标准集团解读江苏省《化工行业智能化改造数字化转型实施指南》
标准集团(香港)有限公司:根据省政府办公厅《关于印发江苏省制造业智能化改造和字化转型三年行动计划》(2022-2024年)的通知要求,在省工业和信息化厅的指导下,由协会江苏省化工园区信息化发展联盟牵头组织相关单位起草的江苏省《化工行业智能化改造数字化转型实施指南》团体标准,已经完成征求意见稿,现向社会公开征集意见。
目前,江苏省工业企业已全面开展“智能化改造、数字化转型”工作。化工行业因涉及危险化学品的 生产、使用及运输等特殊性,经调研,部分企业已率先实施,有的企业实施“智能化改造、数字化转型” 投入运行后,促进了企业传统生产方式的转变,企业本质安全得到有效控制,使企业在“降本增效”等 方面带来了一定的效益,推进企业进入高质量发展的快车道。部分企业虽然应用了新 ICT 技术(如 工业互联网、大数据、人工智能等)、过程控制系统、智能装备等智能制造技术来支撑其核心业务,但 智能化水平局限于部分生产线和车间,无法从全局总览企业的角度查看整个工厂的生产、经营情况。绝 大部分企业对实施“智能化改造、数字化转型”在思想上还存在一定的顾虑因素,如:改造后有没有实 际效果不确定,改造后能不能立竿见影的产生效果等等,导致企业不敢转,同时企业缺乏明确目标与专 业知识和技能,不知道该怎么转,迫切需要我省出台化工行业“智能化改造、数字化转型”实施指南。
企业“智能化改造、数字化转型”需融合智能装备特性,利用 5G、物联网、工业互联网、人工智 能、大数据等新一代信息技术,整合设备数据资源,汇聚各个业务方向的数据,打破生产业务流程、生 产线上下游信息壁垒,实现协同采购、协同制造、协同销售、协同配送等。推进信息化与生产业务全面 融合,以工业互联网平台为支撑,清楚掌握生产流程、优化生产过程、提高生产过程的可控性、减少人 工干预、即时正确地采集生产过程数据,基于科学的算法和统计分析,从而科学地制定生产决策,实现 化工企业装备数控化、车间数字化、工厂智能化、产链平台化,构建高效节能、安全环保的智慧化工厂。
因化工行业的特殊性,本次实施指南通过智能化改造和数字化技术的应用,重点加强化工企业的本 质安全,实现全流程的自动化,对于重大危险源和高危工艺区域,推动“自动化减人、智能化代人、信 息化管人”等管理模式。按照企业的生产形式不同,划分为连续化生产和间歇式生产企业,针对两种企 业关注点不同,从智能装备应用、过程控制优化、生产、工艺、设备、质量、能源、安环、供应链、物 流等方面提出“智能化改造、数字化转型”实施意见。促进化工企业安全、稳定生产,降本增效,与园区和职能部门互联互通,形成联动管理机制。
本实施指南建设主要包括基础支撑、企业智能化改造、企业数字化转型、企业数字应用等内容。基于工业互联网平台,纵向贯通企业智能装备、过程控制系统、状态监测系统、生产、经营管理系统等系 统的数据,实现化工企业生产管控一体化。横向实现企业生产、质量、设备、能源、安环、供应链、物 流等业务之间的协同,提升企业决策质量。进一步提升企业综合效益和竞争力,实现化工企业的高质量发展。
企业智能化改造:
1.智能装备
智能装备是指具有感知、分析、推理、决策、控制功能的制造装备。它是制造技术、信息技术 和智能技术的集成与深度融合。
化工企业生产涉及的智能装备重点包括智能仪表、智能阀门、控制器、计量设备、在线采制化设备、 现场作业智能机器人、智能巡检机器人、全自动包装线等。
1.1 通用要求
