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流程型智能制造注重制造過(guò)程的在線優(yōu)化和精細(xì)化管理，是智能制造的重點(diǎn)發(fā)展方向之一。九江石化作為目前全國(guó)首批智能制造試點(diǎn)示范企業(yè)，從2013 年開(kāi)始建設(shè)智能工廠，并形成了可推廣的智能工廠應(yīng)用框架和建設(shè)模板，成為流程型行業(yè)特別是石化行業(yè)智能化改造的樣本。在當(dāng)前我國(guó)工業(yè)經(jīng)濟(jì)效益下行、結(jié)構(gòu)調(diào)整和轉(zhuǎn)型升級(jí)全面推進(jìn)的背景下，總結(jié)并借鑒九江石化的智能制造經(jīng)驗(yàn)，對(duì)推動(dòng)我國(guó)流程型企業(yè)由大變強(qiáng)具有重要意義。

（一）構(gòu)建智能化聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)管理、生產(chǎn)、操作協(xié)同

九江石化智能工廠整體上分為三個(gè)層次：一是管理層。以企業(yè)資源計(jì)劃（ERP）為主，包括實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)（LIMS）、原油評(píng)價(jià)系統(tǒng)、計(jì)量管理系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等，主要是對(duì)生產(chǎn)中的人、物、數(shù)據(jù)進(jìn)行管理。二是生產(chǎn)層。包括生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)（MES）、生產(chǎn)計(jì)劃與調(diào)度系統(tǒng)、流程模擬系統(tǒng)，并生成企業(yè)運(yùn)行數(shù)據(jù)庫(kù)，管理層的原油評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)，以及各項(xiàng)目標(biāo)在這一層轉(zhuǎn)換成具體操作指令。三是操作層。包括產(chǎn)品生命周期（PLM）、裝臵流程模擬（RSIM）、Orion，根據(jù)周、日的排產(chǎn)計(jì)劃，監(jiān)測(cè)生產(chǎn)設(shè)備負(fù)荷、儀器儀表運(yùn)行、采集實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)等。

（二）建立煉化環(huán)節(jié)生產(chǎn)管控中心，實(shí)現(xiàn)連續(xù)性生產(chǎn)智能化

流程型制造的工藝過(guò)程是連續(xù)進(jìn)行的，不能中斷。為此，九江石化在生產(chǎn)煉化環(huán)節(jié)建立了生產(chǎn)管控中心，該中心集生產(chǎn)運(yùn)行、全流程優(yōu)化、環(huán)保監(jiān)測(cè)、DCS 控制、視頻監(jiān)控等多個(gè)信息系統(tǒng)于一體。通過(guò)應(yīng)用先進(jìn)信息、通訊及工程技術(shù)，實(shí)時(shí)匯集傳遞生產(chǎn)、安全、環(huán)保、工藝、質(zhì)量等信息，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的分析，制定出精細(xì)化的生產(chǎn)安排，整個(gè)生產(chǎn)流程不再局限于單一的生產(chǎn)，而是一個(gè)數(shù)字化的操作集成，采用數(shù)字化生產(chǎn)管控中心，企業(yè)控制率提高10%，數(shù)據(jù)自動(dòng)采集率超過(guò)90%，實(shí)現(xiàn)了100%對(duì)污染排放的自動(dòng)監(jiān)控。

（三）搭建內(nèi)外協(xié)同聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)連續(xù)性精準(zhǔn)傳輸

流程型制造要保障生產(chǎn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確和及時(shí)反饋。為此，九江石化通過(guò)內(nèi)外聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了中控室與生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)操作及時(shí)互通。當(dāng)數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)信息異常，或者在日常檢查中發(fā)現(xiàn)設(shè)備問(wèn)題時(shí)，外出的操作人員就能及時(shí)將異常信息通過(guò)移動(dòng)終端反饋到中控室，中控室再根據(jù)整個(gè)生產(chǎn)流程的運(yùn)行參數(shù)、設(shè)備信息等綜合數(shù)據(jù)作出評(píng)判，給出解決方案，并向現(xiàn)場(chǎng)操作人員發(fā)出指令，進(jìn)而解決問(wèn)題。該聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)借助了移動(dòng)終端設(shè)備、數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)等數(shù)字化設(shè)備。通過(guò)內(nèi)外聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)，能夠大幅提高流程型制造企業(yè)的操作效率，保障生產(chǎn)安全和設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。九江石化采用內(nèi)外聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)，使操作平穩(wěn)率提高5.3%，操作合格率從90.7%提升至100%。

