3月15日,“阿爾法狗”(AlphaGo)以總比分4比1完勝韓國圍棋選手李世石,取得了“人機(jī)大戰(zhàn)”的最終勝利。人工智能的強(qiáng)大實(shí)力讓世人驚嘆。在石化領(lǐng)域,以智能化為方向的轉(zhuǎn)型升級(jí)也在轟轟烈烈開展。會(huì)不會(huì)有一天,石化行業(yè)的智能制造系統(tǒng)像“阿爾法狗”一樣智慧,完全替代人工?現(xiàn)在,行業(yè)距離智能化還有多大的差距?
預(yù)警響應(yīng)尚存差距
記者采訪了解到,目前領(lǐng)先一步的煉化企業(yè)已經(jīng)構(gòu)建了集中集成平臺(tái)、三維數(shù)字化平臺(tái)和應(yīng)急指揮平臺(tái)等公共服務(wù)平臺(tái),形成了石化生產(chǎn)面向數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化制造的轉(zhuǎn)變,優(yōu)化了工藝流程,降低了生產(chǎn)成本,促進(jìn)了勞動(dòng)效率和生產(chǎn)效益的提升;但是,實(shí)際運(yùn)行中,智能系統(tǒng)的感知能力還不強(qiáng),預(yù)警還不精準(zhǔn),還不能實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的實(shí)時(shí)自適應(yīng)控制。
一些先進(jìn)化企的智能化信息系統(tǒng)體現(xiàn)了“感知、預(yù)測(cè)、優(yōu)化、協(xié)同”能力,但是實(shí)際上預(yù)測(cè)并沒有針對(duì)性,目前預(yù)測(cè)的只是針對(duì)石化裝置控制指標(biāo)的趨勢(shì)變化。而控制指標(biāo)的變化與多個(gè)指標(biāo)相連,智能化預(yù)測(cè)還不能將與控制指標(biāo)變化相關(guān)的指標(biāo)找到,明確指出相關(guān)聯(lián)的某個(gè)指標(biāo)變化的原因在哪里,如何進(jìn)行智能優(yōu)化和調(diào)控。
從事煉油加工的山東富宇化工有限公司技術(shù)部長謝廣榮表示,目前化企的信息化系統(tǒng),對(duì)于相關(guān)聯(lián)的某個(gè)指標(biāo)變化與控制指標(biāo)變化的影響程度也很難判定,只能從安全運(yùn)行上進(jìn)行預(yù)警。
寧夏寶豐能源集團(tuán)總工高明禮向記者介紹說,當(dāng)某些指標(biāo)出現(xiàn)某個(gè)變化時(shí),自動(dòng)化系統(tǒng)還不知道如何自己調(diào)節(jié)、控制、優(yōu)化,或者提示操作人員該怎么樣去操作,避免生產(chǎn)事故,確保裝置的連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。
“比如焦?fàn)t氣制甲醇裝置,焦?fàn)t氣中含有的惰性氣體甲烷含量有20%多,焦?fàn)t氣轉(zhuǎn)化為合成氣時(shí),甲烷含量越低越好。甲烷含量控制與氧氣比、轉(zhuǎn)化溫度、燒嘴、冷卻水溫度、硫含量等多個(gè)工藝指標(biāo)有關(guān),當(dāng)甲烷含量呈現(xiàn)升高的趨勢(shì),智能化生產(chǎn)的神經(jīng)中樞——生產(chǎn)管控中心會(huì)預(yù)警。這顯然對(duì)提高裝置的安全性和穩(wěn)定性有很大幫助。但是目前這個(gè)預(yù)警僅是簡單地指出甲烷含量呈現(xiàn)升高的趨勢(shì),并不能把與甲烷升高原因呈關(guān)聯(lián)性的邏輯指標(biāo)找到,無法真正實(shí)現(xiàn)智能分析、智能控制。”高明禮說。
數(shù)據(jù)積累遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠
足夠的數(shù)據(jù)量、充足的數(shù)據(jù)源是智能化的基礎(chǔ)。目前化企智能化系統(tǒng)無法精準(zhǔn)預(yù)警,其中一個(gè)重要原因就是數(shù)據(jù)積累還不夠。
“設(shè)備預(yù)知維修系統(tǒng)通過大數(shù)據(jù)分析,確實(shí)能預(yù)測(cè)到、準(zhǔn)確判定出大機(jī)組故障原因,對(duì)關(guān)鍵部位的閥門內(nèi)漏、堵塞問題提前預(yù)警,合理安排預(yù)防性維護(hù)。這是由于設(shè)備的數(shù)據(jù)容易獲得,但是涉及工藝變化的因素太多,獲取完整數(shù)據(jù)有難度。因此,在生產(chǎn)中,僅僅了解最佳運(yùn)行的工藝指標(biāo)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,需要的是裝置不正常狀態(tài)下的指標(biāo)以及應(yīng)急處理辦法,需要裝置所有出現(xiàn)過的不正常數(shù)據(jù)及處理辦法,F(xiàn)實(shí)情況是,有的企業(yè)未必會(huì)總結(jié)、記錄不正常生產(chǎn)狀態(tài)下的數(shù)據(jù),這就要求生產(chǎn)企業(yè)具有大數(shù)據(jù)思維,處理完不正常生產(chǎn)變化后,分析情況查找數(shù)據(jù)、進(jìn)行記錄、拍照總結(jié),把這些歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,形成大數(shù)據(jù)庫,建立報(bào)警預(yù)警模型。”高明禮表示。
