本文全面介绍了5G与AI技术在石化企业数字化智能工厂建设中的应用,从国家战略、炼厂发展趋势、智能工厂定义与设计、智能基础架构演进、5G与AI技术结合,到HSE管理与应急指挥等多个方面进行了详细阐述。
主要包含以下内容:
一、智能制造国家战略:
第三次工业革命与第四次工业革命:电子和IT技术推动制造流程自动化,互联网、物联网和工业智能化技术提升全要素生产率。
德国工业4.0、美国工业互联网、中国制造2025等战略提出,快速响应市场变化的柔性生产成为企业新竞争力。
二、中国制造2025:
五项方针:创新驱动、质量为先、绿色发展、结构优化、人才为本。
三步走战略:2020年、2025年、2049年目标,涉及智能化水平提升、运营成本降低、产品生产周期缩短等。
十大重点突破领域和五项重点工程,包括智能制造工程等。
三、炼厂发展趋势和阶段:

数字化炼厂核心:系统集成、数据采集、数据集成、系统整合、决策支持。
智能炼厂核心:数据智能、物联网技术、虚拟现实与智能制造结合,少量人工干预,自主采集、分析、判断,自我学习、自行维护,人机交互。
四、智能工厂定义与框架:
IBM智能化工厂框架模型:HSE、能量管理和排放、灵活性、成本控制、经济利益最大化。
中石化智能工厂定义:数字化、集成化、模型化、可视化、自动化,技术支持体系和标准化体系,全面感知、优化协同、预测预警、科学决策,生产管控、供应链管理、设备管理、能源管理、安环管控、辅助决策。
五、智能工厂设计与实施:
九江石化智能工厂设计:企业管理模式引领,移动平台、物联网、云计算等技术应用,实现计划调度、能源管理、安全环保、装置操作和IT管控智能化。
中石油某石化智能工厂设计:建成一平台,实现三覆盖,五类智能化全面建设,通过闭环生产、供应链管理、HSE管理、设备管理和信息管理智能化,实现数字化工厂、信息化企业目标。
六、智能工厂组成与架构:
智能工厂组成:智能化基础平台、智能化生产系统、智能化管理系统、智能化HSE。
智能工厂参考架构:稳态IT与敏态IT结合,感知层、边缘层、网络层、资源层、平台层、应用层。
七、智能基础架构演进与协同:
演进过程:从大型机+终端应用,到C/S & B/S应用,再到BS三层架构+SOA,最后到微服务架构。
协同框架:端、边、云、网协同,实现高速、稳定、低延迟的网络接入,敏态计算与稳态计算结合。
八、5G与AI在智能制造中的应用:
5G三种典型业务场景:增强移动宽带eMBB、海量机器通信mMTC、超高可靠低时延通信URLLC。
5G与边缘云结合:移动边缘计算MEC,实现低时延、节约带宽、算力下沉。
5G+AI+MEC应用:机器视觉检测产线、AR在智能制造应用。
九、智能化管理系统:
SAP数字化供应链与制造执行系统:自动数据录入、数字化制造流程、全供应链环节监控与分析。
智慧化管理系统:装置优化、资源优化、设备维护、安全生产等。
十、HSE管理与应急指挥:
智慧HSE管理:规范性管理、过程监控、事故状态下的应急处置。
应急指挥平台:接入层、信息层、展现层、链接层,实现可视化分析、决策、视频会议、地面与空中监控。