（四）應(yīng)用智能倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)大宗物料、產(chǎn)品發(fā)貨無(wú)人化

流程型制造企業(yè)的產(chǎn)品往往因重量、安全等因素，比如各種腐蝕性化學(xué)品等，對(duì)倉(cāng)儲(chǔ)要求較高。為此，九江石化利用物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，建成了智能化的立體閥門(mén)倉(cāng)庫(kù)，倉(cāng)儲(chǔ)作業(yè)、配貨送貨效率顯著提升。產(chǎn)品出廠發(fā)貨實(shí)現(xiàn)了鐵路裝車(chē)自動(dòng)定位、密閉灌裝、流量遠(yuǎn)程控制。通過(guò)建設(shè)智能倉(cāng)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)倉(cāng)儲(chǔ)、配貨、灌裝、發(fā)貨流程無(wú)人化，既保障了化學(xué)物品管控的安全性，也大大提高了倉(cāng)儲(chǔ)管理效率。通過(guò)智能倉(cāng)庫(kù)的智能化應(yīng)用，工作班組減少13%，人員減少12%，降低了人工成本，保障了生產(chǎn)安全。

（五）構(gòu)建協(xié)同一體化管控模式，實(shí)現(xiàn)各流程環(huán)節(jié)高效管理

九江石化積極引入ERP、MES、先進(jìn)過(guò)程控制等，對(duì)管理層、生產(chǎn)層進(jìn)行信息系統(tǒng)集成，實(shí)現(xiàn)了整個(gè)生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)過(guò)程的數(shù)字化管控，極大地提升了對(duì)各項(xiàng)生產(chǎn)指標(biāo)的預(yù)測(cè)、預(yù)警，以及動(dòng)態(tài)分析與輔助決策能力。通過(guò)數(shù)字化、自動(dòng)化、智能化的運(yùn)營(yíng)管理模式，生產(chǎn)優(yōu)化能力由局部?jī)?yōu)化提升為一體化優(yōu)化，由月度優(yōu)化轉(zhuǎn)變?yōu)閷?shí)時(shí)在線優(yōu)化。九江石化通過(guò)智能工廠的建設(shè)，勞動(dòng)生產(chǎn)率提高10%以上，2014 年累計(jì)增效2.2 億元。

（一）謀劃智能制造頂層設(shè)計(jì)，加強(qiáng)全產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同

頂層設(shè)計(jì)是核心。流程型企業(yè)打造智能工廠，要站在全局、整體層面進(jìn)行深入研究，把握智能工廠的建設(shè)規(guī)律，結(jié)合各自企業(yè)的流程生產(chǎn)特點(diǎn)，制定個(gè)性化的智能系統(tǒng)。按照“簡(jiǎn)潔易用”的原則，制定能夠滿足企業(yè)自身需求的智能化改造方案，涉及人員高效管理、設(shè)備自動(dòng)化、煉化技術(shù)等方面。同時(shí)，必須依托自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備等硬件設(shè)施，應(yīng)用ERP 管理、生命周期管理、企業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)等軟件，才能實(shí)現(xiàn)整個(gè)流程型生產(chǎn)系統(tǒng)的全過(guò)程智能化改造。為此，智能化改造的頂層設(shè)計(jì)尤為重要，通過(guò)制定個(gè)性化的智能制造頂層設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)從生產(chǎn)流程到管理運(yùn)作的全方位應(yīng)用、全過(guò)程管理，不僅可以實(shí)現(xiàn)各個(gè)子系統(tǒng)的高效運(yùn)作，更要實(shí)現(xiàn)各系統(tǒng)之間的密切協(xié)作。

