智能工厂建设思路与实践

1、智能工厂建设思路与实践目 录智能工厂理解2下一步建设构想3公司简介1智能工厂建设实践3企业情况概述 中煤陕西榆林能源化工有限公司2010年4月在榆林市注册成立，现有注册资金88.69亿元，主要负责中煤集团在陕西的项目投资与生产运营，是中煤集团蒙陕基地的重要骨干企业。目前主要有三个投资项目：项目规模为360万吨/年甲醇、135万吨/年聚烯烃。分两期建设，一期60万吨/年烯烃项目于2014年7月试车成功煤化工项目与延安市车村煤矿均股合作的400万吨/年禾草沟煤矿已于2014年投入生产运营。禾草沟煤矿大海则煤矿项目一期规模1500万吨/年，适时启动二期，二期规模3000万吨/年；目前整体处于建设期。

2、大海则煤矿5 6中煤陕西榆横煤化工项目一期全厂鸟瞰图45煤化工项目工艺流程示意图煤化工项目建设特点遵循“四化五高”要求以建设国家级煤化工示范项目为标准构建科学建设模式注重技术工艺创新同步推进两化融合始终坚持精干高效工程建设取得八个最佳的成绩创造效益 最快安全管理 最好建设环境最和谐建设周期 最短投资控制 最紧工程质量 最优项目管理 最佳投料试车 最顺 荣获：部级化学优质工程奖申报：国家优质工程奖产量比计划提高10%以上1-8月聚烯烃产量煤化工项目生产经营情况目 录智能工厂理解2下一步建设构想3公司简介1智能工厂建设实践31PLC、DCS、SIS等大大提高控制精度、可靠性减少劳动强度2精细化生产

3、、经营管理实现技术、产品、管理融合实时监控、动态预警通过数据采集、集成自控技术、通信技术、信息技术3工厂自我学习和调整能力形成高度智能化有机体虚拟、物理世界高度融合实现设备、资源互联互通通过物联网技术，达到全面感知自动化数字化智能化工业发展的三个阶段中国制造2025推动智能工厂建设国务院发布中国制造2025，提出“力争用十年时间，迈入制造强国行列”战略目标。国务院发布关于积极推进“互联网”行动指导意见工业和信息化部 发布 促进大数据发展行动纲要工业和信息化部 发布原材料工业两化深度融合推进计划（2015-2018年）工业和信息部 启动了“智能制造试点示范”专项行动，将在全国选出46个试点示范项

4、目。中国制造2025三步走战略目标：1. 迈入制造强国行列；2. 达到世界制造强国的中位；3. 进入世界制造强国前列指导思想：五大转变和一条主线创新驱动质量为先绿色发展结构优化转变一：由要素驱动向创新驱动转变。 转变二：有低成本竞争优势向质量效益竞争优势转变。 转变三：有资源消耗大、污染物排放多的粗放型制造向绿色制造转变。 转变四：由生产型制造向服务型制造转变。人才为本转变五：重注技术引领的同时，重视人才引领的发展道路。主线：以实现信息技术与制造技术深度融合为主线 中国制造2025提出了要以加快新一代信息技术与制造业深度融合为主线，以推进智能制造为主攻方向，从而实现制造业由大变强的历史跨越。以

5、智能工厂为代表的流程制造试点智能装备和产品试点以数字化车间为代表的离散制造试点智能制造新业态试点智能化管理试点智能服务试点关于开展2015年智能制造试点示范专项行动的通知中国制造2025推动智能工厂建设利用现代传感技术、网络技术、虚拟化技术、大数据技术等先进的信息化技术与工艺、物料、设备、安全环保等生产业务以及企业经营管理理念等高度集成以生产管理为核心，以供应链管理为主线。物 流资金流信息流业务流从而建成本质安全、生产高效、节能环保、管理卓越和可持续发展的智能工厂。中煤陕西公司智能工厂理解集成化建设了企业信息集成平台，以MES为核心，向上支撑企业经营管理，向下与生产过程的实时数据高度集成，将各