此外,目前化工智能化信息系統(tǒng)的預(yù)測(cè)不僅缺乏針對(duì)性,還存在滯后性。一般系統(tǒng)指標(biāo)變化時(shí),會(huì)在報(bào)警前2分鐘進(jìn)行預(yù)警,留給相關(guān)人員的操作時(shí)間比較倉促。
索普集團(tuán)氣化車間主任步建軍向記者介紹說,智能化自動(dòng)處理現(xiàn)在雖然可以實(shí)現(xiàn)很多流量、壓力、溫度、液位自調(diào),但是遇到大的負(fù)荷調(diào)整,依靠自調(diào)不現(xiàn)實(shí);遇到前后工序故障,最大的安全自調(diào)保障就是聯(lián)鎖停車;這樣的處置方式還遠(yuǎn)遠(yuǎn)稱不上智能化。而且有些在線監(jiān)測(cè)并非實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),像液相色譜是6~10分鐘采一個(gè)樣本,質(zhì)譜儀需要2分鐘采一個(gè)樣。
“數(shù)據(jù)是智能化的基礎(chǔ),目前化企運(yùn)行的智能化系統(tǒng)中,流量、壓力、溫度、液位等參數(shù)都要設(shè)置自調(diào)回路,對(duì)儀表要求高,但各種參數(shù)之間也會(huì)彼此干擾,影響裝置的運(yùn)行穩(wěn)定。如果參數(shù)預(yù)警多,儀表測(cè)量波動(dòng)大,中央控制系統(tǒng)就沒辦法工作;停用系統(tǒng)本身也有報(bào)警,對(duì)裝置生產(chǎn)也有影響,依賴智能化實(shí)現(xiàn)無人工廠并不容易,這也讓很多ICT(信息、通信和技術(shù))服務(wù)商對(duì)石油化工行業(yè)望而卻步,無法深耕細(xì)作。”步建軍說。
系統(tǒng)建設(shè)任重道遠(yuǎn)
一位業(yè)內(nèi)專家在接受采訪時(shí)告訴記者:“石化行業(yè)的智能化升級(jí)是大方向,但在實(shí)際操作層面還存在著許多困難。智能化工廠是一項(xiàng)非常復(fù)雜的系統(tǒng)工程,不僅僅是技術(shù)問題,還有管理問題,也不乏理念轉(zhuǎn)變等問題,需要我們邊摸索邊推進(jìn),道路艱難而漫長。”
現(xiàn)在,不同化工企業(yè)負(fù)責(zé)人對(duì)智能化工廠的理解各有不同,認(rèn)識(shí)參差不齊。有專家認(rèn)為,智能企業(yè)的標(biāo)志是,生產(chǎn)裝置的所有運(yùn)行數(shù)據(jù),能夠在移動(dòng)終端實(shí)時(shí)查看;各分公司管理人員能夠隨時(shí)、隨地的通過移動(dòng)互聯(lián)技術(shù)掌控生產(chǎn)裝置的運(yùn)行情況,當(dāng)生產(chǎn)裝置出現(xiàn)異常時(shí),能全面、及時(shí)、高效、有序的管控操作;而智能化系統(tǒng)體現(xiàn)出的預(yù)測(cè)、運(yùn)算處理、邏輯推理判斷、反應(yīng),應(yīng)當(dāng)是預(yù)測(cè)有針對(duì)性、實(shí)時(shí)性、邏輯性,反應(yīng)智能化,有速度和準(zhǔn)確度。這是石化行業(yè)智能化工廠的發(fā)展愿景,也是發(fā)展方向。
在目前的形勢(shì)下,智能工廠建設(shè)還有很長的路要走,需要石化生產(chǎn)企業(yè)與國內(nèi)高等院校、科研院所、管理咨詢公司、ICT服務(wù)商等聯(lián)手,借助全三維數(shù)字化技術(shù)、集中集成平臺(tái)和大數(shù)據(jù)技術(shù)等,建立各類預(yù)測(cè)及優(yōu)化模型,分析、改造、優(yōu)化、控制采購、生產(chǎn)、銷售全業(yè)務(wù)流程。這不僅要不斷提高各環(huán)節(jié)實(shí)時(shí)感知能力、邏輯分析能力、預(yù)測(cè)能力、優(yōu)化協(xié)同能力,更要提高實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)、控制能力,提升安全環(huán)保、經(jīng)濟(jì)效益和綜合管理水平,推動(dòng)石化行業(yè)提質(zhì)增效和轉(zhuǎn)型升級(jí)。