流程型智能制造注重制造過程的在線優化和精細化管理，是智能制造重點發展方向之一。九江石化作為目前全國首批智能制造試點示范企業，從2013年開始建設智能工廠，形成了可推廣的智能工廠應用框架和建設模板，成為流程型行業特別是石化行業智能化改造的樣本。在當前我國工業經濟效益下行、結構調整和轉型升級全面推進的背景下，總結并學習九江石化的智能制造經驗，對推動我國流程型企業由大變強具有重要意義。

九江石化的智能工廠建設過程

九江石化，全稱為中國石油化工股份有限公司九江分公司，屬于中等規模的燃料型煉廠，智能工廠建設歷經三年，初步形成了智能工廠基本框架，體現在以下幾個方面。　

體制機制重組調整。2010年以來，九江石化完成了一系列組織機構的重組與職能調整。構建了矩陣式集中管控新模式。建立了生產經營優化、三維建模等一系列專業團隊。充實信息化管理、開發及運維力量，建立關鍵用戶激勵機制。

集成平臺和標準化。九江石化建設了企業級中央數據庫，突破了此前業內普遍采用的“插管式”集成方式的限制。中央數據庫集成了13個業務系統的標準數據，為9個業務系統提供有效數據。通過“采標、擴標、建標”方式，完成了與中國石化標準化平臺的對接。

建設生產管控中心。2014年7月，九江石化智能工廠神經中樞——生產管控中心建成投用。生產管控中心集經營優化、生產指揮、工藝操作、運行管理、專業支持、應急保障“六位一體”功能，生產運行實現由單裝置操作向系統化操作、管控分離向管控一體的轉變。

三維數字化應用。九江石化基于工程設計的三維數字化平臺現已集成120萬噸/年連續重整等15套生產裝置，以企業級中央數據庫為基礎，實現了工藝管理、設備管理、HSE管理、操作培訓、三維漫游、視頻監控等六大類深化應用。

建設全流程優化平臺。九江石化應用自主開發的全流程優化平臺提升了PIMS、RSIM、ORION、SMES一體化聯動優化功效，實現了煉油全流程優化的閉環管理，提升了生產經營優化的敏捷性和準確性。2015年1至8月，九江石化賬面利潤和噸油利潤均列沿江5家煉化企業首位。

HSE管理及應急指揮。九江石化通過HSE管理系統實現全員全過程HSE管理。施工備案系統對當天每項作業實行“五位一體”有效監管，實現了各類報警儀、視頻監控實現集中管理、實時聯動。環保地圖系統實時在線監測各類環境信息，異常情況及時處置、閉環管理。

2012年，九江石化被列入中國石化首批4家智能工廠試點建設企業之一。2014年，九江石化列入工信部“兩化”融合管理體系貫標試點企業、江西省“兩化”融合示范企業。2015年7月，入選工信部智能制造試點示范企業。

九江石化智能工廠整體上分為三個層次：一是管理層。以資源管理系統（ERP）應用為主，包括實驗室信息管理系統（LIMS）、原油評價系統、計量管理系統、環境監測系統等，主要是對生產中的人、物、數據進行管理。二是生產層。包括生產執行系統（MES）、生產計劃與調度系統、流程模擬系統，并生成企業運行數據庫，管理層的原油評價數據、分析數據，以及各項目標在這一層轉換成具體操作指令。三是操作層。包括產品生命周期（PLM）、流程模擬（RSIM）、Orion，具體主要根據周、日的排產計劃，監測生產設備負荷、儀器儀表運行、采集實時數據等。

流程型制造的工藝過程是連續進行，不能中斷。為此，九江石化在生產煉化環節建立生產管控中心，該中心集生產運行、全流程優化、環保監測、DCS 控制、視頻監控等多個信息系統于一體。通過應用先進信息、通信及工程技術，實時匯集傳遞生產、安全、環保、工藝、質量等信息，通過數據分析，制定出精細化的生產安排，整個生產流程不再局限于單一的生產，而是一個數字化的操作集成。