6、自独立的信息系统连接成为一个完整可靠和有效的整体。数字化借助覆盖全厂的网路平台实现生产数据的实时采集，快速掌握生产运行情况，实现生产环境与信息系统的无缝对接，提升了管理人员对生产现场的感知和监控能力智能工厂特征自动化建设了覆盖全厂的DCS、SIS等系统，实现对整个工艺过程的监测与控制。决策科学化利用大数据技术，对各应用系统的数据进行集中存储和分析，协助公司领导层及时发现问题、分析问题原因、进行风险预警，实现决策的科学化模型化基于工厂模型构建煤化工的各类工艺、业务模型与规则，并与各种生产管理活动相匹配。可视化根据设计院提供的设计图纸搭建了三维可视化工厂，并与生产工艺、设备信息、作业票、应急演练等

7、功能进行集成，为生产操作和管理人员提供直接的业务场景展示。智能工厂的主要特征智能工厂建设思路 思路：两化深度融合，实现本质安全、本质环保、生产高效、管理卓越和可持续发展夯实基础、完善提升、智能应用三步走整体规划、创新驱动、顶层设计、分步实施 路线： 策略：中煤陕西公司智能工厂建设三步走深化智能应用建设打造智能工厂升级版自动化、信息化和智能化应用基础建设为智能工厂建设夯实基础生产装置全部实现自动控制，数据采集全面、实现实时监控。主要生产和经营业务信息化全覆盖，业务均在系统上运行。实现了生产管控精准敏捷，经营管理规范高效，生产和经营业务集成和协同，经营管理和生产运行监控和分析实现了智能便捷决策辅助

8、支持建设了云计算中心，集中运维、按需部署、灵活调配IT资源，以及安全高速网络和简单可靠云桌面等基础设施，实现了IT基础实施绿色节能高效。已形成智能工厂基本框架。2013年智能工厂是信息化建设的长期目标，是一个任重道远、持续建设的过程达到国内先进达到国内领先达到国际领先2016年2017年2019年重点业务领域实现智能应用在重点业务领域如生产管控、安全和环保、资产管理、能源管理等方面，实现智能应用，支持两化深度融合，集成创新和业务变革提升支撑智能工厂的信息化能力，实现具有自动化、数字化、模型化、可视化、集成化特征的智能工厂基本框架，建成中煤陕西能化公司智能工厂V1.0持续改进，较全面实现智能化形

9、成智能感知、人机协同、知识员工、业务模式、实时决策融等多种智能应用，支撑企业达到世界一流炼化一体企业的目标较全面实现智能化，建成中煤陕西能化公司智能工厂V2.0版。现在的位置:2015智能工厂建设路线目 录智能工厂理解2下一步建设构想3公司简介1智能工厂建设实践3 1.利用能源管理系统在线分析诊断每日能耗情况，及时查找差异并进行优化，使企业的能源利用率达到国内领先水平。 2.通过操作管理系统将生产状态控制在最佳的范围内，产品质量、物耗及能耗都处于较好水平。 3.通过对原料、半成品、产品的质量信息进行有效跟踪和在线分析，全面提升产品质量。 4.利用在线状态检测、智能巡检、大机组监测等系统加强设备

10、运行监控，提高装置产能。避免了两次因机组故障造成的停车事故，避免了直接损失近100万元、间接损失上千万元。 5.通过原煤管控系统，最大限度的减少煤炭在运输、称重、化验等环节的人为干预，每年将降低潜在损失200万元。 化工装置实现了“安稳长满优”运行，生产负荷比设计值高10%。相比国内同类型企业，人员编制大幅度降低，每年节约用工成本1亿元以上智能工厂建设已取得的成绩和效果中煤陕西公司智能工厂架构先进可靠自动化控制智能便捷决策支持财务采购精准安全生产管控规范高效经营管理DCS先进控制与实时优化系统生产业务域销售生产模型库工厂模型PDA无线传感器基于大数据的分析与预测激光检测SIS基于物联网的数字化

