基于5G+工業互聯網賦能化工企業安全生產
2022-09-05
來源:努斯一
江蘇東方盛虹股份有限公司(以下簡稱“上市公司”或“公司”)是世界500強企業盛虹控股集團有限公司的核心上市子公司。盛虹集團于1992年創立于江蘇省蘇州市盛澤鎮,30年來始終專注實體經濟發展,已發展為一家新能源、新材料高新技術產業集團。2018年8月,作為盛虹集團化纖資產經營主體借殼江蘇吳江中國東方絲綢市場股份有限公司成功登陸國內資本市場,實現了在深圳證券交易所主板的重組上市,公司股票簡稱變更為“東方盛虹”,股票代碼“000301”。重組上市完成后,為實現上市公司全產業鏈發展的既定戰略目標,盛虹集團逐步將大型石油煉化項目、PTA業務、精細化工業務注入上市公司。2021年12月,公司完成了并購斯爾邦,標志著上市公司不僅擁有“從一滴油到一根絲”的全產業鏈布局,還切入新材料、新能源領域,形成“煉化+聚酯+新材料”的產業矩陣,成為國內獨特的實現油頭、煤頭、氣頭全覆蓋的大型化工企業。
一、案例簡述
東方盛虹對標國家、省廳文件要求,借助已有的工業互聯網平臺架構賦能化工安全生產,利用5G、人工智能、大數據等新一代信息技術的創新應用和深度融合,從安全管理可視化、責任化、規范化三個方向,解決大型化工企業中物料人員狀態難以監管、安全管理流程復雜的問題。平臺憑借重大危險源監控、安全風險分區、人員在崗在位、全流程管理等功能模塊,助力安全管理人員實時監控、及時處理示警、流程閉環管理,實現事前防范、事中預警、事后應急,建立起安全生產管理的長效機制,達到人防、物防、技防的有機統一。
二、轉型工作情況
(1)戰略規劃
東方盛虹信息化戰略規劃,按照“價值驅動、數字創先、優化升級”思路,圍繞“兩條主線,三大體系”即圍繞智能制造方向,利用新IT技術,推進兩化深度融合為主線,助力各公司推動精益生產;借助工業互聯網平臺,促進供應鏈生態體系建設為主線,利用數據資產價值呈現,賦能協同創新;通過兩化融合貫標和數據治理、安全防護三大體系為抓手,實現運營體系、制造體系和安全防護體系的優化、提升,穩步推進企業數字化轉型。
公司在數字化、網絡化、智能化轉型方面的頂層設計、制度安排、時間路線、改造路徑、目標規劃等,體現數字化轉型的戰略部署。
1、數字化、網絡化、智能化轉型方面的頂層設計
1)結合企業未來發展重點明確轉型優先級;
2)對業務現狀進行全面診斷和分析,規劃切實可行的創新舉措;
3)基于對客戶和市場趨勢的詳細分析與把握,分析與之相匹配的核心能力;
4)在組織和治理、工具和技術、文化與變革、人才和技能等方面實現數字化賦能。
2、時間路線
第一階段:信息化效率驅動
第二階段:經驗管理優化目標驅動
第三階段:數字化價值驅動
3、改造路徑
靈活高效的研發能力:基于數學模型和實驗進行快速測試;
數字互聯提升效率:增強現實技術應用、預測性維修、能源優化;
卓越的客戶響應能力:橫向計劃協同、物流可視化、遠程操作;
全新商業模式:數字化產品組合、模擬并改善工廠狀況等。
4、目標規劃
1)全員參與數字化培訓,使數字化思維模式建立;
2)利用數據化技術,對單項業務、業務流程乃至跨業務板塊開展數字化建模,進行優化。比如:生產過程自動化監控與調整;
3)多業務系統聯合應用、優化。例如:業財一體化的閉環持續改進;
4)構建清晰化橫向流程和縱向管控的勾稽關系;
5)全價值鏈的動態優化,為企業帶來實質性的利益提升。
(2)業務模式
1、用戶規模
