中小企业数字化转型案例45 宁波博汇化工科技股份有限公司 未来工厂建设实践赋能绿色智能石化

时间:2022-03-29

一、案例简介

近年来,石化行业发展步入爬坡过坎的攻坚阶段。外部环境复杂性明显上升,内在要素条件也在发生深刻变化,大而不强、全而不优的矛盾日益凸显。为持续稳定地实现高质量发展,增强竞争优势,宁波博汇化工科技股份有限公司从顶层设计开始,全面对标行业国际一流,全力推进数智化转型,积极探索技术创新、模式创新和业态创新,以构建企业发展新格局。

二、总体规划

博汇股份数智化转型的规划目标是建成中国一流的特种油品细分领域的龙头企业,成为全球特种高端油品原料供应商,符合绿色石化智能制造的模式。通过总体设计、工程设计、工艺流程及布局,物流、能流、物性、资产等全流程数据采集和监控,引进关键化工智能制造装备、智能控制系统和制造执行系统、企业资源计划系统、实时数据库系统、物流一体化系统等智能软硬件系统,并通过工厂内部通信网络架构和互联互通信息集成的技术方案,实现数字化设计、智能化生产、安全化管控、数字化管理、绿色化制造的目标,确保未来10-15年保持先进性及成为行业标杆。

 

图1 博汇股份数智化转型总体设计模型

博汇股份结合未来工厂建设,新购置一批智能化、数字化石化生产装置、智能物流一体化系统、关键智能控制软件系统,优化升级ERP、MES、CRM、SCM等工业管理软件,建设工厂5G专网,率先在石化领域引进数字孪生技术,在全工厂实施智能化、数字化改造,为行业建设智能化工工厂建立示范。

三、具体举措

近年来,博汇股份在推动数字化、网络化、智能化转型中,开展了以下具体举措,并取得了良好的实践效果。

(一)数字孪生技术应用实践

数字孪生是一种可以完成信息世界与物理世界等价映射的新兴技术,博汇环保芳烃油未来工厂积极探索数字孪生技术在石化行业的应用。博汇数字孪生的实践包括产品数字孪生、工艺布局数字孪生、设备数字孪生三个层面。利用数字孪生技术开发能够虚拟映射实体工厂的数字模型,开展装置全数字化技术研究,并探索优化组成原料、工艺参数设计与仿真、过程建模与参数优化、设备故障诊断与远程运维等应用场景建设,将数字孪生视为公司数字化、智能化转型与发展的关键路径。

 

图2 博汇股份工厂数字孪生应用

(二)智能化生产实践

博汇股份本着坚持以客户为中心,以市场为主线,以效率倍增为目标,通过智能环保芳烃油加氢装置、芳烃油产品深加工生产食品级/化妆品级白油装置、轻质白油补充精制装置、轻烃综合利用装置、智能输送设备、智能传感设备等化工关键智能装置的建设,以及DCS集散控制系统、SIS安全仪表系统、GDS可燃、有毒气体检测报警系统等,与CRM、SCM、ERP、MES等业务系统实现集成应用,推进研、产、供、销的企业价值链流程化、集成化、时效化、智能化,赋能企业经营核心流程,实现对企业的资金流、物流、信息流的统一管理,实现生产全流程的数字化、智能化。

计划调度方面,采用生产计划排产系统、先进排产调度算法模型、生产运行实时模型等技术,实现满足多种约束条件的动态实时生产排产和调度,实现对突发事件的自动预警、辅助决策和优化调度。物资采购方面,建设完善的ERP系统,并对物资采购实施了精准化的管理。生产执行方面,石化行业为连续生产工种,生产过程是靠调节工艺操作参数实现,控制信息要求及时、稳定、可靠。博汇股份未来工厂通过DCS系统的建设,并与MES系统无缝集成,实现了生产流程的全方位管控。物流配送方面,建设智能物流管理系统,包含电子提货管理子系统、过磅管理子系统、定量装车管理子系统,实现订单、预约、装车、过磅一体化的管理,提升企业物资的进、销、存自动化水平,提高工作效率的和优化人力资源。设备运维方面,建立从技术论证、方案论证、选择供应商、报价、招标、过程控制、验收、调试、性能最终验收及日常维护保养的装置设备全生命周期管理体系;完善对装置管理的三级巡检体系,建立共享的信息记录档案;对装置故障、现象、检修等进行历史跟踪。