（二）積極建設(shè)數(shù)據(jù)處理中心，實(shí)現(xiàn)信息集成

數(shù)據(jù)集成是關(guān)鍵。為此，企業(yè)需要建立數(shù)據(jù)中心，以及服務(wù)于數(shù)據(jù)中心的信息化基礎(chǔ)設(shè)施，包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)、企業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)、信息采集設(shè)備、數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)等。生產(chǎn)一線的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，通過(guò)PLC等設(shè)備采集到之后，再由傳輸網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)，形成企業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)，這一整套系統(tǒng)正是企業(yè)實(shí)現(xiàn)智能化改造所要建設(shè)的數(shù)據(jù)中心。其中，數(shù)據(jù)的采集是重點(diǎn)，要建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)規(guī)范，包括設(shè)備型號(hào)、材料的尺寸、特性、大小、時(shí)間等，只有統(tǒng)一數(shù)據(jù)口徑，才能采集到真實(shí)可用的數(shù)據(jù)，進(jìn)而指導(dǎo)生產(chǎn)。流程型企業(yè)建設(shè)需提早謀劃，在進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)備、生產(chǎn)建設(shè)的規(guī)劃時(shí)，就應(yīng)充分考慮到生產(chǎn)過(guò)程中數(shù)據(jù)的采集與應(yīng)用。

（三）采用智能化技術(shù)和設(shè)備，夯實(shí)改造基礎(chǔ)

智能裝備是支撐。流程型企業(yè)建設(shè)智能工廠需應(yīng)用大量的智能化設(shè)備和系統(tǒng)，包括物聯(lián)網(wǎng)、智能終端、大數(shù)據(jù)等。這就要求流程型制造企業(yè)不論是新建工廠還是在原有基礎(chǔ)上改造，都要主動(dòng)應(yīng)用和完善智能化設(shè)備，滿足生產(chǎn)智能化的需要。同時(shí)，還應(yīng)主動(dòng)升級(jí)現(xiàn)有設(shè)備、通信網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)中心，滿足智能化要求。對(duì)于不具備條件的，可通過(guò)技術(shù)改造，升級(jí)現(xiàn)有設(shè)備，配臵相應(yīng)的智能化監(jiān)控、操作模塊，最終實(shí)現(xiàn)智能化。

（四）實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)流程的智能化，變革生產(chǎn)理念

流程優(yōu)化是手段。智能工廠的建設(shè)就是利用大數(shù)據(jù)技術(shù)，分析內(nèi)外部數(shù)據(jù)，形成決策，在減少人員干預(yù)的條件下，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)優(yōu)化生產(chǎn)，最終完成工廠智能化運(yùn)作。為此，必須建立基于流程生產(chǎn)設(shè)備、信息技術(shù)的規(guī)范管理體系，保障各項(xiàng)設(shè)備的正常運(yùn)行，以及數(shù)據(jù)信息的安全可控。同時(shí)，還要積極建立與智能工廠相匹配的企業(yè)理念與文化，智能工廠的管理模式要與企業(yè)文化、管理戰(zhàn)略保持一致，它會(huì)涉及到企業(yè)轉(zhuǎn)變生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)方式、組織變革、人員素質(zhì)提高等各個(gè)方面。

（一）完善公共配套政策，針對(duì)企業(yè)需求加強(qiáng)分類(lèi)指導(dǎo)

