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工业4.0助力炼化行业升级
2016年19期 发行日期:2016-09-29
作者:zhoukan2012

    炼化作为能源和化工行业的支柱产业,是推进工业革命和制造业发展的基础产业。在工业4.0的浪潮下,传统行业如何拥抱“互联网+能源”的演变,借力行业升级趋势,打造核心竞争力,是值得中国炼化行业集体思考的课题。

炼化企业如何拥抱工业4.0
   
    工业4.0的概念自从被提出后在不同行业领域内都产生了大量的应用,并且在欧洲有多个成熟示范工厂已稳定运行。但综合来看,过去的焦点集中在离散制造业,而在炼化这类典型的过程制造(流程制造)行业的工业4.0应用模式尚在探索阶段。
    流程制造行业的特点在于大批量连续生产,生产物流和能流都是连续、稳定的;并且开车、停产程序十分复杂而且代价巨大,一般不允许轻易停工;同时生产装置之间、操作变量之间衔接紧凑、严密,对某一参数进行调节往往会引起其他参数以及后续工段产品质量的变化,牵一发而动全身。因此炼化行业往往在生产领域内着重寻求信息化、智能化带来的效率提升,而非生产柔性、灵活性等更适合离散制造业企业的工业4.0特征;同时在供应链和销售领域寻求对下游产品销售的灵活性。
    从国内外炼化企业的工业4.0应用来看,其探索领域集中在以下三个领域:
    1. 智能工厂/运营优化
    炼厂的自动化已经从单回路控制到高级复杂系统控制,能够实现工艺过程和管理流程流程化,是炼厂提升生产力的核心。炼厂的数字化则通过传感器和炼厂专业软件的应用确保物理空间与信息空间能够实现对接,从而做到企业管理的可视化。常用炼化企业的管理软件包括企业资源计划(ERP)、生产过程执行系统(MES),并且建立实时数据库和实验室信息系统,以支撑ERP和MES的运作。炼化企业可通过对智能设备的有序管理控制技术和配方运用,从而提升运营效率。
    例如,中石化旗下的多个炼厂都建立了智能炼厂,以九江石化为例,企业在软件和硬件层面全面推行数字化,硬件则包括业务控制系统、综合传感系统,以及LTE网络,并建立了国内首家炼油一体化优化平台,提供三维数字化平台、实时监控数据、原料及产品价格等多项管理信息数据。九江石化近年来在生产能力、加工装置不断增加的情况下,公司员工总数减少12%、班组数量减少13%、外操室数量减少35%;并且提高炼油效率,多项指标在中国石化分公司中排名第一;严格符合环境监测需求,减少污染排放,保障生产安全。
    2. 供应链和销售领域
    与智能工厂的生产端相比,炼化企业价值链的下游(更靠近终端消费者)企业则正经受着更为明显的数字化冲击,如销售、营销、供应链管理等。越来越多的炼化企业在销售端建立了以互联网为平台、以各种创新App为客户沟通渠道,强调客户互动和客户理解的销售渠道。而国内外企业在供应链数字化上目前都在进行更多的研究和探索,特别是在很多炼化下游高分子产品的销售供应、探索信息化带来的供应链效率提升、创新供应链产品例如供应链金融等相关内容。
    3. 其他领域
    国内外软硬件技术提供商作为推动工业4.0的核心力量也在针对企业运营和应用的多个领域探索多样化应用。例如炼厂设计建设、开放式研发平台等也冲击着原有的模式和发展趋势。以炼厂设计建设为例,西门子曾帮助巴西Lima炼厂运用COMOS工程设计软件进行炼厂建设优化和效率提升,整合了不同时期设备供应商数据,加快了炼厂二期建设速度,并且所使用的人力只达到了原来预期的20%。
  
未来路在何方
   
    从工业4.0自身发展定义来看,简单的过程信息化来获得数字化效率提升只是万里长征第一步,我们假想的能够运用信息化自身产生的大数据优化来提升炼化企业效率,达到数字化运营,并最终产生商业模式变革,颠覆原有炼化企业运营格局的时日似乎还很难想象和给出具体的时刻表。
    历史踏入数字化时代,但企业进行数字化的初始成本巨大,由于缺少经验和足够多案例的支持,企业往往对其价值还没有明确的认知,同时担心担心数字化带来的风险(如影响现有业务、成本高昂、信息丢失、可控性低,以及其他未知风险)。作为我国炼化企业,或一些业务模式和核心能力相近的煤化、大化工企业如何走出数字化效率提升的第一步,如何准备工业4.0也是值得探讨和思索的。
    笔者认为,企业做数字化决策的过程需要思考:
    1. 遵循商业本质探讨数字化
    炼化企业作为典型的重资产行业,生产的产品属于差异不大的大宗品,因此行业本身一大核心竞争优势是成本。对于规模过小、成本中短期处于劣势的炼化企业,希望通过数字化改变竞争实力的想法是不切实际也没有必要的。相反,对于千万吨级的大炼厂,受规模和管理复杂性增长的影响,应该积极探索和思考数字化带来的效率提升和运营变革空间。
    2. 工业企业要对顾客体验反馈
    工业领域的数字化远远落后于商业/个人用户领域内的数字化,炼化企业要积极关注下游客户领域产生的需求变化和由客户倒逼的数字化需求。通过数字化手段加强对下游终端客户的理解和反应是炼化企业需要核心关注的焦点。
    3. 寻求适合自身特色的方案
    工业4.0核心是将物理世界与数据虚拟数据结合。不同的市场定位和发展战略必然决定了不同物理资产的特色和特性。在进行数字化道路设计的时候,切忌千篇一律,抹杀资产特点对于数字化需求的特性。
 

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