石化行业是我国国民经济的支柱产业，其产品在国民经济产业链中占有举足轻重的地位。无论是石油炼制加工能力还是化学品生产能力，我国已居世界第一，是名副其实的“石化大国”。
  　　但是，和多数制造业一样，我国的石化行业也普遍存在“大而不强、快而不优”的问题，特别是在生产成本、安全和环保等方面差距明显。因此，在全球化竞争加剧、去落后产能加速的今天，我国石油化工行业迫切需要依靠领先的新技术、新装备和新工艺来实现转型升级。这其中，以工业互联网为基础的智能工厂建设可谓是当前行之有效的捷径和重中之重。
　　
工业互联网成为石化行业的“新基建”
    
　　  当前，新一轮科技革命和产业变革蓬勃兴起，工业经济数字化、网络化、智能化发展成为必然趋势。而工业互联网无疑是此次变革的重要基石和关键支撑。
  　　今年3月，我国政府提出了要加快工业互联网和5G网络等七大领域的新型基础设施建设（以下简称“新基建”），工业互联网建设上升为与5G网络、特高压、城际高速铁路和城市轨道交通等并列的“新基建”国家战略。
　  　工业互联网通过人、机、物的全面互联，全要素、全产业链、全价值链的全面连接，对各类数据进行采集、传输、分析并形成智能反馈，推动形成全新的生产制造和服务体系，优化资源要素配置效率，充分发挥制造装备、工艺和材料的潜能，提高企业生产效率，创造差异化的产品并提供增值服务。
  　　一方面，石化行业是资产密集型行业，具有设备价值高、工艺复杂、产业链长、危险性高和环保压力大等行业特征。另一方面，我国石化行业经过几十年的发展，积累了大量的工艺技术、实践经验和专家知识。因此，相较于其他一些布局零散的行业，石化行业实施工业互联网有着先天的优势，对实现产业的生产方式和管理模式转变尤为重要。
  　　其实，在提出“新基建”之前，工业互联网在石油化工行业应用已经从概念探讨走向了产业实践。据不完全统计，2014—2018年300多个国家级智能制造试点示范项目中，石油石化项目占了27个。之后，在2018、2019年工业互联网试点示范项目和2019年制造业与互联网融合发展试点示范中，共有15个石油化工项目入选。这些试点示范项目的实施，不仅为行业树立了典范，参与企业也在生产方式、管控模式和降本增效等方面受益匪浅。
　　  因此，对于石化行业来说，实施工业互联网不仅必要而且紧迫，需要将其放在和基础设施建设一样重要的地位，利用万物互联的特性，不断优化生产工艺和过程、设备设施和管理决策，成为石化行业智能升级的新引擎。
　　
工业互联网破解石化行业“三大难题”
    
　　  对于多数行业企业来说，当前的挑战是如何通过数字化、互联化并向智能化应用迈进，从而实现生产过程更加安全，更大的产能和更高的产率，以及更快的决策效率，这也是当前石化行业提高核心竞争力面临的三大难题。
  　　通常，石化行业智能工厂需要从两个维度来实施工业互联网，一个是横向全生命周期的实施过程，包括从工艺设计、工程建设、数字化交付到后期的生产运行管理，这样全生命周期生产及管理的自动化、数字化和智能化。另一个是纵向不同应用层级的集成，包括从现场层到生产运营层再到企业管理层全面的智能作业，去除短板，确保更优的绩效能够落地。在感知控制层，要考虑怎样能够让数据获取更加智能化，为业务决策提供基础数据支持；在生产运营层，怎样结合运营数据，实现基于数据驱动的业务优化决策；在企业管理层，怎样实现KPI驱动下的数字化决策和精益管理。只有实现各个层级所有解决方案的集成打通后，才能让数据和工作流能有一个更紧密的结合，帮助企业达到安全生产、产率提升和提高决策效率的目的。
  　　石化行业的生产设备具有危险性，一旦设备在运行的过程中出现异常高温、高压、泄漏等情况，会引发火灾或者爆炸事故，造成人员伤亡。过去，企业很难及时了解这些设备装置的实时状况，只能通过定期人工设备检查和维护来保证安全。在应用了工业互联网后，基于传感器、自适应感知等数据采集技术，可实现设备全生命周期的实时态势感知、远程故障诊断和预测性维护。
  　　在生产优化和产率提升方面，通过应用工业互联网，可以将生产过程中的工艺优化、质量管控和节能降耗等场景部署深度学习和机器学习算法，将采集到的数据通过机理模型、业务模型、算法模型转化为有用的知识，实现生产的自动调整和优化。
  　　同样，在提高决策效率方面，工业互联网也将发挥作用。目前MES系统是石油化工行业生产管理的核心平台，有了工业互联网之后，可以将更多生产现场的信息以及供应链的信息导入到MES之中，从而自动实时调度生产计划，以及物流的管理、生产的统计、能源管理、设备管理，优化整个生产的组织架构，简化决策过程。另一项值得注意的技术是模型的优化决策，即基于模型决策可以提高决策的科学性和准确性，加入优化求解器就可以获得优化的结果，用计划优化软件排产和选择原料就是基于模型优化决策的典型应用。
  　　在实际应用中，智能工厂并不是一个静态的存在，而是一个从工厂实际情况出发，并以结果为导向的一个动态的智能化升级过程，实现从最初级的自动化控制层级向高级别互联工厂的升级。
　　
互联工厂推动工业互联网应用
    
  　　作为在石化行业深耕多年的高科技企业，霍尼韦尔在2016年就提出了“互联工厂”的理念。对于霍尼韦尔来说，互联工厂并不是一个全新的产品和应用的颠覆，而是对原有自动化技术的演进与提升，利用互联技术，在原有的产品和解决方案上增加新的功能。
  　　霍尼韦尔互联工厂结合了霍尼韦尔过程控制部在流程控制领域的专业知识、霍尼韦尔UOP的流程工艺技术和传统解决方案业务的软件解决方案。这一系列创新互联解决方案可提高安全性、产能产率、可靠性和盈利能力，并且帮助企业决策效率的提升。与其他平台有所不同，霍尼韦尔互联工厂是基于现有成熟技术打造的工业互联网应用，所有技术都已经就绪，并且已经在全球很多地方都安装和实施。
  　　例如，山东万华集团采用了霍尼韦尔互联工厂工艺可靠性顾问（Process Reliability Advisor）对其位于山东烟台工厂的UOP C3 Oleflex丙烷制烯烃装置进行监测。通过复杂软件提供整个霍尼韦尔UOP工艺流程的工厂数据和故障模型，助力工厂更平稳地运行，并提前检测问题，避免中断生产和工厂盈利损失。