流程型制造要保障生產數據的準確和及時反饋。為此，九江石化通過內外聯動系統，實現了中控室與生產現場操作及時互通。當數字監控系統發現生產數據信息異常或者在日常檢查中發現設備問題時，外出的操作人員就能及時將異常信息通過移動終端反饋到中控室，中控室再根據整個生產流程的運行參數、設備信息等綜合數據做出評判，給出解決方案，并向現場操作人員發出指令，進而解決問題。該聯動系統借助了移動終端設備、數字監控系統等數字化設備。通過內外聯動系統，能夠大幅提高流程型制造企業的操作效率，保障生產安全和設備的穩定運行。

流程型制造企業的產品往往因重量、安全等因素，比如各種腐蝕性化學品等，對倉儲要求較高。為此，九江石化利用物聯網等技術，建成了智能化的立體閥門倉庫，倉儲作業、配貨送貨效率顯著提升。產品出廠發貨實現了鐵路裝車自動定位、密閉灌裝、流量遠程控制。通過建設智能倉庫，實現倉儲、配貨、灌裝、發貨流程無人化，既保障了化學物品管控的安全性，也大大提高了倉儲管理效率。

九江石化積極引入ERP、MES、先進過程控制等管理方式，對管理層、生產層進行信息系統集成，實現了整個生產運營過程的數字化管控，極大地提升了對各項生產指標的預測、預警，以及動態分析與輔助決策能力。通過數字化、自動化、智能化的運營管理模式，生產優化能力由局部優化提升為一體化優化，由月度優化轉變為實時在線優化。

九江石化智能工廠建設，大幅提升了油品煉化質量和生產、管理效率，在保障安全生產等方面都做出了行業表率，成效顯著。

效益是企業生存的根本。九江石化通過采用自主開發的煉油全流程一體化優化平臺，加快智能化、信息化設備的應用，優化配置資源，開展加工路線比選、單裝置優化等，實現滾動測算127個案例。九江石化通過智能工廠的建設，勞動生產率提高10%以上，2014年累計增加經濟效益2.2億元，助推公司加工噸原油邊際效益在沿江5家企業排名逐年提升。九江石化采用內外聯動系統，使操作平穩率提高5.3%，操作合格率從90.7%提升至100%。

安全生產是石化企業的重中之重。九江石化通過智能倉儲系統、智能工廠等自動化廠房設備，始終將安全生產的工作準則放在工作優先位置。實現了整個工廠的850臺可燃氣報警器、1000余處火災報警器、585套視頻監控的一體化聯動管理。能夠有效減少安全隱患，支撐安全、環保、健康(HSE)管理由事后管理向事前預測和事中控制轉變。為此，九江石化連續5年獲評中國石化安全生產先進單位。

管理是企業發展的核心。管理直接關系到整個企業資源的高效運作和優化配置，可以說，管理方式和管理水平是企業內在文化積淀的關鍵所在。九江石化借助各類信息系統，實現了公司的扁平化、矩陣式管理，使業務流程進一步優化，管理效率持續提升。實現了生產運行由單裝置操作向系統化操作的轉變，由管控分離向矩陣式管控一體的轉變，有效提升了企業管理水平，增強了企業核心競爭力。實現了工作班組減少13%，人員減少12%，降低了人工成本。

信息是智能工廠的關鍵。九江石化通過基于企業級中央數據庫的集中集成，實現了生產運營主數據標準化、企業級全場景三維數字化平臺及深化應用，應用了工業企業移動寬帶網絡及音視頻通信融合、大數據分析及優化等一系列先進技術，很多技術都是首次在國內石化企業使用。通過對信息的監測和協同應用，企業控制率提高10%，數據自動采集率超過90%，實現了100%對污染排放的自動監控。

