化工行業(yè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的研發(fā)與應(yīng)用項(xiàng)目由山東創(chuàng)恩信息科技股份有限公司自主研發(fā),旨在通過數(shù)字化技術(shù)推動化工行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級,提升生產(chǎn)效率、優(yōu)化資源配置、增強(qiáng)安全環(huán)保能力,并促進(jìn)綠色可持續(xù)發(fā)展。該項(xiàng)目自2020年3月啟動,歷時4年多,于2024年10月完成,形成了完整的“創(chuàng)化云工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺+化工標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫+成功案例模板”數(shù)字資產(chǎn)和知識體系。
一、項(xiàng)目背景與目標(biāo)
化工行業(yè)作為國民經(jīng)濟(jì)的重要支柱產(chǎn)業(yè),具有資本密集、技術(shù)密集、生產(chǎn)環(huán)境復(fù)雜(高溫、高壓、易燃、易爆、強(qiáng)腐蝕)等特點(diǎn)。隨著全球產(chǎn)業(yè)競爭加劇和綠色低碳發(fā)展戰(zhàn)略的推進(jìn),化工行業(yè)面臨著數(shù)字化轉(zhuǎn)型的迫切需求。傳統(tǒng)的生產(chǎn)和管理模式已無法滿足現(xiàn)代市場的快速變化,亟需通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的數(shù)字化、智能化,提升企業(yè)的競爭力和可持續(xù)發(fā)展能力。
本項(xiàng)目以國家“中國制造2025”戰(zhàn)略為指引,結(jié)合化工行業(yè)的特殊需求,研發(fā)了專為化工行業(yè)定制的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺——創(chuàng)化云(TCCloud)。該平臺通過物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等新一代信息技術(shù),賦能化工企業(yè)的生產(chǎn)、管理、安全、環(huán)保等核心業(yè)務(wù),推動企業(yè)從傳統(tǒng)制造向智能制造轉(zhuǎn)型,助力化工行業(yè)實(shí)現(xiàn)綠色、低碳、可持續(xù)發(fā)展。
二、平臺架構(gòu)與核心技術(shù)
創(chuàng)化云工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺采用微服務(wù)架構(gòu)(Spring Boot、Spring Cloud),具備多租戶、高擴(kuò)展性、高安全性等特點(diǎn)。平臺集成了物聯(lián)網(wǎng)(IoT)、大數(shù)據(jù)分析、人工智能(AI)、邊緣計算等核心技術(shù),構(gòu)建了“穩(wěn)態(tài)與敏態(tài)融合”的雙模IT架構(gòu),支持傳統(tǒng)系統(tǒng)(如ERP、MES)的穩(wěn)定運(yùn)行與創(chuàng)新應(yīng)用(如智能決策、個性化定制)的敏捷開發(fā)。
1. 物聯(lián)網(wǎng)平臺:通過數(shù)據(jù)接入、協(xié)議轉(zhuǎn)換、邊緣數(shù)據(jù)處理等技術(shù),實(shí)現(xiàn)了化工生產(chǎn)過程中設(shè)備、工藝、環(huán)境等數(shù)據(jù)的實(shí)時采集與監(jiān)控,確保生產(chǎn)過程的透明化和可追溯性。
2. 大數(shù)據(jù)平臺:基于分布式存儲(Hadoop)和實(shí)時數(shù)據(jù)庫(InfluxDB),構(gòu)建了工業(yè)大數(shù)據(jù)湖,支持海量數(shù)據(jù)的存儲、處理和分析,為企業(yè)提供精準(zhǔn)的決策支持。
3. 人工智能平臺:結(jié)合化工行業(yè)的機(jī)理模型(如質(zhì)量平衡、能量平衡、化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)),開發(fā)了預(yù)測性維護(hù)、工藝優(yōu)化、質(zhì)量預(yù)測等AI模型,提升了生產(chǎn)過程的智能化水平。
4. 集成平臺:通過服務(wù)總線和服務(wù)治理技術(shù),實(shí)現(xiàn)了企業(yè)內(nèi)部各系統(tǒng)(如ERP、MES、HSE)的集成與協(xié)同,打破了信息孤島,提升了企業(yè)的運(yùn)營效率。
三、應(yīng)用場景與成果
創(chuàng)化云工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺已在多家化工企業(yè)成功應(yīng)用,涵蓋了生產(chǎn)、物流、安全、環(huán)保等核心業(yè)務(wù)場景,取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
1. 生產(chǎn)管控:通過實(shí)時數(shù)據(jù)采集和工藝優(yōu)化,提升了生產(chǎn)平穩(wěn)率,降低了裝置加工損失率,減少了非計劃停工次數(shù),間接收益達(dá)1980萬元。
2. 安全管理:通過安全環(huán)保和應(yīng)急指揮系統(tǒng),減少了安全事故和異常排放次數(shù),提升了企業(yè)的安全管理水平,直接收益達(dá)1844萬元。
3. 供應(yīng)鏈優(yōu)化:通過供應(yīng)鏈一體化優(yōu)化,降低了原油采購成本,提高了高價值產(chǎn)品收率,收益合計1947萬元。
4. 設(shè)備管理:通過預(yù)防性維修和智能倉儲系統(tǒng),降低了設(shè)備修理費(fèi)用和庫存成本,收益合計428萬元。
四、創(chuàng)新性與先進(jìn)性
