中化信息“智能工厂 智慧HSE”.pdf

16金业管理2 0 2 3.8本刊特稿FOCUS个，提升了各工序智能化控制水平和生产效率，降低了生产成本。4.钢铁主体产线智能化改造近几年来，鞍钢股份以钢铁主体产线智能化改造为抓手，推进#“一总部+多基地”点、线、面功能布局规划落地，共组织实施智能工厂建设相关项目10 0 多个。以鞍山本部基地、鲮鱼圈基地为重点，实施14条数字化、智能化产线改造项目，建成两条全流程智能化产线。在铁前区域，重点建设炼铁集控中心和高炉智能专家系统，实施炼焦炉四大车（装煤车、推焦车、拦焦车、熄焦车）和堆取料机无人化改造等项目。在炼钢区域，重点建设炼钢/连铸集控中心，实施转炉自动化炼钢、转炉自动化出钢、钢包智能跟踪与调度、一键自动脱硫、远程扒渣控制等智能工业机器人应用项目。在热轧区域，重点建设数字化轧钢生产线，实施设备智能管控与分析预警、智能点检系统、板坏/卷形自动识别、工业机器人及无人行车改造等项目。在冷轧区域，重点建设数字化轧钢生产线、设备状态预测/预警系统，实施生产过程可视化、质量全流程管控、工业机器人应用、吊车无人化改造等项目。在物流运输区域，应用大数据、人工智能、物联网、5G等技术，将物流运输与生产经营业务紧密结合，建设铁水联运智能化调度系统；依托鲮鱼圈基地港口运输优势，对成品码头实施智能化改造，打造数字化码头和铁水联运物流示范项目；开展钢铁智慧物流二期项目建设，提升铁路运输技术装备水平，建立高效协同的铁路运输指挥调度系统，全面提升铁路运输自动化、信息化、智能化水平。作者单位赵庆涛王兴刘宇赵伟鞍钢股份有限公司全胡洋国家工业信息安全发展研究中心中化信息“智能工厂+智慧HSE”文丨崔世宇李静张晓明邵明堃关键词中化信息；智能工厂+智慧HSE；线上中化；化备智；化视界中化信息技术有限公司（简称中化信息）通过构建“线上中化”数据管理与应用体系、重大危险源检测预警平台、“化备智”智能设备管理平台、化工行业模式化监控平台、化学品和化学反应安全数据库、智慧HSE管理平台、“化视界”大数据平台，打造化工行业“智能工厂+智慧HSE”解决方案。构建“线上中化数据管理与应用体系1.围绕集团发展战略，提供数字化服务中化信息根据中国中化“十四五”规划和产业发展战略，搭建中国中化大数据平台，为集团及所属企业提供包括数据采集、交换、计算存储、分析建模、应用服务在内的一站式数据服务；围绕化工行业研发设计、生产、经营、服务等全流程业务活动，以智慧决策、智能工厂、智慧营销等典型场景为切人点，将大数据、人工智能、5G、云计算、物联网等新一代信息技术与生产经营业务融合，提供成体系的数字化产品和服务，先后落地实施“化工行业智能制造大数据应用”“化视界”“化2023.8金业管理FOCUS本刊特稿备智”、化学品和化学反应安全数据库等项目，支持中国中化数字化转型和“智能工厂”建设。其中“化工行业智能制造大数据应用”项目人选工业和信息化部2 0 2 2 年“大数据产业发展试点示范项目”名单。2.以数据融合为抓手，构建“线上中化”数字管理与应用体系中化信息按照“总部搭台、业务唱戏”的思路，构建适合中国中化业务特色的集团大数据平台，作为集团共享数据湖，通过多租户模式为集团所属企业数字化建设提供采、存、管、用全链路个性化数据服务。同时，中化信息积极参与集团数据治理体系及治理能力建设，以数据融合为抓手，将集团数据湖打造成数据汇聚、治理、共享、赋能的载体和推动企业数字化转型的新引擎。为增强数据中台能力，服务集团经营管理需要，提升数据资产价值，中化信息秉持“管服并重、以服促管，建用结合、以用促建”的原则，打造“线上中化”数据管理与应用体系，其整体架构包括大数据基础平台、数据湖、数据资产管理平台、数据治理体系、数据应用五个部分（如图1所示）。大数据基础平台：作为“线上中化”的底座和一站式数据解决方案平台，为数据管理与应用体系建设提供数据资源管控、数据采集、数据存储、分布式计算、多租户管理等涵盖数据完整生命周期的全图形化服务，夯实“线上中化”元数据管理和数据血缘基础能力及数据安全保护能力，支撑面向多元异构数据、多存储计算方式、多应用场景的各类数据需求服务。数据湖：作为存储企业原始数据的大型仓库，数据湖不仅能够存储传统类型数据，也可以存储其他任意类型数据，并且能够对各类数据进行分析处理、加工计算，使各项数据管理需求落地。