涉及旗下江蘇虹港石化有限公司、盛虹煉化(連云港)有限公司、盛虹煉化(連云港)港口儲運有限公司等多家工廠,覆蓋20000余名員工和外協人員。
2、覆蓋行業領域
覆蓋石化、煉化、倉儲、物流、碼頭、新材料等行業領域。
3、市場份額
服務于東方盛虹下屬所有涉及化工安全的企業和工廠
4、發展前景
內容符合國家政府政策要求,東方盛虹下屬所有涉及化工安全的企業和工廠都必須建設和使用。
5、合作和推廣模式
平臺服務于多家公司,涉及到石化、化工、倉儲、物流、碼頭等諸多業務。由于業務復雜,目前平臺已針對不同類型的企業,制定了相應類型的實施方案。方案針對大型化工企業范圍大、人員復雜、任務并行等特點,尤其關注人員、裝置、物料等現場狀態的有效監管。
(3)技術架構
1、方案的應用及技術架構
主要應用于集團下屬各司化工安全領域。
東方盛虹通過盛虹工業互聯網平臺賦能化工安全生產,利用5G、分布式、虛擬化、容器化等新技術,為化工行業的安全管理帶來可靠、敏捷的信息化部署方案。平臺具有邊緣層、IaaS層、PaaS層、SaaS層四層架構。
邊緣層:解決數據采集集成問題。
IaaS層:實現對多租戶的資源管理。
PaaS層:提供各類服務,包括數據管理和分析、低代碼開發等。
SaaS層:提供云化軟件或工業APP,提供設計、生產、管理等應用服務。
2、關鍵技術
工業互聯網架構:
“虹云”部署工業APP達30個以上、工業微服務54個,擁有自主設計的9項通用算法和8種工業模型,月均調用次數10萬以上,并兼容11類工業通信協議,借助6萬多個采集點,接入各工廠4萬多臺工業設備,實現了工業化和信息化深度融合以及全產業鏈協同發展。
廣范圍多模式混合定位:平臺采用多種模式的混合定位方式,能夠保障占地近2萬畝的大范圍定位,同時又能保障局部裝置內部3-5米的定位精度,且定位系統造價低廉,部署簡易,后期維護量不高。
三維動態視頻聯動報警:系統主頁面使用“一張圖”在Cesium三維地圖上360度展現廠區各個區域信息,對300余個安全區域實時監控,形成全方位監管態勢。系統分析異常數據后實時預警,通過系統搭載的200多個視頻監控實時查看預警信息具體情況。
3、建設內容
本項目利用物聯感知,無線傳輸,視頻集成,數據接口等技術,獲取生產現場安全的相關數據,通過對數據的整合和分析,圍繞風險分級管控、隱患排查治理、化工過程安全管理、安全生產標準化等業務,提供重大危險源監測預警,安全風險管控,人員在崗在位管理,以及企業生產全流程管理等功能的一體化管理模式,實現企業安全生產全要素的數字化管理,加強企業安全生產的信息化監管。
4、主要功能
● 重大危險源監測預警系統
包括重大危險源實時監測、重大危險源異常報警、監控數據采集等功能模塊。
主要實現在工廠地圖上實時顯示生產、設備數據,及人員和車輛信息,實現化工廠區危險源的實時監測、預警。
● 企業安全風險分區管理系統
包括風險辨識管理、風險分級管理、風險管控管理、風險四色圖、兩單三卡管理等功能模塊。
主要實現在工廠地圖中用紅、橙、黃、藍四色對不同風險級別的作業區進行標繪,提升對風險的動態響應能力,預防重、特大安全事故發生,減少一般事故危害。
● 人員在崗在位管理系統
包括人員和車輛基礎信息管理、進出管理、定位管理、告警管理、電子圍欄區域管理等功能模塊。
主要實現對于人、車實時位置的掌握,并且對于作業區內的人員動態進行監管,該在的人不在,不該在的人在了,一個人去過哪里,一個人老半天不動,都可以有效監控。
● 企業生產全流程管理系統
