和裝置健康指數(shù)。

建設(shè)健康管理平臺，是鎮(zhèn)海煉化推動傳統(tǒng)設(shè)備管理走向數(shù)字化、智能化的關(guān)鍵一步。“近萬臺機(jī)泵中，目前已有4200多臺加裝了傳感器，可實(shí)時上傳振動、溫度等數(shù)據(jù)。平臺通過專家模型進(jìn)行智能診斷，幫助技術(shù)人員快速鎖定關(guān)鍵機(jī)泵，排查問題不再是‘大海撈針’。”鎮(zhèn)海煉化機(jī)動部動設(shè)備專業(yè)工程師張程說。

按照“公司—運(yùn)行部—裝置”三級架構(gòu)，健康管理平臺實(shí)現(xiàn)“千人千面”的數(shù)據(jù)展示。每一位設(shè)備員登錄平臺，看到的都是與自己崗位、裝置相關(guān)的數(shù)據(jù)視圖，波動趨勢一目了然。同時，平臺可自動生成“健康周報(bào)”，成為設(shè)備周例會、運(yùn)行部周例會及日常早會等生產(chǎn)管理環(huán)節(jié)中的“設(shè)備醫(yī)生”，顯著提升問題研判效率與運(yùn)維節(jié)奏。

“健康管理平臺改變了我們的工作方式。”張程說，從設(shè)備出問題后再處理，轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃泳S護(hù)、預(yù)測干預(yù)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備“自己開口說話”。

在鎮(zhèn)海煉化廠區(qū)的經(jīng)十南路，記者抬頭望去，頭頂上方管廊縱橫，6層100多根粗細(xì)不同的管線穿梭其間，仿佛一個復(fù)雜的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。

據(jù)介紹，全廠擁有55公里系統(tǒng)管廊、3500公里各類管線。“這么密集的管線，如果哪段出問題，怎么查得過來？”面對記者的疑問，鎮(zhèn)海煉化信息和數(shù)字化中心經(jīng)理干建甫說：“通過管線3D模型，我們只需點(diǎn)一下鼠標(biāo)，就能精準(zhǔn)定位關(guān)鍵閥門。”

在危化管線管理中，響應(yīng)速度至關(guān)重要，不僅要迅速鎖定故障段，還必須快速掌握管線全面信息，便于維修施工。“以前這些都得靠經(jīng)驗(yàn)、查檔案，費(fèi)時費(fèi)力。”干建甫說，現(xiàn)在，公司為廠區(qū)近萬個管架安裝二維碼“身份標(biāo)牌”，現(xiàn)場人員使用移動終端掃碼便可調(diào)出該段管線的三維剖面圖，實(shí)時查看材質(zhì)、介質(zhì)、檢修記錄等信息，操作直觀高效。

這一切得益于鎮(zhèn)海煉化數(shù)字孿生工廠的全面落地。所謂“數(shù)字孿生”，就是創(chuàng)建一個與真實(shí)工廠高度一致的三維虛擬鏡像，實(shí)時同步設(shè)備狀態(tài)與生產(chǎn)流程。該系統(tǒng)不僅用于應(yīng)急管理，也深度嵌入日常生產(chǎn)環(huán)節(jié)。以乙烯裝置為例，其高溫高壓條件下涉及上千種物理化學(xué)反應(yīng)，工藝極其復(fù)雜，鎮(zhèn)海煉化借助數(shù)字孿生模型，可在虛擬環(huán)境中先行模擬、優(yōu)化生產(chǎn)參數(shù)，有效提升產(chǎn)品合格率與計(jì)劃執(zhí)行效率。

“數(shù)字孿生就像多了一套智能演練場，讓生產(chǎn)既可預(yù)測，也更可控。”干建甫告訴記者。

巡檢無人化

在鎮(zhèn)海煉化球罐區(qū)，飛索機(jī)器人沿著兩根僅有7毫米粗的鋼絲繩凌空穿行，往返巡視。

“別看它個頭不大，作用可不小。”鎮(zhèn)海煉化儲運(yùn)一部球罐區(qū)域高級主管卓凱靜介紹，這臺機(jī)器人搭載了36套無線傳感器，能對管線帶、閥門等重點(diǎn)部位進(jìn)行全天候監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)無死角巡檢。

鎮(zhèn)海煉化球罐區(qū)于20世紀(jì)90年代建成投用，由12臺2000立方米的球罐組成，是公司液化氣儲運(yùn)的重要節(jié)點(diǎn)。這里操作頻次高、儲存能量大、運(yùn)行時間久，是重大危險源監(jiān)控區(qū)域。1年前，這片1.2萬平方米的球罐區(qū)還完全依賴人工巡檢，需要員工手持檢測儀，逐個點(diǎn)位排查。如今，凌空行走的飛索機(jī)器人不僅徹底避開地面障礙，還覆蓋到人工難以到達(dá)的角落。

