“互联网+工业”在老化工行业的发展与应用

　　“互联网+工业”是以互联网为代表的新一代信息技术与工业系统深度融合形成的产业和应用生态，是工业智能化发展的关键综合信息基础设施。“互联网+工业”平台可以实时连接工业系统中的人、设备、物料等几乎所有的装置、要素与环节，融合并处理工业系统全生命周期内研发、供应、生产、装配、储运、报废循环等的产品和服务数。
　　发展“互联网+工业”技术，除了关注传感器、云计算及可靠通信网络、工业大数据以及人工智能等通用性技术，还需基于特定的行业需求与知识模型，提出有针对性的“互联网+工业”架构平台，并研究其专业化技术。
　　一、化学工业发展的现状与机会
　　化工过程是通过物质和能量的可控转化和传递来生产化工产品的工业过程，涉及物质结构与工艺设计、生产制造运营，以及产业链集成的宽广领域，为新材料、新能源、生物医药，乃至信息技术行业提供基础性的支撑，是国民经济的支柱性行业，其重要性和地位无可替代。
　　要实现化工系统的稳定和均衡，需依赖更多外部的输入性因素，如物料、能量、资金、信息及有效管控。这给化工行业更严格的健康、安全与环保要求的挑战形成了冲击，但无疑也提供了新的机会和发展路径。
　　事实上，自现代化学工业诞生以来，信息技术一直是推动化学工业发展的关键动力之一。以合成氨技术为例，从1913年世界上第一座合成氨工厂建成到现在，其关键技术没有发生原则性的变化，但信息技术显著提升了设备的规模化水平，推动了能源的综合利用及节能功效，使生产规模从最初的日产5吨提高到现在最高日产3万吨。可以预见，“互联网+工业”和人工智能技术应用的深入，将进一步提升化工行业的能质优化水平。
　　二、“互联网+工业”的过程安全技术
　　化工生产过程常常要求高温、高压、深冷、真空等严苛的工艺条件，同时原料和产品也常具有挥发性、易燃、易爆、易致毒等特性，这使得安全成为关乎化学工业健康发展的核心问题，对人员培训、工艺控制、设备维护和运行监控提出了高要求。
　　事实上，在化工安全管理领域，国内外大型化工企业都建立了目标一致、要素相近、模式各具特色的安全体系架构，典型的有壳牌模式、杜邦模式、摩托罗拉模式。但化工行业的安全管理状况尚未得到根本性扭转，近年来重大化工事故屡有发生，导致百姓谈“化”色变。分析其原因，除了企业的安全意识、管理执行能力外，还存在对过程装置失效机理认识不清、装置状态监测和危险源辨识与可操作性评价等水平不足的问题。
　　面对化工过程的安全性挑战，“互联网+工业”充分利用现代信息技术的发展成果，构建安全生产信息化管理系统。
　　安全生产信息化管理系统可以基于化工过程的全周期、多尺度的安全信息，综合评价其安全状态、提炼安全规则、形成安全知识，工业大数据和高性能计算技术为此提供了资源和算力保证。其中物联网技术、自动化技术是化工过程全生命周期安全管理的关键。
　　（1）基于物联网技术，强化对生产、物流、仓储等工业现场与环境的感知和数据采集能力，实现与安全生产相关的各类多源大数据集成。
　　（2）基于自动化技术，为企业的安全管理提供可行的、经济的、随时可获的在线安全保障。
　　化工安全状态具有动态性和系统性特点。生产过程中每一次物料属性、工艺条件和设备状态的波动与变化，都伴随着安全状态变化，当风险逼近安全边界时，必须从单一设备到整个工艺系统提供多尺度下的安全综合评价。安全生产信息化管理系统基于安全、环保、质量等多准则和多目标，实现安全评价与控制决策的一体化。这与只强调单元变量是否超出标准范围的传统过程安全评价与监控机制有本质差别。
　　三、展望未来
　　“互联网+工业”目前正处于快速发展之中，基于智能化技术的自动化机制将是未来的发展方向。充分发挥“互联网+工业”的集成化优势和资源调度优势，强化供应链的融合与协同，提升化工行业的资源利用效率与能效管理水平，推动绿色化、环境友好的可持续发展。

冀衡集团安环处　马康宁

2022.11.29