贾勋慧:流程工业智能制造离不开五大点

[罗戈导读]​9月10日,第三届中国(杭州)国际快递业大会平行分论坛——快递物流装备与人工智能上,中控集团创始人、总裁贾勋慧就流程工业智能制造进行的思考进行分享,包含制造业过程中流程优化、流程控制,诸多先进技术加入进来实现这个目标的过程等内容。

中控集团主要在流程工业,跟快递还是有一些差距。但是很多技术在应用思路上还是有相通的地方。我简单介绍一下,从制造业的角度来讲,根据它的生产工艺的不同,生产方式的不同,把它分成流程工业跟离散工业,我们中控主要是在流程工业。我们熟知的很多化工厂、炼油厂、药厂、酒厂,这些全属于流程工业。我们的机械制造、汽车制造、计算机制造、电子元器件,这些都属于离散。

大家都知道智能制造,现在对于制造企业,不管是流程还是离散,你要实现制造企业的转型升级,高质量的发展,智能制造是必经之路。

中控是一家为流程工业企业提供自动化产品和解决方案的企业,成立于1993年,到现在也26年历史了。这块在流程工业当中,智能制造当中,也有一些我们自己的思考跟我们的应用实践,所以我想在这里,借这个非常难得得机会,给在座的各位专家做一个汇报,也供大家参考。

我主要讲三点:第一,流程工业企业智能制造的发展驱动力;第二是流程工业智能制造相关技术;第三是流程工业智能制造生态体系。

流程工业企业智能制造的发展驱动力

关于流程工业智能制造需求,对于很多制造企业来讲,这五点需求:安全、环保、提质、降本、增效,对很多企业来讲都是共通的。尤其是安全跟环保是企业的底线,也是生命线,这两个过不了关,很多企业,尤其是流程工业企业,现在大家知道的很多园区关停的很多,很大程度上就是在安全环保这块还过不了。当然降本、提质、增效,更多的是提升企业的综合竞争力和实力。

现在很多企业有很多一次数据,在流程工业行业里面,一次数据我觉得应该说基本普及,就相当于现场有很多的温度、压力、流量,有很多这样的信号,基本上能够采集到,但是也还没有完全达到一次数据就完完全全的把它做完整。

二次数据指的是在一次数据基础上,我们做了一些数据的处理,这块在目前很多的制造企业当中,还是比较薄弱的。现在很多分析统计,更不要谈决策数据,决策数据是在二次数据基础上,真正为企业决策层提供一些帮助。这一块现在对于很多工业企业来讲智能制造的需求还是非常迫切,而且这块有很多的工作要去做。

这张PPT主要是表达了目前我们国内外一些企业的差距,有个壳牌是很大型的石化企业,它的烯烃厂的数据跟我们的数据比起来,差距非常大。大家看到能源的成本,这块做得好的跟做得不好的人员差距、人员数量、人员成本,都是几十倍的差距。而且壳牌烯烃总的人数,百万吨级的烯烃厂最少的只要106个人就够了,现在做得不太好的1300人左右。

我不知道大家知不知道我们中国中石化镇海炼化,它的管理效率是最高的,一两万吨的炼油和一千多万的烯烃,人数超过1万人,目前在国内应该是属于水平比较高的。所以这样的差距,是人家在智能制造,或者智能工厂方面做的差距,这些数据就相当于在一些能耗、人员、投资的回报率的差距跟空间,就是我们国内流程工业企业,我们来做智能制造的差距,这个差距越大,这块的价值就越大,它的必要性跟紧迫性就越大。

智能制造需求:技术

关于技术,我也稍微罗列几点。刚才谈到智能工厂安全、提质、降本、增效、环保五大需求,大家来看这些技术,我们现在谈得更多的比如IT,叫人工智能也好,大数据也好,更多的是IT这块的技术。传统这块我们在流程工业企业更多讲的是自动化技术,但是要真正实现智能工厂,还有很多的技术,很重要的一个是工艺技术,一个是设备技术,还有一个是企业运行管理的技术,真正要把一个智能工厂做好,这五个T(PT、ET、OT、AT、IT)也是要结合起来的,光有人工智能和大数据,智能工厂也是做不好的。如果只有工艺技术没有信息技术也做不好。同时还离不开专业设计院跟我们这种企业,对设备、对工艺,对它的运作、运营管理技术,大家都要融合起来,才能做好。

智能制造需求:安全

这是关于安全,我简单提一下,流程工业当中有个工业控制系统DCS,以前这块更多的是国外的一些产品,对国内是一个卡脖子的技术。中控主要是在做控制系统这块,不知道大家有没有听过一个伊朗的震网病毒在2010年的时候,以前在流程工业企业当中,控制系统大家觉得我这个生产企业跟外网是完全独立开的,大家对于工业控制系统安全的紧迫性依旧不够。但是2010年伊朗震网病毒,是一个离心机做油浓缩的,当时由于国外的把整个控制系统掌控了,整个离心机就变得高速运转,把整个离心力全部打坏。这个控制系统我们大家理解的,一个炼油厂一个化工厂,相当于里面很多化学反应都要通过这个控制系统来控制。一旦控制系统出问题,不像网络信息把你黑屏了,把你的数据、文档删掉了,它影响到的可能是化工企业会出现危险,出现爆炸,出现设备和人员的伤亡。

