石油化工是我国国民经济支柱产业。加快推进智能制造,是顺应时代发展的迫切需要,是落实党中央战略部署的具体行动,也是企业转方式调结构、提质增效升级的内在需求。当前,石油化工行业除面临生产运行自身特点带来的挑战外,市场竞争加剧、能源供应转变、生产方式变化、全球地缘政治等因素也给企业生产运行带来重大挑战。主要表现在:一是受全球气候及环境因素制约,产品质量升级、节能减排、绿色低碳成为能源生产与消费主流;二是能源多元化、页岩气(油)、煤基燃料化工等石油替代产业快速发展,推动了替代能源的迅速发展;三是原油价格波动、市场需求放缓、炼油产能过剩、产品结构不合理、市场化改革方向等导致国内外市场竞争加剧;四是信息技术发展、信息化与工业化深度融合以及新商业模式等,对能源生产供应及消费方式产生深刻影响。
特别是,以信息技术为龙头的新一轮科技革命,引起了各国政府的高度重视。发达国家纷纷制定以重振制造业为核心的再工业化战略,加快推进智能制造进程,重塑竞争优势;发展中国家抓住产业链重组和调整机遇,积极参与产业再分工,开启智能制造进程,力求掌握更多主动权。2012年,美国政府和一些跨国企业利用其互联网优势提出“工业互联网”概念,通过人机连接,结合软件和大数据分析,升级关键工业领域;2014年启动以先进传感器、工业机器人、先进制造和测试设备等为代表的智能制造,力图重塑其制造业的全球竞争优势。2013年,德国基于其制造业基础发布的《实施“工业4.0”战略建议书》和路线图,将虚拟网络——信息物理系统(CPS)定义为工业4.0,智能制造是其重点内容之一。2014年,印度提出物联网策略,打造“印度制造”和“数字印度”。与此同时,日本、英国、法国、韩国等都相继推出了各自的制造业智能制造计划,以期实现传统产业的转型或开拓新兴产业,占领产业竞争的制高点。2015年,中国政府发布《中国制造2025》纲要,进一步推进信息化和工业化深度融合,这是增强我国综合国力、提升国际竞争力,推动中国制造向中国创造转变、中国速度向中国质量转变、中国产品向中国品牌转变,实现从制造大国向制造强国迈进的重大战略部署。国家工信部以此推出了智能制造试点示范专项行动计划,在各行业企业大力推进数字化、网络化、智能化制造,遴选试点示范企业,实施创新发展战略,加快经济转型升级。
“十二五”以来,石油化工行业认真落实党的“十八大”战略部署,积极推进“两化”深度融合,以智能制造为重要抓手,有效应对经济新常态下面临的各种挑战,特别是中石化、中石油、中海油等中央企业及其下属单位,将先进的信息技术与传统石化流程型工业的核心业务紧密结合,涌现了一批石油化工智能制造典型企业。中石化“十二五”期间在九江石化、镇海炼化、茂名石化、燕山石化开展石化智能工厂试点建设,取得了较好的应用效果,围绕生产运行核心业务建成投用的炼化一体化全流程优化平台大幅提升了资源优化和调度指挥水平,提高了经济效益;“环保地图”系统实时在线监测废水、废气排放和环境空气,确保了清洁生产;安全管理系统实现生产的“全员、全过程”安全管理,提升了安全管理水平和应急指挥能力;能源管理和优化系统有效推进了节能减排工作;设备状态监测和预防性维护维修支撑装置设备安全稳定可靠运行;新增各类系统实现了集中集成和标准化,有效减少了“信息孤岛”和“业务孤岛”现象。中石化九江石化2015年被国家工信部评为全国首家石化智能工厂试点示范企业,2017年被国家工信部评为全国首批国家级绿色工厂、“两化”融合管理体系贯标示范企业。
石油化工行业智能制造是一项复杂的系统工程,涉及专业面广、流程长、内容多。本书以石油化工企业的智能工厂试点建设为主要切入点,结合高校院所、石油化工行业系统集成商、国内知名自动控制系统供应商以及ICT(信息通信技术)厂商相关理论与经验,梳理、总结“十二五”以来围绕企业发展、经济效益、安全生产、环境保护以及企业管理等核心业务建设智能工厂的一些具体做法和经验,编撰成书。
本书是“十三五”国家重点出版物出版规划项目并获得化学工业出版社出版基金资助出版。本书编写的目的,是为持续推进石油化工行业数字化、网络化、智能化制造的发展,可为高等院校、科研院所、工业企业、ICT企业的研究人员、工程技术人员或管理人员提供借鉴和参考。
本书由覃伟中、谢道雄、赵劲松、罗重春等编著。第一章由覃伟中、马健、罗敏明、覃水负责编写;第二章由覃伟中、谢道雄、邹圣武、邱彤、宋光、王涛、袁志宏、何恺源、郑京禾、余伟胜、雷凡负责编写;第三章由覃伟中、罗重春、王敏、姜积群、赵劲松、杨小珺、帅海平、王振东、唐安中、刘华强、邹志斌负责编写;第四章由覃伟中、刘平、马健、何恺源、徐燕平、康伟清、刘长鑫、王琤、舒勇、李代青、龚剑、郑朝阳、孙伟、武金伦、何辉、朱彤负责编写;第五章由覃伟中、仲建文、王海松、袁健、刘平、郑欣、沈七三、刘志忠负责编写,全书由覃伟中定稿。全书为完整体系,各章也可独立阅读;书中配有二维码,通过扫描可观看智能工厂、智能巡检、三维数字化工厂等六个视频动画以及部分彩色图片,方便读者深入了解。
由于作者水平和时间有限,书中难免疏漏和不妥之处,恳请读者批评指正,以期日后的不断修订和提高。
编著者
2018年5月30日