11、现场绿色节能IT基础设施IT运维服务器存储网络设备虚拟化云计算安全设备智能机房基础软件统计管理生产监控计划优化物料管理计划管理操作管理调度优化智能巡检质量管理应急管理计量管理工艺管理生产指挥实验室管理安健环管理大机组监控能源管理实时数据库设备管理衡器数据库可视化工厂产供销管理主数据管理综合管理员工管理ERP生产绩效内外部网站知识管理生产作业成本档案管理质量安全MES系统实时数据库DCS UCR-1SISUCR-1DCSUCR-2SISUCR-2DCSUCR-3SISUCR-3DCSUCR-4SISUCR-4办公网络实时数据库网DCS控制系统网络区SIS安全仪表系统网络区先进可靠自动化控制先进可

12、靠自动化控制智能便捷决策支持精准安全生产管控规范高效经营管理绿色节能IT基础设备质量传输层应用层罐区装置设备公用工程流量压力温度电流电压震动DCS在线分析仪实时数据关系数据视频数据数据管理与分析模型空间数据数据采集层企业有线通讯网企业无线网PLCSCADA车辆人员环境智能卡厂区及周界摄像头空间信息测绘仪泛在感知决策支持经营管理生产管理自动化控制红外气体探测仪无线网络先进可靠自动化控制智能便捷决策支持精准安全生产管控规范高效经营管理绿色节能IT基础设备中央控制室先进可靠自动化控制智能便捷决策支持精准安全生产管控规范高效经营管理绿色节能IT基础设备化 工 装 置热动力站装置OTS仿真培训系统净化装

13、置烯烃分离装置硫回收装置碳四及灌区DMTO装置甲醇合成装置聚丙烯装置聚乙烯装置汽轮装置 锅炉装置锅炉、发电机、汽轮机、脱硫、脱硝等8个单元模块OTS仿真系统气化装置先进可靠自动化控制智能便捷决策支持精准安全生产管控规范高效经营管理绿色节能IT基础设备OTS仿真系统先进可靠自动化控制智能便捷决策支持精准安全生产管控规范高效经营管理绿色节能IT基础设备生产管理智能化-精准安全生产管控生产过程综合分析过程安全管理评估能源综合管理采购/销售/考核管理能源需求与用能计划能耗评价与对标能源统计生产计划调合优化生产调度生产综合统计生产平衡物料移动装置/罐区/仓库/进出厂/计量约束操作目标生产计划跟踪8小时平

14、衡数据实时事件实时数据操作指令操作指令能源计量能源专业管理瓦斯管理蒸汽网络管理电网络管理热电水务管理能源综合运行调度水网络管理氢网络管理经营综合计划原油/产品/价格信息送至ERP统计法定数据生产目标约束能耗统计进出厂结算数据移动原始数据生产过程综合监控实时数据库/LIMS/设备库/外部系统接口移动关系约束约束配置计划作业计划实时数据节点产耗能源结算数据能源计划跟踪平稳运行状态监测与预警（关键/单元/装置）控制措施（工艺/设备/仪表等）安全预警操作指导操作管理内操/外操/操作指令/工艺知识库/操作监控/操作日志制度和规程变更数据分析日常事件事件根原因异常工况与风险管控报警管理故障诊断风险分级风险

15、分类风险数据库事件根原因生产绩效工艺装置生产计划能源约束工艺装置作业计划能源约束生产实绩根原因分析过程安全管理绩效指标分值调合目标能源管理物料管理安全管控先进可靠自动化控制智能便捷决策支持精准安全生产管控规范高效经营管理绿色节能IT基础设备操作管理、工艺管理KPI操作监控绩效评价考核评比改进提升生产班组操作的持续改进先进可靠自动化控制智能便捷决策支持精准安全生产管控规范高效经营管理绿色节能IT基础设备历史分析数据、巡检数据质量数据运行数据 指令数据现场数据交接班数据操作改进工艺分析管理职责分析改进产品质量资源管理先进可靠自动化控制智能便捷决策支持精准安全生产管控规范高效经营管理绿色节能IT基础