卓凱靜告訴記者，飛索機(jī)器人配備全景攝像頭、氣體傳感器、紅外熱成像儀等設(shè)備，能夠在2秒內(nèi)發(fā)現(xiàn)50米范圍內(nèi)的氣體泄漏，并捕捉細(xì)微異常聲響，自主避障巡航。探測到異常情況后，數(shù)據(jù)實(shí)時傳回指揮中心，由AI算法分析處置，相當(dāng)于為罐區(qū)配備了一位全天候“智能管家”。

在鎮(zhèn)海煉化，“無人化、少人化”場景無處不在：通過電氣設(shè)備實(shí)時監(jiān)控、電力系統(tǒng)在線分析和故障實(shí)時診斷改造，變電站不再需要人員值守，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操作確認(rèn)和機(jī)器人自動巡檢；3D掃描技術(shù)檢測焦炭分布后，通過無線網(wǎng)絡(luò)自動控制抓斗進(jìn)行除焦、堆料、出料等全流程操作，不再依賴人工指揮；為解決大量重復(fù)、規(guī)則明確但人工易出錯的操作，公司引入軟件機(jī)器人，模擬人工跨應(yīng)用系統(tǒng)操作，實(shí)現(xiàn)流程自動化。

管理數(shù)字化

完成預(yù)約和司機(jī)培訓(xùn)的王師傅駕駛車輛準(zhǔn)時駛?cè)腈?zhèn)海煉化裝車區(qū)，車牌自動識別，道閘抬起，地磅自動稱重。

進(jìn)入裝車島僅幾分鐘，系統(tǒng)完成精確對接與自動裝車。貨裝完、復(fù)核重量、電子磅單生成，司機(jī)在手機(jī)上確認(rèn)提貨信息后直接駛離，全程無需下車。

提貨預(yù)約、司機(jī)培訓(xùn)、車輛準(zhǔn)入……這些信息已經(jīng)匯集在平臺上，承運(yùn)商可以在線查看計(jì)劃、安排運(yùn)力，公司可根據(jù)系統(tǒng)排程錯峰裝車，一筆貨從接單到出廠都有清晰的數(shù)字流程。據(jù)介紹，智能化進(jìn)出廠物流管理及立體倉庫使用后，產(chǎn)品出廠效率提高40%，客戶車輛等候時間由1天縮短至1小時以內(nèi)。

這只是鎮(zhèn)海煉化遠(yuǎn)程可控的一個縮影。在鎮(zhèn)海煉化生產(chǎn)指揮中心的大屏上，實(shí)時顯示著鎮(zhèn)海基地23.1平方公里廠區(qū)的生產(chǎn)運(yùn)行動態(tài)、現(xiàn)場人員活動情況，各級人員通過自動化、智能化手段能夠?qū)ΜF(xiàn)場所有設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制和管理。

鎮(zhèn)海基地二期項(xiàng)目的催化裂化裝置，可實(shí)現(xiàn)劣質(zhì)重油的高值化利用以及低成本油轉(zhuǎn)化。在二期項(xiàng)目中控室顯示屏上，溫度、壓力、負(fù)荷等曲線清晰可見，200多個控制回路運(yùn)行狀態(tài)一目了然。鎮(zhèn)海煉化項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)利用自整定算法對271個回路逐一建模評估，目前部分關(guān)鍵回路已經(jīng)實(shí)現(xiàn)在線自動整定。

“說起智能工廠，以前總覺得有些遙遠(yuǎn)，現(xiàn)在每天都在和它打交道。”班長邱向陽指著屏幕上“處理量自動爬坡”“液位自適應(yīng)抗擾動”等功能模塊說，智能化并不是抽象的概念，而是體現(xiàn)在每一次穩(wěn)住波動、降低能耗、提高產(chǎn)品附加值上。

智能工廠以“分子煉油”理念實(shí)現(xiàn)資源高效轉(zhuǎn)化，以標(biāo)準(zhǔn)化調(diào)度保障協(xié)同運(yùn)行，并通過實(shí)時優(yōu)化達(dá)成裝置效益提升。通過建設(shè)智能工廠，鎮(zhèn)海煉化生產(chǎn)水平和勞動效率顯著提升，智能化生產(chǎn)每年增效超2億元，平均勞動效率提升50%以上。

干建甫告訴記者，瞄準(zhǔn)未來發(fā)展，公司將依托“長城大模型”與“石化智云”平臺，讓生產(chǎn)運(yùn)行更高效、更精準(zhǔn)、更安全，探索人工智能賦能下的石化生產(chǎn)新模式。

標(biāo)簽： 鎮(zhèn)海煉化 智能工廠 設(shè)備 數(shù)字孿生 生產(chǎn)