数据湖区存储所有贴源数据，统一管理租户，形成集团统一数据资源池；数据仓库区存储标准化、主题化数据，形成数据资产池。数据资产管理平台：将数据治理体系的规划及各项管理要求落地，对接并规范数据湖管理与运营；通过开展数据湖运营管控、数据资产目录管理、数据安全管理、数据标准管理、数据质量管理、元数据管理、数据生命周期管理、数据模型管理“线上中化”战略数据应用战略管理研发创新营销生产与供应链党建人力资源财务管理风险防控审计监督组织保障模型管理能力主数据管理能力共享服务能力数据治理标准/流程体系管理制度元数据管理能力质量管理能力安全管理能力治理需求落地数据资产管理平台数据湖数据资产数据安全数据标准管理需求数据湖数据仓库区运营管控目录管理管理管理落地数据质量元数据数据生命数据规范数据湖区管理管理周期管理模型管理大数据数据资源分布式数据数据多租户元数据管理数据血缘数据安全基础平台管控计算采集存储管理基础能力基础能力保护能力图1线上中化”数据管理与应用体系架构18金业管理22023.8本刊特稿FOCUS等，为集团建立数据资产管理体系提供可靠、便捷的工具支持，从而有效发掘和利用数据资产价值。数据治理体系：通过规划数据治理的组织、制度、标准、流程和各类专项能力建设，形成数据管理与业务管理、技术管理的协同机制，为数据价值的发掘和利用提供基础保障。数据应用：围绕中国中化战略管理、研发创新、营销、生产与供应链、党建、人力资源、财务管理、风险防控、审计监督9 大类业务活动，深人发掘和充分利用数据资产价值，拓展数据应用场景，使数据成为重要的生产要素，发挥数据要素驱动创新的作用。打造化工行业专业解决方案中化信息围绕中国中化数字化转型需求，采取自主研发与生态共建相结合的方式，构建“化备智”设备管理平台、化工流程模式化监控平台、重大危险源监控预警平台、化学品和化学反应安全数据库、智慧HSE管理平台，打造化工行业多种专业解决方案。1.化工行业“化备智”设备管理系统化工企业生产设备多、大且复杂，传统的人工记录、纸质表单等管理模式已经无法适应现代化工企业的设备管理需求。中化信息自主研发的基于工业互联网的化工行业设备智能化管理系统“化备智”，可帮助化工企业实现从设备采购、验收、人账登记到日常运行、点巡检、维修保养、报废等全生命周期智能化管理；通过大数据建模在线监测关键设备运行状态，实现设备预防性维护和预测性维护，可大幅缩减设备巡检时间，降低设备故障率，提高设备稳定性和使用效率，助力企业降本增效。目前，“化备智”已应用于中国中化旗下众多企业，中化信息基于“化备智”打造的“智能设备管理APP应用解决方案”人选工信部2 0 2 1年“工业互联网优秀解决方案”。基于“工业互联网平台+智能应用”模式，“化备智”通过对接仓储管理系统、HSE管理平台系统、MES系统、ERP系统等第三方管理软件系统，打通企业各信息系统间的数据孤岛，实现数据集成和互联互通共享，助力化工企业生产模式向“智造”转型。2.化工流程实时模式化监控平台中化信息以化工本质安全“33安全管理模型”为理论指导，自主研发构建具有国内领先水平的化工流程实时模式化监控平台（又名“蚓盒”，WormboxTM)，围绕化工生产过程的人员、关键设备、危险化学品三个关键要素，集成应用状态感知、大数据分析等先进技术，实现对各种危险要素的实时监测、超前预警、联动处置，人选工业和信息化部2 0 2 2 年“工业互联网试点示范项目”名单。该平台包含运行模式识别、可视化操作导航、异常处理决策三个核心功能。运行模式识别：采用人工智能机器学习算法，通过对历史生产运行与操作数据的系统、深度挖掘分析，从安全、稳定、优化三个维度发现历史最优生产运行模式，并实时判定当前运行模式。可视化操作导航：可视化呈现安全运行区间以及历史最优模式，并以此为标准，应用人工智能算法对生产过程实时数据进行压缩降维和比对分析，及时发现生产状态异常情况和不安全运行趋势，为异常处理提供决策依据。异常处理决策：如出现生产状态异常情况或偏离最优运行模式，平台系统会及时预警并自动显示问题类型及原因，第一时间形成纠错处理决策。目前，该平台系统已在南通星辰、星火有机硅、蓝星哈石化、山东圣奥等多家化工企业成功运行，助力企业提升生产管理效率和安全管理水平。3.化工行业重大危险源监控预警系统中化信息自主研发的重大危险源预警监控系统，通过在线实时采集化工企业作业环节监控、生产装置平稳率及参数等监测数据，对化工企业安全风险进行实时动态监测评估，可视化展示企业安全生产关键业务指标，洞察企业安全生产重大风险隐患并进行分级报警管控，有效督促企业落实安全管理责任，及时处置风险、消除隐患。