16、设备质量管理输入顾客要求质量体系持续改进产 品输出顾客满意度制定/优化维修策略Strategize分析评估发现问题分析原因Evaluation可靠性管理维修管理前期管理运行保养技术改造维护检修更新报废执行Execution设备管理先进可靠自动化控制智能便捷决策支持精准安全生产管控规范高效经营管理绿色节能IT基础设备设备管理先进可靠自动化控制智能便捷决策支持精准安全生产管控规范高效经营管理绿色节能IT基础设备大机组检测先进可靠自动化控制智能便捷决策支持精准安全生产管控规范高效经营管理绿色节能IT基础设备 2014年6月30日裂解气压缩机C401在开机时出现一次异常跳车，通过综合分析，最终给出故障

17、分析报告及处理意见，为后期机组开机提供了有力的支持。智能巡检先进可靠自动化控制智能便捷决策支持精准安全生产管控规范高效经营管理绿色节能IT基础设备围绕应急预案体系，引入先进技术手段和管理理念，搭建起有线调度、无线指挥、视频全面监控、移动指挥、协同会商和决策支持等功能的“连得通、看得见、叫得应”应急指挥系统，打造煤化工行业示范项目。 应急预案 应急资源 事故案例 评估报告 危化品管理日常管理应急演练桌面演练实战演练统一调度指挥三警合一应急资源统一调度应急联动安防一体化音视频协同会商实时监测监控、预警报警基于GIS的动态跟踪煤化工应急指挥系统先进可靠自动化控制智能便捷决策支持精准安全生产管控规范高

18、效经营管理绿色节能IT基础设备化工企业安全事故典型案例：2003.12.23重庆开县井喷事故 2013年11月22日凌晨3点，位于黄岛区秦皇岛路与斋堂岛路交汇处，中石化输油储运公司潍坊分公司输油管线破裂，事故发现后，约3点15分关闭输油，斋堂岛街约1000平方米路面被原油污染，部分原油沿着雨水管线进入胶州湾，海面过油面积约3000平方米。黄岛区立即组织在海面布设两道围油栏。处置过程中，当日上午10点30分许，黄岛区沿海河路和斋堂岛路交汇处发生爆燃，同时在入海口被油污染海面上发生爆燃。 山东省青岛市“1122”中石化东黄输油管道泄漏爆炸特别重大事故认定为责任事故，事故共造成62人遇难，136人受

19、伤，直接经济损失7.5亿元。 34化工企业安全事故典型案例：中石化东黄输油管道爆炸现场有毒有害、可燃气体报警仪或烟感自动报警器系统自动同步报警信息在应急指挥中心第一时间进行声光报警134应急指挥中心大屏幕上显示报警点位置及气体浓度5在大屏幕上显示当前温度、湿度、风力、风向、压力等气象数据61、有毒有害、可燃气体、环境监测、火灾等自动报警煤化工应急指挥系统先进可靠自动化控制智能便捷决策支持精准安全生产管控规范高效经营管理绿色节能IT基础设备2锅炉烟囱、硫回收、MTO烟囱、火炬、污水排放口实时数据监测甲醇中心（2人）张三李四烯烃中心（2人）张三李四热电中心（2人）张三李四公用工程（2人）张三李四应

20、急集合点2、通过人员定位系统，获取详细生产区域内人员数量、位置信息。煤化工应急指挥系统先进可靠自动化控制智能便捷决策支持精准安全生产管控规范高效经营管理绿色节能IT基础设备3、根据接警信息，生成事故快报，通过短信或网络进行联络应急通讯录短信推送推送推送声光报警屏幕弹出事故快报煤化工应急指挥系统先进可靠自动化控制智能便捷决策支持精准安全生产管控规范高效经营管理绿色节能IT基础设备市区消防队榆林一院榆林二院公 安武 警甲醇中心（2人）张三李四烯烃中心（2人）张三李四热电中心（2人）张三李四公用工程（2人）张三李四应急集合点张三李四4、结合气象信息、事故信息，模拟计算疏散线路，联动公共广播、短信通知

