化工项目数字化、智能化建设模式探讨

摘 要:提出针对已建成的化工项目和即将新建的化工项目采取不同的智慧化工建设方案，最终实现管理精益规范、工作效率提高、劳动强度降低、安全环保管控强化、生产过程优化的目标。

关键词:化工项目建设; 数字化;智能化;安全管理

随着国家制造业强国战略的实施，发展智能制造工程被列为五大工程之一。该工程的目标是紧密围绕重点制造领域关键环节，开展新一代信息技术与制造装备融合的集成创新与工程应用，开发智能产品和自主可控的智能装置并实现产业化，依托优势企业，紧扣关键工序智能化、关键岗位机器人替代、生产过程智能优化控制、供应链优化，建设重点领域智能工厂/数字化车间［1］。笔者所在的兖矿集团，是一家以煤炭、化工、装备制造和金融投资为主导产业的国有特大型能源企业，化工产业是第二大支柱产业，以煤炭气化、液化核心技术为引领，已形成年产 100 万吨油品、900 万吨甲醇、醋酸及下游产品的生产能力，走出一条产业循环、低碳清洁的发展路径，成功开发出厚水煤浆气化、粉煤加压气化及煤炭间接液化等国内领先、世界一流的核心技术，实现了主导产业技术由引进消化吸收向创新引领的根本性跨越。集团密切跟踪新技术、新产业和新业态发展趋势，努力推动人工智能、数据信息和新型能源 3 个新兴领域迅速崛起。

针对当前互联网 + 、大数据、云计算及人工智能等新生产要素与化工产业嫁接不足、融合不够的现状，本着学习先进、创新发展的理念，笔者近期对国内化工行业数字化、智能化建设走在前列的南京诚志、中煤蒙大等企业进行了调研学习，深受启发，认真思考并提出了建设数字化工厂、智能化工厂模式。

数字化工厂建设，目的是在当前已建成运行的化工项目基础上建立一套完善的数字化信息管理系统，实现装置运行情况统计、设备检维修管理优化、记录并提醒运行维修和安全环保事件，推动安全生产高效化。目标是建立一套模块化、可裁剪、可扩展的系统平台，并且支持在电脑终端和移动终端应用，而且与公司原有的系统打通，建立在公司原有的管理系统之上［2］。以安全管理的数字化建设为例进行说明。

一是可以实现电子作业票证的数字化管理，摒弃传统的安全作业风险识别依赖人为经验，容易出现代签、改签及不签现象等缺点，电子安全作业许可证具有智能引导风险分析过程、实时推送作业提醒、作业详情第一时间知晓、移动终端强制签发人员现场核查、管理人员实时监控现场各类危险作业所在位置及支持多种分类统计等优势。作业票中的 JSA( Job Safety Analysis) 部分，可从后台植入庞大的工作危害分析矩阵，全覆盖化工装置工作场景，自动进行风险辨识。采用 LS 风险矩阵法计算每项危害因素的风险度，自动确定作业风险等级。根据作业内容，系统自动进行 JSA 分析，帮助企业根据风险分级监管作业过程。最后，还能够实现作业统计与分析，在厂区地图上直观地展示作业数量、人数及类型等动态信息，按照作业单位、区域和类型对作业数量进行分类统计。

二是安全风险管控和隐患排查“双体系”建设数字化。双体系建设数字化管理的最突出优势是可将风险管控融入日常作业行为，并和隐患排查无缝衔接，实行全过程跟踪，实现闭环管理。其优点具体表现在: 根据风险分析结果自动建立安全风险四色图，并根据安全巡查情况实现动态更新; 导入工厂平面图，直观呈现安全风险四色区域布局; 将风险等级与安全巡查结果打通，形成安全风险动态展示; 将风险管控措施导入安全巡查系统，保证措施落实。巡检过程中发现的隐患可第一时间通过移动终端 APP 上传; 隐患治理节点清晰，治理进度可跟踪追溯等。

三是安全预警管理。安全生产预警指标体系通过量化并不断完善的模型来直观反映出企业的安全生产状况，指导企业安全生产决策。通过风险矩阵判断调整各级指标的权重值，将安全、工艺、机电及技术等各专业控制指标计入评估系统，自动进行一致性比率的核算，实现自动预测安全生产发展趋势、自动评估高风险内容、自动触发预警信息推送及自动进行装置对标等。

数字化工厂建设模式，适用于已建成投产的化工项目，尤其对于自动化程度不高，管理效率不高的化工企业，可以大幅优化管理流程，提高管理效率，提高安全生产等级。

智能化工厂建设初期可搭建 OA 办公、EＲP及档案管理等办公业务系统，建设物料、能源管理、实验室管理、智能巡检、设备管理及 HSE 管理等信息化系统，覆盖生产、安全、设备、物料、能耗、仓储、计划及考核等生产经营管理业务，对生产工艺指标进行监测，对企业从原料进厂到产品出厂每个生产经营环节进行全过程分析管控，最后建成覆盖全厂装置