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| 支撑智能炼厂的“神经中枢” |
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□ 王巧然
——上海赛科打造可预测、可监控、可分析、可优化数字化工厂纪实
近年来，前沿技术赋能加速、创新型应用层出不穷、中外厂商深度合作等因素正不断推动我国石油化工行业的数字化发展。
截至目前，数字化已为上海赛科石油化工有限责任公司（简称上海赛科）在生产运营全流程带来诸多裨益。以安全环保为例，利用园区内覆盖的5G网络，AVEVA PI System得以快速获取环保监测数据；基于上海赛科与高校合作开发的机理模型，系统还能利用获取的环保数据、大气环境数据，开展溯源评估、风险评估和扩散模型计算，帮助上海赛科实时监控环境态势，提升企业的环境管理能力，进军新时代的绿色智能工厂。这也为落实碳达峰碳中和目标奠定了坚实基础。
放眼未来，在现有的自动控制、先进控制和生产计划优化的基础之上，上海赛科还有许多数字化应用的潜力。为了弥补企业短板，进一步实现生产调度和装置优化，实现绿色、环保、高价值的生产，上海赛科期望利用AVEVA PI System的大数据分析，在生产调度层面，进一步提高产品质量控制和牌号切换。
数字化转型 可靠的统一工业大数据平台是关键
数字化技术发展迅猛，正在为各行各业带来机遇。以大数据、人工智能、机器人、物联网、VR虚拟现实和云服务为代表的六大技术核心，正在为企业实现数字化转型打下坚固地基。其中，大数据分析作为赋能企业数据资产的关键技术，是工业企业，尤其是石油化工企业落地仿真模拟、预测维护、无人巡检等数字化应用的基础。
对于传统的化工企业来说，想要高效利用海量、繁杂的设备运行数据，实现数字化转型，一个可靠的工业大数据平台就是刚需。上海赛科正借助AVEVA PI System打造可预测、可监控、可分析、可优化的数字化工厂。
上海赛科拥有设计能力为109万吨/年乙烯裂解、65万吨/年苯乙烯、60万吨/年聚乙烯等大型化工装置。每年可向市场提供国内紧缺的高质量、多规格、宽覆盖面的石化产品超过320万吨。
基于AVEVA PI System统一的数据平台，上海赛科建立了“平台+数据+应用”的体系架构，高水准地打造了数字化转型的行业范例。上海赛科IT总经理张晨表示：“石化工业大数据治理是产业数字化转型之路的关键。借助AVEVA PI System，上海赛科成功建设了一个大数据平台，实现数据管控、数据处理和数据服务三大能力，为数据应用落地提供支撑和保障，消除信息孤岛。我们可以充分利用5G、人工智能、大数据、量子计算等先进技术，灵活满足不同的应用需求，高效推动数字化转型落地。”
从夯实数字化底座到对生产运营起核心作用
经过近20年的深化应用，上海赛科依托AVEVA PI System集成工厂内工艺、设备、环保等数据，形成生产领域的大数据平台。作为工厂可靠的实时数据库，AVEVA PI System为上海赛科提供了各类应用物联数据的联网传输，帮助公司充分利用智能仪表、机器人、VR等技术，实现现场无人化、运营数字化管理。
不仅如此，AVEVA PI System在上海赛科工厂的生产运营和设备运维层面，都起到了核心作用。在生产运营方面，AVEVA PI System可实时采集DCS、SIS、仪表、火灾气体、APC等数据，以支撑上游例如能量优化、工艺模拟、设备智能预警等功能，并支撑物料平衡、危废品管理，甚至能与赛科ERP的不同模块（如成本、物料、仓储和质量管理等）进行一系列集成，打造一体化数据流，并为维护优化提供算法支撑。在石化设备层面，AVEVA PI System不仅能利用设备的实时状态数据完成智能预警，还能打通工程图档、工艺图、仪表数据等静态数据，进而形成数据双底座，为赛科APM系统提供有力支撑，用可靠的根原因分析失效管理，提高企业的科学决策能力。
与此同时，AVEVA PI System不仅仅是存储数据的工具，其所拥有的AF资产框架功能，能够整合包括时序数据、关系数据和静态数据的所有数据资产，帮助构建智能工厂的标准化数据模型。通过对范本对象的管理，无论是分离器、压缩机还是一台泵，都能够快速在同类型设备上实现重复部署，大大提高数字化转型的效率。
此外，上海赛科的运维人员可以在移动设备端，实时掌握数据的状态提醒、静态数据集成、报警发布，并能实现轻松调取和模板化切换。在AVEVA PI System的AF模板计算的帮助下，工程师还能通过不同颜色标识直观获取现场设备状态，提高监控效率，并保障响应预警事件的及时性。
让数据拥有生命 深度拓展、释放数据价值
多年来，上海赛科以AVEVA PI System为大数据底座，持续拓展应用，并在机泵、静设备和关键机组监控、管线腐蚀等环节，集成相应的人工智能算法。最终实现关键参数统一建模、实施工况在线评估、设备潜在故障早期预警，以及相关位号和测点的在线分析等功能。
对化工企业的数字化转型来说，实现大数据的存储和治理仅是第一步。企业想让数据拥有生命，实现大数据的分析至关重要。上海赛科主要凭借4步操作充分释放数据价值：对于已入库的实时数据，AVEVA PI System支持人工和自动的数据清洗，主要完成时间戳对齐、数据有效性筛选、测点选取等；在算法建模阶段，在正常设备工作时段，系统会剔除冗余测点，建立测点配置和数据的导入模型；在数据分析环节，系统会形成统一健康度曲线，包括实时评估、历史数据回溯，进行总体评估和预警；在关联评估环节，系统根据工程师设置预警的规则，对有效测点进行设备健康评估。
来源于工厂自动化控制系统以及离线的实验相关数据，技术人员能够通过OPC接口抽取到AVEVA PI System进行集成，为检维修工作提供支持。可靠的设备健康度提醒，更能帮助工程师提前介入检查和维修。上海赛科通过制定维修计划，并不断优化维修过程，规避了运维不当引发的风险和经济损失，大大提高了工厂关键设备的可用性、可靠性。
赋能数据资产 开启智能化未来
作为企业核心的大数据治理与分析引擎系统，AVEVA PI System能够结合静态数据和动态数据为企业搭建数据资产框架，并打造“数据驱动+事件触发”双机制，进一步助力企业实现数据资产的规范化和标准化，为以石油化工为代表的传统能源密集型企业的数字化转型夯实基础。
AVEVA剑维软件中国区运营产品业务部总经理崔静怡介绍：“AVEVA PI System可从任何来源和复杂的工业系统中自动采集数据，以确保数据的完全性和完整性。同时，还能为数据提供有用的上下文信息。在收集数据后，系统将对数据进行存储、转换、计算和关联，使上海赛科更容易地从数据中发现运营和业务洞察力。”
崔静怡还表示，在数字化发展方面，我国石化行业已由原来的“学习借鉴者”逐渐转变为“创新探索者”。国内石油化工企业目前的业务需求和目标逐步提高，无法在国外找到现成的解决方案，在要求和发展层面已经走到业界前沿。为此，许多国际公司在助力中国工厂数字化转型方面做了许多创新应用，并将把中国先进创新的实践推广到海外众多工厂。
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