21、等系统，指导应急指挥中心下达疏散指令。煤化工应急指挥系统先进可靠自动化控制智能便捷决策支持精准安全生产管控规范高效经营管理绿色节能IT基础设备根据应急预案启动公共广播（区域或全厂可手动控制）5、根据应急预案，通过安防一体化联动平台，联动公共广播、门禁、安防/工业电视、SIS等系统。人员出入三辊闸机断电车辆出入道闸抬杠获取事故点附近视频提供DCS停车选择煤化工应急指挥系统先进可靠自动化控制智能便捷决策支持精准安全生产管控规范高效经营管理绿色节能IT基础设备6、实时监测疏散情况及监控指标。给到达指定区域的人员动态计数，集合的人数和未集合的人数疏散计时时钟集合点环境状态，设备状态，环境监测各个指标（

22、O2, CO,温度等等)煤化工应急指挥系统先进可靠自动化控制智能便捷决策支持精准安全生产管控规范高效经营管理绿色节能IT基础设备未用车辆资源列表已用车辆资源列表拖拽车牌：ZM123任务：厂前区集合点疏散人员定位通话救援车辆救援人员应急物资7、应急资源调度煤化工应急指挥系统先进可靠自动化控制智能便捷决策支持精准安全生产管控规范高效经营管理绿色节能IT基础设备三剂及危化品管理是全厂物料数据中不可分割的一部分，需要进行有效的监督管理，保证三剂及危化品数据的完整性、统一性和可追溯性，提高管理水平、降低消耗；同时在应急状态下，可以准确、及时掌握危险品的位置和数量信息，避免造成次生灾害： 流程管理 信息共

23、享 资源控制 三剂及危化品考核 技术管理 库存管理 应用评价实现三剂及危化品管理业务流程的规范化、标准化，逐步完善危化品计划、采购、使用过程中的监督管理机制，可通过系统可以深入了解企业分品种、分牌号的消耗及成本情况，对全过程跟踪及分析，便于分析问题，提出改进方案，从而提高了三剂及危化品使用水平，降低装置用剂成本,提升精细化管理水平煤化工应急指挥系统先进可靠自动化控制智能便捷决策支持精准安全生产管控规范高效经营管理绿色节能IT基础设备集团领导参观安全培训与应急三维演练系统使用情况安全培训与应急三维演练系统先进可靠自动化控制智能便捷决策支持精准安全生产管控规范高效经营管理绿色节能IT基础设备安全培

24、训与应急三维演练系统先进可靠自动化控制智能便捷决策支持精准安全生产管控规范高效经营管理绿色节能IT基础设备经营管理层经营管理生产绩效管理计划优化生产作业成本管理生产运营层产供销管理ERP行政办公综合管理员工管理移动办公知识管理内外部网站档案管理智能决策项目管理规范高效经营管理先进可靠自动化控制智能便捷决策支持精准安全生产管控规范高效经营管理绿色节能IT基础设备集团公司ERP系统库存管理销售管理人力资源管理采购管理资金管理财务管理集团公司ERP系统先进可靠自动化控制智能便捷决策支持精准安全生产管控规范高效经营管理绿色节能IT基础设备项目管理先进可靠自动化控制智能便捷决策支持精准安全生产管控规范高

25、效经营管理绿色节能IT基础设备移动办公先进可靠自动化控制智能便捷决策支持精准安全生产管控规范高效经营管理绿色节能IT基础设备生产绩效生产绩效绩效指标库流程应用监控展示操作管理安建环管理员工管理辅助决策物料管理能源管理质量管理设备管理计划管理工艺指标生产、能耗计划指标数据设备指标能源指标质量指标组织考核结果考核指标分析安建环指标产量、单耗完成指标先进可靠自动化控制智能便捷决策支持精准安全生产管控规范高效经营管理绿色节能IT基础设备决策支持智能化先进可靠自动化控制智能便捷决策支持精准安全生产管控规范高效经营管理绿色节能IT基础设备决策支持智能化先进可靠自动化控制智能便捷决策支持精准安全生产管控规范高效经营管理绿色节能IT基础设备采用云计算技术的数据中心灵活发展执行高效高速成长把控成本简化管理按需分配快速部署安全节能基础设施硬件云平台服务器存储安全网络软件平台虚拟化自动化IT服务管理服