包括目標責任管理、安全制度管理、應急管理、教育培訓、智能巡檢、風險研判及承諾公告、隱患排查、作業許可、事故管理、變更管理等功能模塊。
主要實現的是將工廠的各種線下流程轉為線上,并且通過各種智能化手段向流程的兩端輻射,實現真正意義上的閉環管理,從而進一步優化工廠的安全管理體系,提高管理效能。
5、資源保障
虹云平臺由集團IT團隊承建。團隊負責人溫智惠,正高級工程師,作為盛虹信息化總經理,帶領100多人的專職IT團隊,先后承接了智能車間、五星上云等智能化項目,擁有18項軟件著作,并榮獲工信部和省級多項榮譽,就在前幾天,虹云成功入選2021GIIC全球工業互聯網融合創新應用十大推廣案例,江蘇經濟報也在12月3日以較大篇幅對虹云進行報道。
平臺為了保證網絡的可用性和數據的安全性,通過700余條防護規則,對注入攻擊、跨站攻擊、腳本木馬等常見安全問題進行安全防護,平均每日攔截風險訪問流量500余條,提高安全事件處理效率,實現自動化網絡安全運維。
三、轉型成效
(1)企業價值
通過賦能化工安全,預計到項目中后期,平臺將覆蓋集團2萬余畝化工園區范圍,服務2萬余名員工和委外人員、50多套裝置、百種物料,管控500多個作業區、400多路監控、近2000多個重大危險點位。日均500余筆作業票證、5000余項巡檢記錄、上百條預警信息、2000余輛危化品車輛的進出申請等,預計使隱患上報平均處理周期縮短到10分鐘,整改監控率提升60%,員工培訓普及率提升50%等。
(2)社會價值
1、對標國內外頭部石化企業安全,推動重大危險源的精細化、動態化閉環監管本項目以石化綜合安全監管預警為核心,結合石化各類、各級危險物/源實際情況,進一步強化危險物安全監管需求,建設涵蓋集團各廠的綜合安全監管和應急指揮平臺,為管理部門提供業務支撐。通過規范的監管流程及信息化手段,實現危險物/源監管的精細化、動態化閉環管理。
2、推進安全監管與預警模式創新,為“三全三實”管理打下設計基礎推進安全預警與監管模式突破創新,實現安全監管真正的規范、便捷和高效。通過視頻監控、物聯感知等技術創新應用,對“全過程、全設備、全人員”進行全覆蓋動態監控,達到對整體的“實時、實景、實控”安全監管與預警。
3、強化重大危險源的實時、動態監管設計通過三維建模、GIS技術、移動互聯網、物聯網等技術支撐手段的運用設計,重點加強對重大危險源的監管。通過三維建模與GIS技術的結合,實現對全廠的可視化展現,采集重大危險源動態監測數據,以全方位的掌握日常作業的相關信息,輔助日常監管及應急救援決策。
4、促進環保管理信息化建設通過對大氣環境、水環境和固廢的監管功能設計,加強整體環保監管能力,提升環境管理的科學化治理水平,推動綠色發展,低碳發展,助力“治污精準化、決策科學化、管理精細化、監管常態化、成果長效化”。
5、梳理應急資源,提高應急指揮與調度的科學性梳理應急資源,結合管理職責,設計橫向、縱向應急指揮調度流程,研究HSE與公司、政府管理部門的應急數據實時共享交互方式。建立實時、健全、科 學、適于的應急指揮調度功能,提升應急指揮與調度的綜合能力。
四、面臨的痛點難點及建議
(1)企業在工業互聯網中的機理模型,算法模型,仿真模型人才缺失,后續將與相關高校聯合成立科研項目組,彌補這方面的不足。
(2)將區域內相關企業的企業上云工作與二級節點標識解析相結合,利于二級節點工作推進,同時對接入企業數字化能力有效提升。建議加大政策資金扶持力度。
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