一是完善政策支撐體系。設(shè)立“智能制造”專(zhuān)項(xiàng)基金，采用無(wú)償資助、貸款貼息、有償使用等多種操作方式，扶持企業(yè)實(shí)施智能化改造；建設(shè)公共服務(wù)平臺(tái)，為企業(yè)提供方案設(shè)計(jì)、虛擬仿真、質(zhì)量控制、人才培養(yǎng)等服務(wù)；加強(qiáng)對(duì)前沿技術(shù)和趨勢(shì)的研判，定期出臺(tái)流程型智能制造指導(dǎo)目錄。二是針對(duì)企業(yè)不同發(fā)展需求進(jìn)行分類(lèi)指導(dǎo)。由于我國(guó)流程型企業(yè)發(fā)展實(shí)力、管理水平、設(shè)備基礎(chǔ)、融資能力等參差不齊，在智能化改造中的側(cè)重點(diǎn)各有不同。要鼓勵(lì)起步階段的企業(yè)不斷提升設(shè)備性能、加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)化車(chē)間建設(shè)、探索單項(xiàng)任務(wù)智能化改造等；成熟階段的企業(yè)則應(yīng)加強(qiáng)整體流程的智能優(yōu)化，在研發(fā)、產(chǎn)品、經(jīng)營(yíng)、制造等多個(gè)環(huán)節(jié)實(shí)施系統(tǒng)改造。

（二）實(shí)施流程型智能制造標(biāo)準(zhǔn)化工程，加快企業(yè)對(duì)標(biāo)

一是實(shí)施流程型智能制造標(biāo)準(zhǔn)化工程。要研究制定流程型智能制造的基礎(chǔ)、安全、管理、檢測(cè)評(píng)價(jià)、可靠性五類(lèi)基礎(chǔ)共性標(biāo)準(zhǔn)，以及智能裝備、智能工廠、智能服務(wù)、工業(yè)軟件和大數(shù)據(jù)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等5 類(lèi)關(guān)鍵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)總結(jié)九江石化等典型流程型企業(yè)的智能制造模式，分類(lèi)別、分模塊制定標(biāo)準(zhǔn)化戰(zhàn)略和標(biāo)準(zhǔn)化路線圖，開(kāi)展流程型智能制造系統(tǒng)架構(gòu)、參考模型、硬件設(shè)備等方面的標(biāo)準(zhǔn)研制。二是鼓勵(lì)上下游企業(yè)加強(qiáng)交流與合作，實(shí)現(xiàn)上下游產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)對(duì)接，增強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)的兼容性和集成水平。

（三）集中科研力量攻關(guān)，突破核心技術(shù)和關(guān)鍵技術(shù)

一是在國(guó)家層面梳理一批與智能制造相關(guān)的伺服電機(jī)、服務(wù)器、減速機(jī)等亟需突破的核心技術(shù)和關(guān)鍵零部件技術(shù)，并篩選出我國(guó)最有可能率先突破的技術(shù)領(lǐng)域。制定明確的技術(shù)發(fā)展路線圖，集中科研機(jī)構(gòu)、高校、重點(diǎn)企業(yè)等資源，重點(diǎn)突破制約我國(guó)智能制造發(fā)展的技術(shù)瓶頸。二是依托沈陽(yáng)、廣州等智能制造重點(diǎn)城市，加快智能制造創(chuàng)新中心建設(shè)，重點(diǎn)突破關(guān)鍵技術(shù)，完善配套設(shè)施，加快技術(shù)成果的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。

（四）總結(jié)流程型智能制造試點(diǎn)示范經(jīng)驗(yàn)，向全國(guó)推廣

一是在政府層面，研究制定關(guān)于流程型企業(yè)智能制造的相關(guān)規(guī)范，明確流程型智能制造的關(guān)鍵環(huán)節(jié)、建設(shè)步驟、操作重點(diǎn)等。組織搜集整理流程型智能制造試點(diǎn)示范項(xiàng)目的進(jìn)展和成效，定期組織交流和宣講會(huì)等。二是在企業(yè)層面，各地流程型企業(yè)的經(jīng)驗(yàn)借鑒，應(yīng)充分考慮到企業(yè)所在的行業(yè)需求、生產(chǎn)工藝、地域性、產(chǎn)品性能等實(shí)際需要，應(yīng)采取分步實(shí)施的辦法，選擇成本可控且能快速產(chǎn)生效益的環(huán)節(jié)或設(shè)備入手，而后續(xù)的整體智能化系統(tǒng)、大數(shù)據(jù)平臺(tái)等，則可通過(guò)園區(qū)共建共享等方式，再逐步完善。