目前，该系统已覆盖百余个化工行业重大危险源，接人企业监测点位8 万多个；同时连接中国中化智慧HSE、ME S（生产信息管理）等系统，并实现与OA、L D A P、邮箱、短信平台等系统的集成，完善了中国中化安全生产监管体系，强化了行业重大危险源的源头治理和综合管控，对增强企2023.8金业掌理FOCUS本刊特稿业安全监测预警能力、风险防控评估能力、风险快速响应处置能力具有积极意义。4.化学品与化学反应安全数据库中化信息联合中国中化旗下沈阳化工研究院有限公司化工安全技术与工程中心，共建国内首个“化学品和化学反应安全数据库”，以大数据赋能化工企业对危化品物料反应趋势和化合物热稳定性预测及工艺安全评价。5.智慧HSE管理平台为贯彻落实中国中化“建设世界一流综合性化工企业”的发展战略，中化信息打造涵盖职业健康、安全生产、环境保护等领域的智慧HSE管理平台及系统解决方案，并综合应用多种数字化技术，逐步实现HSE业务全面线上化。该平台主要由人员、车辆定位、不安全行为识别、智能巡检、作业许可、双重预防、承包商管理、事故/事件管理、重大危险源监控预警、AI视频监控、应急管理等功能模块组成，系统内置标准化作业和规范化安全管理流程，提供覆盖物联感知端、PC端和移动端的现场管理工具，并将生产现场数据与业务逻辑、专家知识/经验相结合，构建安全预警模型，确保业务流程合规、生产现场安全实时受控。截至目前，中化信息智慧HSE管理平台系统已覆盖中国中化旗下130多家生产企业，在集团业务重组背景下，快速补齐HSE管理短板、弱项，拉齐中国中化在HSE领域的整体管理水平。化视界大数据平台赋能经营决策为满足中国中华重组后动态化、协同化、智能化、可视化监管工作要求，中化信息建设了集团型企业经营决策大数据平台一“化视界”，初步形成“数据湖+数据资产+数据应用”经营管理全链条大数据解决方案，为中国中化及所属企业提供快速全面掌握经营管理现状并辅助决策的数字化管理能力。1.分层次、分阶段开展平台建设业务重组后的中国中化面临着业态多元化、管理模式差异化、数据类型多样化、数据范围跨度大等问题的困扰。为此，中化信息以集团“线上中化”战略规划下的数据湖建设任务为契机，以数据湖、大数据平台为统一技术底座，分层次建设“化视界”大数据平台。在数据层面，打造“线上中化”数据湖，数据湖中汇集集团全级次企业的全域数据，为各级企业用户提供随需共享的数据服务；在应用层面，结合集团所属各单位的业务特点开展大数据应用建设，辅助各业务板块的经营决策。同时，将大数据应用建设与数据治理工作相结合，以平台所承载的管理及业务领域为基本单位，分批次开展数据治理工作，进一步提升数据质量，让数据真正成为资产，逐步形成中国中化统一的数据服务平台。该平台分三个阶段建设：第一阶段，充分调研业务需求，梳理中国中化七大业务领域的关键核心指标，构建“管理驾驶舱”雏形；第二阶段，全面整合集团内部数据资源，丰富平台指标体系，优化平台功能；第三阶段，根据“线上中化”数据湖建设规划，配合集团业务整合，进一步整合化工产业链上下游数据资源，扩展平台覆盖范围，形成行业“数据入湖”的生态圈。经过三个阶段的项目建设，“化视界”已汇集集团所属各单位的人力资源、财务、党建、法务、HSE、投资、科技、采购、销售、物流等业务领域2 0 多个系统的数据，实现对5大类14个运营管理主题2 50 个关键指标数据的自动采集、汇总、统计分析和可视化展示，可实时展示集团所属140 0 多家全级次企业经营管理全貌。2.持续优化，提升平台服务能力中化信息根据集团发展战略，持续提升“化视界”大数据平台服务能力，帮助集团及所属单位建设和拓展数据应用。一方面，通过模块化设计，集成业内成熟数据产品通用功能，为各类大数据应用系统提供统一、标准化的数据应用底座，为企业经营决策、运营管理、智能制造等领域的数据应用建设提供支撑；另一方面，聚焦集团各级企业运营管理典型场景，丰富“化视界”在研发设计、采购、生产、营销、物流等领域的业务模型沉淀，进一步拓展优化应用场景和体验，为更多企业提供“指标体系建立一业务洞察一异常预警一预测模拟一优化提升”的数字化转型服务。作者单位崔世宇李静张晓明中化信息技术有限公司邵明堃国家工业信息安全发展研究中心编辑苗榕