流程工业智能工厂建设的探索与实践

发布时间：2017-03-03 作者：佚名

关键字：智能工厂工业

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中国经济变革已经迫在眉睫，投资主导增长模式正在失去动力，推动经济发展更要注重提高发展质量和效益，生产力主导型发展模式正在成为中国经济发展的新动力。

1.3.2 3个智能服务平台

（1）生产过程自动化智能控制平台：以控制系统DCS为核心，包括APC、安全仪表系统（SIS ）、调制与编码策略（MCS ）、机组综合控制系统（ImCC ）、火灾报警系统（FAS）、全球分销系统（GDS）、闭路电视监测控制系统（CCTV ）、电气自动化、三级计量、外操巡检定位、分析小屋、电气防误闭锁、大型机组设备健康等。

（2）企业生产管理智能服务平台：以MES为核心，包括企业级专家知识库、企业数字化资产模型、工作流引擎、优化分析模型库、分析算法库、智能报警服务、IT工具集等。

（3）企业生产运营智能服务平台：以ERP为核心，包括企业主数据、业务分析模型、绩效评估体系、企业门户等。

1.3.3十大智能业务应用系统

智能工厂应着力建设十大核心智能系统：工程设计数字化移交、过程控制自动化控制系统、实时数据库系统、先进控制优化系统、生产执行系统、能源管理系统、实验室信息管理系统、设备运行管理系统、安全风险分级管控与安全应急指挥系统、目标传导式绩效管理系统。

1.4智能工厂建设的关键技术

在智能工厂建设过程中，需要攻克一系列关键技术，包括：

（1）工程设计数字化交付

一般意义上的交付按照专业划分，资料分别交付，交付成果是分散的，没有关联关系的，很难保证数据的一致性，业主很难进行维护和再利用。而“数字化交付”将各专业数据进行整合，少十将它们之间建立起关联关系，保证交付信息的完整性、一致性和正确性。要实现真正意义上的“数字化交付”至少要完成智能P&ID的绘制，完成3D模型的绘制，少十且通过技术手段保证二、三维数据的一致性和正确性，减少数据冗余。

（2）复杂异构系统的互联互通

智能工厂的各信息系统包括基础自动化系统、三级计量、实时数据库系统、分析小屋、巡检定位系统、外操培训系统、在线污水监测系统、绩效考核系统、在线培训系统等，这些系统存在技术路线各异、数据与模型不统一等间题，已经形成了诸多应用孤岛，需要攻克异构系统集成的关键技术，实现系统的集成与互联互通。

（3）复杂过程动态特性优化控制策略设计

流程工业企业生产过程工艺复杂，各装置上下游工艺关联紧密，设备间的物料、能量稠合度高，对扰动十分敏感，局部十扰，往往会在整个生产流程传播。每个工序的设备、单元，甚至整个生产线，都有自身优化点、控制点及安全约束边界，而往往单个设备的优化操作点与整个生产线的全局优化点存在差异。如何协调优化各个工序的局部优化点使整个过程的趋于最佳优化点，是整个单元生产优化控制的关键间题。

（4）多层次、多尺度工厂统一进行建模

生产企业管理是一个复杂的多维系统，如何建立生产、设备、质量、安全、能源等多项专业管理在时间、空间多尺度上的模型以及实现模型一致映射，是考验应用系统实用性、灵活性的关键，需要攻克工厂统一建模的技术难题。

（5）重大耗能设备能效的分析与优化

企业生产中，由于缺乏加热炉、压缩机、泵等重大耗能设备的能效评估模型，导致对其的操作与控制智能凭经验进行，因此需要通过基于机理和数据联合建模的方法，绘制设备能效监察图，并通过实时计算值在线评估各台设备的当前能效，解决设备能效分析与负载优化难题。

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