科技日报记者 颉满斌 通讯员 徐雪萍
指尖轻触鼠标,一座三维数字化孪生工厂跃然电脑屏幕之上。
12月29日刚上班,兰州石化榆林公司总经理、总工程师李玮坐在办公桌前,却能“身入”数公里外乙烷制乙烯装置的各个角落,获取设备实时运行数据。在这座虚拟的数字工厂里,每套装置的每条管道、每台机泵、每个储罐都被精准“复刻”,细节栩栩如生。
作为国内首个乙烷制乙烯全业务链智能化工厂、中国石油第一家依托数字化交付构建的三维数字孪生工厂,兰州石化榆林公司挖掘海量生产数据背后的价值,人智共融激活数据核心驱动力,12月份成功获评陕西省“先进级智能工厂”。

海量数据,决策预判“稳准狠”
“系统里可以查看工艺流程、设备原始设计值,也能通过数字孪生模型,看到某台炉子的实时温度、压力变化曲线,一旦数据出现异常波动会发出预警,提醒我们事前干预。”李玮打开手边的电脑演示着。
将现实中的物理工厂与虚拟中的数字工厂深度融合,以数据驱动、智慧赋能,勾勒出一个新型智能化工厂的清晰模样。
走进兰州石化榆林公司,鲜少碰到操作人员在装置间走动,却处处流动着数据的脉搏。以工厂对象为基础的数字工厂模型,已形成覆盖生产、设备、安全管理等全业务领域,包含装置、设备、零部件全细节的2亿多条数据的“数据湖”,一分钟数据处理量可达3万条。
“早上来,半小时就能掌握装置运行状况并作出调整,调整后的效果好不好,当天就知道了。”乙烯运行部副主任马成祥说。而在此之前,一次生产调整通常要等到次月月初各项指标出来,才能再深入优化。
一个月到一天,这是数据驱动算法、提高决策精准率的最好例证。
在这里,虚拟工厂与物理实体工厂形成了实时的镜像交互,并通过5G专网实现百万级数据点毫秒级传输,形成统一大数据平台,由此延伸出覆盖生产工艺、设备安全等多个业务流程的专业系统,先进报警管理、全流程智能控制、设备状态检测与故障诊断、智能电网及智能仪表管理多个应用场景,全面实现设备健康状态可感知、工艺参数可优化、安全隐患可预警。
数据作为新质生产要素,正帮助企业实现全流程精益化管理,带动装置提升生产效率、产品质量和管理水平。今年以来,榆林公司装置平稳率100%,自控投用率99.6%以上,预知维修提升至80%,数据系统整体技术架构先进、可扩展性强,也为石化企业智能化工厂建设提供了典型范例。
人智共融,数据边界极限突破
乙烯装置裂解炉投退料及升降温度的把控,曾经是装置技能专家武矗的拿手绝活儿。凭借丰富的经验,他能在短短几个小时内,完成这一系统的稳定调整。
可是,当榆林公司IPC全流程智能控制系统随项目开工同步上线后,绝活儿不“绝”了。
“只要把目标温度输到系统里,一键智能升降负荷,几十分钟就能自动调节到最佳状态,且裂解炉COT温差能控制在±0.5摄氏度以内,比之前还精准了1摄氏度。”武矗说。
不要小看这1摄氏度,它苛刻的控制,正是源于上万个数据的深度解析。
作为智能化工厂的重要一环,IPC智能控制系统融合数字工厂采集的工业大数据,形成数据仓库。调整工艺操作,只需一个指令,智慧的“大脑”即可调取各类历史数据,通过算法驱动最优决策,实现自动化生产。
“人脑确实比不上电脑!”武矗感慨道。
随着深度应用场景愈发多元,装置自动化程度越来越高,大量靠人工经验摸索的过程也逐步被取代,数据“跑”向管理末梢,驱动着整个业务生态的高效运转。
生产调度管理人员王辉每天通过数据平台实时掌握生产运行情况,调整负荷、平衡物料、协调产品出入厂,生产调度日报也能自动提取生成,工作效率飙升一大截。
“从繁杂的报表、数据统计等日常重复性工作中脱身,把更多精力放在了专业技术攻关上。”机动设备部工程师崔凯也说。
算法驱动最优决策,也全面激活装置的运行潜能。今年以来,榆林公司乙烯产量同比提高13.58%,聚烯烃产品产量同比提高13.47%,α-烯烃产品产量同比提高36.11%。装置乙烯收率从2021年的76.20%提升至今年78.87%的最高水平,累计创效超40000万元,数据通过算法,转化成有形的“资产”。
如今,这座智能化工厂正紧跟AI步伐,构建“AI+乙烯制乙烷”新业态,以数据驱动AI成长,AI优化数据价值,继续在数智化转型的路上“领跑”。

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