所以对于控制系统这块,我们中控主要做了几个事情,一个是关于控制系统底层的操作系统,这是我们自主开发的,底层的通讯总线、协议是我们自己开发的,这个能够真正做到控制系统的安全。就像一个炼油厂,假如你的控制系统能够正常运营,哪怕我的网络遭到攻击,我可能看不到数据或者数据被修改了,但是底层的生产控制还是安全的,这里谈到安全最最重要的是底层控制系统的安全,就是内建安全。

智能制造需求:优化

这是具体的技术,有一个叫PID回路性能评估与整定软件,我为什么要提这个呢?在中国,在我们的流程工业企业当中,大概有400万个回路,这些回路就相当于是控制阀门现场的,比如温度高了、低的,流量我把阀门开小一点、开大一点,大概400万个回路,每年控制的生产价值平均是15万,一年这400万个回路控制的是6000个亿的产值。而这6000个亿,某种程度上这400个回路控制水平的高与低,刚才讲到的国外的只要控制得比你好10%就是600个亿。而我们大家知道,这些回路,因为我们一个炼油厂的设备,随着时间的推移,整个设备的特性会发生改变,这时候你这个回路不做相应的调整,肯定不在一个最优的状态。这个就相当于前面一年,整个运行都是效率比较高的。后面随着时间的推移,整个设备的特性就会发生改变,这时候你这个回路不做相应的调整,整个控制效率就会很低,这时候会产生很多的损耗。所以刚才讲到了,关于PID回路性能评估这样一项技术,至少在中国每年看得到的市场有600个亿。以前可能大家都不关注,现在随着智能工厂和新的技术出来以后,大家都会越来越重视。

这是基于工业大数据的操作优化,主要的出发点跟理念,我们有很多的企业,招了很多操作工,这些操作工其实很多时候,尤其是新建的厂,没有太多的工作经验,这时候是通过一些大数据的操作,相当于在什么样的情况下会来自动提示操作人员你进行什么样的操作,这是一个最优的操作。而且可以把这样的数据不停的迭代进行优化,这样对于我们流程工业企业员工的培训,包括技能的要求,应该说在这方面都做了很大的提升跟保障。

仿真培训,这也是数字工厂非常重要的基础。先进控制APC,先进控制更多的是针对具体的流程工业企业的装置对象,我们进行建模,能够把它控制的精度更高。

机组的优化控制,机组我们在中国的中石油、中石化、中海油,大概有1万多套大型机组,每个机组能够产生的效应是300万,一年对大型机组的优化控制这块一年存在300个亿(市场)。

这是水泥,因为水泥是属于大型能量企业,耗电非常厉害,而且对大型设备运行的诊断预测也非常重要。现在很多化工企业安全越来越重要,一些安全应急的解决方案,尤其是对很多化工企业,不单是生产安全,还有很多涉及到出了问题以后以什么样的方式来进行解决,包括医院、消防怎么样联动起来。

这是我们中控这么多年在这几个行业当中做的,这个非常明显,比如制造行业,因为追溯性非常高,通过自动化的处理以后,人工手动输入会减少很多,包括水泥,水泥行业人员的效果非常明显。

建设生态体系

稍微简单提一下生态,这张图是流程工业企业,下面是基础自动化,相当于我把流程工业企业里面很多数据收集起来,把它检测出来,把它统一显示出来。

未来这一块,更多的我们在讲的是智能工厂,什么样的工厂才能称之为智能工厂,必须得有很多的工业软件,就像我们的智能手机一样,我们手机里面有很多APP,你只有很多APP才能说这个手机是智能手机,对于智能工厂也一样,我们针对它的生产,针对它的物料平衡,针对能源,有专门的工业应用软件来为它提供服务,这样才能真正的实现我们说的智能工厂。

目前在流程工业企业当中,它的现状,比如一个学校的老师,或者一家企业,专门做生产计量的,我要来做这个事情,首先要从底层开始,针对这个流程企业要把这个数据,自己要想办法把它收集起来,要把数据采集上来,这个时候他没有很多时间和精力真正的把自己的算法优化做好。

所以现在我们要来做生态,在这里就相当于我们提供了一个智能操作系统,这对智慧工厂来讲非常重要。起到两个作用:一是把底层所有数据打通,对于我专门做生产计量的企业来讲,我只要把生产计量的不停迭代、优化,至于数据怎么来,下面有操作系统给你处理好,这样才有可能真正把生态形成,让更多的专业细分的企业在你的生态上开发APP,这样才能真正实现智能工厂,才能有更多企业参与进来。

作为我们中控来讲,我们在流程工业这块做了20多年,尤其是在智能制造的角度来讲,中国很多的企业处于不同的发展阶段,对于智能制造的要求也不一样,光靠一家企业一定做不好。所以我们中控也非常希望跟很多的合作伙伴,大家能够合作共赢、协同创新,一起创建在流程工业或者说在工业制造业企业当中的整个智能工厂的生态系统,我们也会尽我们的一份努力,谢谢大家!

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