在取得積極成果后，九江石化下一步繼續完善相關的智能化設備，探索更加高端、先進的智能制造經驗。

目前，九江石化借助智能設備和信息化手段，已經構建了智能工廠的基本框架。下一步，九江石化將建設升級版的智能工廠。九江石化已經與上海交通大學等5所高校以及北京郵電大學、浙江中控、石化盈科等ICT廠商簽訂了九江石化智能工廠產業聯盟4個框架協議，規劃設計并啟動建設石化智能工廠升級版，將借助全三維數字化煉廠、集中集成平臺和大數據技術等，建立各類預測及優化模型，分析、改造、優化業務流程，不斷提高各環節實時感知能力、機理分析能力、模型預測能力、優化協同能力，持續提升安全環保、經濟效益和綜合管理水平，打造國家級智能制造試點示范企業，努力實現傳統煉化企業的提質增效和轉型升級。

隨著互聯網等信息技術的廣泛應用，生產型企業正在逐步向服務化轉型，由傳統的提供產品的企業轉變為提供包括產品、服務、設計等在內的綜合服務提供商。為此，九江石化下一步將在建設智能工廠的同時，積極推動生產方式、商業模式、服務模式的創新，建立集約化、一體化的經營管理新模式和數字化、網絡化、智能化的生產運營新模式，轉變以單一產品為主的商業模式，逐步構建以客戶為中心、互聯網為載體的石化商業新業態。

目前，石化智能工廠在世界范圍內尚沒有明確統一的標準和定義，九江石化建設智能工廠的成效具有樣本意義，可供流程型企業參考。

頂層設計是核心。流程型企業打造智能工廠，要站在全局、整體層面進行深入研究，把握智能工廠的建設規律，結合各自企業的流程生產特點，制定個性化的智能系統。按照“簡潔易用”的原則，制定能夠滿足企業自身需求的智能化改造方案，會涉及人員高效管理、設備自動化、煉化技術等方面。同時，必須依托自動化生產設備等硬件設施，應用ERP管理、生命周期管理、企業數據庫等軟件，才能實現整個流程型生產系統的全過程智能化改造。為此，智能化改造的頂層設計尤為重要，通過制定個性化的智能制造頂層設計，實現從生產流程到管理運作的全方位應用、全過程管理，不僅可以實現各個子系統的高效運作，更要實現各系統之間的密切協作。

數據集成是關鍵。為此，企業需要建立數據中心，以及服務于數據中心的信息化基礎設施，包括數據存儲系統、企業數據庫、信息采集設備、數據傳輸網絡等。生產一線的實時數據，通過PLC等設備采集到之后，再由傳輸網絡傳輸到數據存儲系統，形成企業數據庫，這一整套系統正是企業實現智能化改造所要建設的數據中心。其中，數據的采集是重點，要建立統一的數據規范，包括設備型號、材料的尺寸、特性、大小、時間等，只有統一數據口徑，才能采集到真實可用的數據，進而指導生產。流程型企業建設需提早謀劃，在進行基礎設備、生產建設的規劃時，就應充分考慮到生產過程中數據的采集與應用。

智能裝備是支撐。流程型企業建設智能工廠需應用大量的智能化設備和系統，包括物聯網、智能終端、大數據等。它要求流程型制造企業不論是新建工廠還是在原有基礎上改造，都要主動應用和完善智能化設備，滿足生產智能化的需要。同時，還應主動升級現有設備、通信網絡和數據中心，滿足智能化要求。對于不具備條件的，可通過技術改造，升級現有設備，配置相應的智能化監控、操作模塊，最終實現智能化。

流程優化是手段。智能工廠的建設就是利用大數據技術，分析內外部數據，形成決策，在減少人員干預的條件下，實現自動優化生產，最終完成工廠智能化運作。為此，必須建立基于流程生產設備、信息技術的規范管理體系，保障各項設備的正常運行，以及數據信息的安全可控。同時，還要積極建立與智能工廠相匹配的企業理念與文化，智能工廠的管理模式要與企業文化、企業管理者戰略保持一致，它會涉及到企業轉變生產經營方式、組織變革、人員素質提高等各個方面。