1. 行業(yè)知識融合:創(chuàng)化云平臺深度融合了化工行業(yè)的機(jī)理模型和人工智能技術(shù),構(gòu)建了“機(jī)理+算法”混合模型,解決了通用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺在化工行業(yè)的“水土不服”問題。
2. 雙模IT架構(gòu):平臺采用“穩(wěn)態(tài)與敏態(tài)融合”的雙模IT架構(gòu),既保證了傳統(tǒng)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行,又支持創(chuàng)新應(yīng)用的敏捷開發(fā),滿足了化工企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的多樣化需求。
3. 生態(tài)協(xié)同:平臺通過開放API接口,構(gòu)建了化工行業(yè)的生態(tài)合作網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)鏈上下游的協(xié)同作業(yè),提升了供應(yīng)鏈的韌性和效率。
五、社會效益與推廣前景
創(chuàng)化云工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的成功應(yīng)用,不僅提升了化工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益,還推動了行業(yè)的綠色轉(zhuǎn)型和可持續(xù)發(fā)展。平臺通過優(yōu)化生產(chǎn)流程、降低能耗、減少排放,助力化工行業(yè)實(shí)現(xiàn)碳減排目標(biāo),為全球氣候變化應(yīng)對做出了積極貢獻(xiàn)。
目前,我國共有化工企業(yè)2.1萬多家,占GDP的比例達(dá)12%以上。創(chuàng)化云平臺的推廣應(yīng)用前景廣闊,未來將進(jìn)一步拓展至石化、煤化、精細(xì)化工、醫(yī)藥化工等領(lǐng)域,推動整個化工行業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型和高質(zhì)量發(fā)展。
六、總結(jié)
創(chuàng)化云工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的研發(fā)與應(yīng)用,是化工行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重要里程碑。通過技術(shù)創(chuàng)新和行業(yè)知識融合,平臺不僅提升了企業(yè)的生產(chǎn)效率和安全管理水平,還推動了行業(yè)的綠色可持續(xù)發(fā)展。未來,創(chuàng)恩信息將繼續(xù)深化平臺的技術(shù)創(chuàng)新和應(yīng)用推廣,助力化工行業(yè)實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展,為數(shù)字經(jīng)濟(jì)的發(fā)展注入新動能。
1.呂英勝 2.夏輝福 3.楊澤華 4.劉延峰 5.張海波 6.劉永亮 7.刁學(xué)光 8.邱慶娥
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評價單位: |
中國管理科學(xué)學(xué)會 |
報告編號: |
CMSS2025Y031 |
評價日期: |
2025-03-31 |
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組織單位: |
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項(xiàng)目負(fù)責(zé): |
呂英勝 |
成果管理: |
13954673739 |
2025年3月31日,中國管理科學(xué)學(xué)會通過線上會議形式組織專家召開了“化工行業(yè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的研發(fā)與應(yīng)用”科技成果評價會。專家組審閱了成果資料,聽取了成果匯報,經(jīng)質(zhì)詢與討論,形成意見如下:
1.評價材料
資料完整齊全、規(guī)范,符合科技成果評價要求。
2.主要創(chuàng)新點(diǎn)
(1)針對化工企業(yè)提出了一個化工生產(chǎn)風(fēng)險預(yù)警模型,可以有效降低過程中的事故風(fēng)險。
(2)融合化工行業(yè)知識與人工智能技術(shù),構(gòu)建了機(jī)理加數(shù)據(jù)混合驅(qū)動的輔助決策模型,幫助生產(chǎn)技術(shù)人員更加科學(xué)地進(jìn)行生產(chǎn)操作和設(shè)備維護(hù),提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。
(3)基于工業(yè)大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù),設(shè)計了一個能夠?qū)崿F(xiàn)石油化工產(chǎn)品端到端流程體系的智能編排與自動化范式。
3.應(yīng)用范圍
成果已成功應(yīng)用于石油化工和煤化工領(lǐng)域。成果可擴(kuò)展至新能源材料、特種化學(xué)品等新興領(lǐng)域,助力相關(guān)行業(yè)數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型。
4.專家組意見
專家一致認(rèn)為該成果在石油化工行業(yè)達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先水平,同意通過科技成果評價。
姓名 |
工作單位 |
職稱 |
張向陽 |
中科院軟件中心 |
正高 |
劉貴全 |
中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) |
副高 |
童晉 |
中國信息通信研究院江蘇研究院 |
副高 |
劉征宇 |
合肥工業(yè)大學(xué)智能制造工程系 |
副高 |
牛倩倩 |
中國化工信息中心有限公司情報事業(yè)部 |
副高 |