必须满足使用环境的要求,包括防火防爆,防电磁干扰、防辐射、防腐蚀、防尘防水等相关要 求。必须符合国家及行业的制造标准。必须符合国家及行业的通讯标准。智能装备的数据接口标准必须遵循标准化通用化的原则。技术选型原则上优先选用新一代成熟产品,充分考虑国产化。
1.2 数据采集要求
智能装备的数据采集分为动设备和静设备的数据采集。
动设备(指有驱动机带动的转动设备,如泵、压缩机、风机、电机以及成型机、包装机、搅拌机等) 数据采集内容如下:温度、振动、噪声、堵转、堵塞、润滑、冷却、腐蚀、泄漏、密封等。
静设备(指没有驱动机带动的非转动或移动的设备,如炉类、塔类、反应设备类、储罐类、换热设 备类等)数据采集内容如下:压力、温度、变形、堵塞、破损、开裂、腐蚀、泄漏、密封等。
数据采集的实现方式建议如下:
对于温度、压力、振动等一些物理量,宜通过加装传感器或检测仪器实时获取设备运行状态,并通 过无线网络(4G、5G、NB-IoT(窄带物联网)等)或有线网络传送到相关系统。
对于破损、泄漏、开裂等一些难以通过传感器进行检测的设备状态信息,采用巡检的方式,通过智 能移动终端录入、上传到相关系统。
对于视频图像智能识别的数据信息,直接通过数据平台实现数据的交互共享。
1.3 网络接口及应用协议要求
智能装备作为物联网的重要组成部分,应遵循《GB/T34068-2017 物联网总体技术 智能传感器接 口规范》要求,以IP化、无线化为应用目标,根据具体业务要求装备支持广覆盖、高带宽、低时延、安 全、大并发,支持NB-IoT、4G和5G协同的移动物联网技术,支持各种主流的工业协议,支持工业以太 网及工业PON等主流通信网络技术,实现工业数据的采集与传输。
仪表设备监测系统:
对基于多种总线通讯协议的智能仪表、智能阀门等设备进行远程在线组态、校验管理、故障诊断等。
主要技术要求:应覆盖企业生产、销售等结算计量仪表。应具备仪表组态、在线诊断、标定、故障报警等功能。应实现智能仪表、阀门等的在线实时巡检,及时发现仪表异常。宜具备智能仪表精准预警处置和远程单人调校功能,智能判断故障位置,提供处置建议。可提供完善的二次开发接口,方便管理软件开发接入。
能源管理:
建立能源管理系统,实现能源的优化调度、平衡预测和有效管理,包括产、供、输、转、耗全流程 能源管理,以能源基础数据为支撑,覆盖企业能源管理业务,解决企业能源管理难点,有效实现能源的 精细化管理,提高能源利用率,实现能源信息的可视化展示,为企业节能减排提供科学的决策依据,规 范企业能源管理流程,优化资源利用,降低生产成本,企业可按以下要求分步实施,逐步提升能源的智 能化管理水平。
建立企业能源管理制度,通过5G、智能流量计(智能电表、智能水表)、DCS系统等信息技术手 段,对主要能源如:水、电、蒸汽、天然气、油、煤等的产生、消耗点进行实时采集数据。对重点高能 耗的设备、系统进行动态运行监控。对节能优化需求的设备进行实时统计计量,基于计量的结果进行节 能改造。
对高能耗设备的能耗数据进行统计与分析,制定合理的能耗评价指标。对能源输送、存储、转化、 使用等各环节进行全面监控,实现能源数据与其他系统的数据共享。建立能源计划管理,将能源的生产 和消耗纳入有序的计划之中,为业务管理系统和决策支持系统提供能源数据。
实现对能源的动态预测和能源平衡管理。通过能源的动态预测,实时给出一段时间内各主要装置能 耗状况,方便调度人员和生产装置人员及时掌握装置能耗。通过系统的能源平衡,可以帮助技术和管理 人员及时发现全厂能源介质跑冒滴漏及计量等方面的问题,进一步实现对全厂能源的精细化管理,且对 生产起到指导性的作用。