化工項目數字化、智能化建設模式探討
2021-02-02
來源:《化工自動化及儀表》作者:兗礦國宏化工有限責任公司 王俊杰
摘 要:提出針對已建成的化工項目和即將新建的化工項目采取不同的智慧化工建設方案,最終實現管理精益規范、工作效率提高、勞動強度降低、安全環保管控強化、生產過程優化的目標。
關鍵詞:化工項目建設; 數字化;智能化;安全管理
隨著國家制造業強國戰略的實施,發展智能制造工程被列為五大工程之一。該工程的目標是緊密圍繞重點制造領域關鍵環節,開展新一代信息技術與制造裝備融合的集成創新與工程應用,開發智能產品和自主可控的智能裝置并實現產業化,依托優勢企業,緊扣關鍵工序智能化、關鍵崗位機器人替代、生產過程智能優化控制、供應鏈優化,建設重點領域智能工廠/數字化車間[1]。筆者所在的兗礦集團,是一家以煤炭、化工、裝備制造和金融投資為主導產業的國有特大型能源企業,化工產業是第二大支柱產業,以煤炭氣化、液化核心技術為引領,已形成年產 100 萬噸油品、900 萬噸甲醇、醋酸及下游產品的生產能力,走出一條產業循環、低碳清潔的發展路徑,成功開發出厚水煤漿氣化、粉煤加壓氣化及煤炭間接液化等國內領先、世界一流的核心技術,實現了主導產業技術由引進消化吸收向創新引領的根本性跨越。集團密切跟蹤新技術、新產業和新業態發展趨勢,努力推動人工智能、數據信息和新型能源 3 個新興領域迅速崛起。
針對當前互聯網 + 、大數據、云計算及人工智能等新生產要素與化工產業嫁接不足、融合不夠的現狀,本著學習先進、創新發展的理念,筆者近期對國內化工行業數字化、智能化建設走在前列的南京誠志、中煤蒙大等企業進行了調研學習,深受啟發,認真思考并提出了建設數字化工廠、智能化工廠模式。
1 數字化建設模式
數字化工廠建設,目的是在當前已建成運行的化工項目基礎上建立一套完善的數字化信息管理系統,實現裝置運行情況統計、設備檢維修管理優化、記錄并提醒運行維修和安全環保事件,推動安全生產高效化。目標是建立一套模塊化、可裁剪、可擴展的系統平臺,并且支持在電腦終端和移動終端應用,而且與公司原有的系統打通,建立在公司原有的管理系統之上[2]。以安全管理的數字化建設為例進行說明。
一是可以實現電子作業票證的數字化管理,摒棄傳統的安全作業風險識別依賴人為經驗,容易出現代簽、改簽及不簽現象等缺點,電子安全作業許可證具有智能引導風險分析過程、實時推送作業提醒、作業詳情第一時間知曉、移動終端強制簽發人員現場核查、管理人員實時監控現場各類危險作業所在位置及支持多種分類統計等優勢。作業票中的 JSA( Job Safety Analysis) 部分,可從后臺植入龐大的工作危害分析矩陣,全覆蓋化工裝置工作場景,自動進行風險辨識。采用 LS 風險矩陣法計算每項危害因素的風險度,自動確定作業風險等級。根據作業內容,系統自動進行 JSA 分析,幫助企業根據風險分級監管作業過程。最后,還能夠實現作業統計與分析,在廠區地圖上直觀地展示作業數量、人數及類型等動態信息,按照作業單位、區域和類型對作業數量進行分類統計。
二是安全風險管控和隱患排查“雙體系”建設數字化。雙體系建設數字化管理的最突出優勢是可將風險管控融入日常作業行為,并和隱患排查無縫銜接,實行全過程跟蹤,實現閉環管理。其優點具體表現在: 根據風險分析結果自動建立安全風險四色圖,并根據安全巡查情況實現動態更新; 導入工廠平面圖,直觀呈現安全風險四色區域布局; 將風險等級與安全巡查結果打通,形成安全風險動態展示; 將風險管控措施導入安全巡查系統,保證措施落實。巡檢過程中發現的隱患可第一時間通過移動終端 APP 上傳; 隱患治理節點清晰,治理進度可跟蹤追溯等。
三是安全預警管理。安全生產預警指標體系通過量化并不斷完善的模型來直觀反映出企業的安全生產狀況,指導企業安全生產決策。通過風險矩陣判斷調整各級指標的權重值,將安全、工藝、機電及技術等各專業控制指標計入評估系統,自動進行一致性比率的核算,實現自動預測安全生產發展趨勢、自動評估高風險內容、自動觸發預警信息推送及自動進行裝置對標等。
數字化工廠建設模式,適用于已建成投產的化工項目,尤其對于自動化程度不高,管理效率不高的化工企業,可以大幅優化管理流程,提高管理效率,提高安全生產等級。
2 智能化建設模式
智能化工廠建設初期可搭建 OA 辦公、ERP及檔案管理等辦公業務系統,建設物料、能源管理、實驗室管理、智能巡檢、設備管理及 HSE 管理等信息化系統,覆蓋生產、安全、設備、物料、能耗、倉儲、計劃及考核等生產經營管理業務,對生產工藝指標進行監測,對企業從原料進廠到產品出廠每個生產經營環節進行全過程分析管控,最后建成覆蓋全廠裝置
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