(三)安全化管控实践

博汇股份未来工厂从生产安全、信息安全和作业安全三个层面,构筑严密的安全化管控体系。生产安全方面,针对装置、物料、过程、环境等风险要素,建立危险源管理系统,实现危害识别和风险管控。建立应急调度指挥系统,与社会应急资源建立信息互通渠道,对风险进行感知、传输、分析处理、预警响应、应急预案触发和善后处理,实现企业的实时风险管控。信息安全方面,建立工业信息安全组织保障体系、安全管理制度、安全技术防护体系及安全运维保障体系四个安全保障体系。重点从管理制度、技术体系及运营保障三个层面进行规划,构筑事前预防、事中控制和事后控制三道坚实防线。作业安全方面,基于作业许可管理系统,实现作业风险识别、作业票审批和作业现场管理的数字化。同时,基于新一代信息技术,通过视频、人员定位、电子围栏等方式,实现人的不安全行为的数字化预警管理。

(四)数字化管理实践

博汇股份未来工厂引进行业MES系统,以最适合企业现况进行资源建模、业务模型配置、实时数据采集,实现生产计划管理、生产调度管理、生产统计管理、生产工艺管理、能耗管理、罐区管理、HSE管理等,达到数据透明、过程可控、物料可追溯、运营高效、精益生产的目标。

精益制造方面,基于EAS、MES、DCS等系统,实现生产方式、管理系统、作业流程等方面的改善,提高生产过程协调度和生产效率,使生产系统快速应变客户需求,实现准时生产,降低生产成本。精准服务方面,基于CRM、SRM等系统模块,实现供应与销售管理的信息化,同时建立客户服务诉求信息化平台,实现客户诉求的及时响应。当前正在探索基于客户、供应商的历史数据和战略规划,采用深度学习等方法,实现客户的精准画像。通过用户需求特征的数据挖掘和分析,提供个性化的定制服务。风险防控方面,基于供应链特性和市场环境的影响,建立企业经营风险识别、预警、防控等机制,及时识别和防范研、产、供、销等企业运营风险。同时,针对自然灾害、重特大事故等突发事件,建立风险应急预案和快速反应机制,实现对突发事件的有效预警和处置。智能决策方面,通过企业信息化系统的互联互通与集成应用,实现采购、计划、生产、销售等方面的协同管理和辅助决策,推进企业管理与决策的可视化和透明化。

(五)绿色化制造实践

建设能耗管理系统模块,对装置的水、电、汽、气、风的生产与消耗、动力消耗、装置能耗等进行统计分析。通过能耗管理,实现能源生产和消耗可预测和追踪、能源计划优化、动态监控、全面考核,实现能源闭环管理。实现从工厂、车间、装置到重要设备的能耗统计,在统计分析的基础上,实现用能分析、评价及能源优化,实现宏观用能评价到微观用能指导的能源综合管理。

四、工作成效

博汇股份数智化转型,自2019年启动建设的环保芳烃油加氢数字化车间为肇始,项目建设取得了良好的经济社会效益。据该数字化车间投产运行数据测算,产能较建设前增长20%环保芳烃油的生产大大提升,运营成本降低、产品研制周期缩短、产品不良率降低、单位产值能耗降低、装置设备数控化率达到95%。2020年,该车间被评定为宁波市级示范性数字化车间,成为绿色石化、数字石化、智能石化创建的代表性企业。

此外,2020年博汇股份成功上市,为巩固竞争优势,企业规划在全工厂实施高强度的数字化、智能化改造,紧密结合5G+工业互联网、数字孪生、自动控制、大数据分析等为代表的先进、新兴信息技术,持续加大数字化、智能化改造力度,全面启动建设“环保芳烃油未来工厂”, 赋能高质量发展、竞争力提升、现代化先行,探索石化行业数字变革新路径。2021年,项目被列入宁波市“未来工厂”,同时列入浙江省“未来工厂”试点企业名单,为浙江省石化行业唯一一家“未来工厂”。