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化工行业中工业互联网平台的应用

2019/12/25 阅读:

关键词:化工行业;工业互联网;应用

一、工业互联网概述

(一)工业互联网的定义首先我们要明确一个概念,工业互联网不是工业的互联网,而是工业互联的网。那么工业互联网究竟是什么?官方定义为工业互联网是链接工业全系统、全产业链、全价值链,支撑工业智能化发展的关键基础设施,是新一代信息技术与制造业深度融合所形成的新兴业态和应用模式,是互联网从消费领域向生产领域、从虚拟经济向实体经济拓展的核心载体。中国工业互联网产业联盟发布的《工业互联网平台白皮书(2017)》中,对工业互联网及工业互联网平台进行了如下定义:“工业互联网是新一代信息通信技术与现代工业技术深度融合的产物,是制造业数字化、网络化、智能化的重要载体,也是全球新一轮产业竞争的制高点。工业互联网平台是面向制造业数字化、网络化、智能化需求,构建基于海量数据采集、汇聚、分析的服务体系,支撑制造资源泛在连接、弹性供给、高效配置的工业云平台。”

(二)工业互联网内涵1.工业互联网与传统互联网有本质上的区别(1)发展模式不同。传统互联网具有应用门槛低,发展模式强且可复制的特点,互联网企业带动整个产业,并且投资回收期短,容易吸引社会资本。工业互联网行业要求极高的专业性,很难找到通用的发展模式,产业由制造企业带动。投资周期长,很难受到社会资本的关注。(2)连接对象不同。传统互联网是以人为主体,连接对象是人,应用场景相对简单,而工业互联网是一个综合体,需要连接人、机、物、系统等,连接种类和数量更多,场景十分复杂。(3)技术要求不同。传统互联网技术对网络性能要求相对不高,工业互联网则必须具有更低时延、更强的可靠性和安全性,以满足工业生产的需要。(4)时代机遇不同。我国在互联网时代起步较晚,总体上处于后续发展阶段,而目前全球工业互联网产业结构不确定,我国正处在充满希望的战略机遇期。2.工业互联网是实现智能制造的基础借助工业互联网可以实现工业大数据的采集,通过大数据分析方法及人工智能技术对数据加以分析处理,在对数据进行科学解读的基础上,实现生产的优化及智能控制。在大数据分析的驱动下,利用工业互联网平台,使企业实现提质增效、优化设备性能、降低能耗、提高盈利能力等经营目标。具体表现在:(1)商业模式创新。在商业模式上借助工业互联网平台,通过人工智能技术将智能互联功能赋予产品中,使企业能够基于物联网提供智能化服务。(2)生产模式创新。生产加工型企业利用智能数据采集技术、设备兼容技术、网络技术、信息处理技术、安全技术打造智能工厂,帮助企业实现M2M、设备联网、生产线数据采集、智能化生产监控等生产模式的创新。(3)运营模式创新。借助工业互联网实现企业内部的信息集成以及产业互通互联下的供应链集成,从而实现智能研发、智能管理、智能物流、智能供应链等创新模式。(4)决策模式创新。通过对异构数据的整合及实时分析,使企业实现智能化决策。

(三)工业互联网的基本构成工业互联网的基本构成包括三大体系:安全、网络和平台。其中,安全体系是企业平稳发展的有力保障,网络体系是企业连接内外部的基础,平台体系是企业正常经营的核心,其主要是通过大数据和互联网技术为企业提供服务。三大体系既有相同点又有不同点。相同点均是为了企业在竞争日益激烈的市场上蓬勃发展。不同点是在安全保障方面,企业应努力加强安全防护能力、构建安全防范体系、建立安全防范应急措施,全面增强企业的安全保障能力。在网络基础方面,应在已有的信息网的基础上进一步拓展企业之间的信息网,建立信息共享体制,共同发展,为工业全要素相互联系提供强有力的支撑。在平台体系方面,应努力巩固平台稳定、提升平台经营能力、促进企业云计算的建立与发展。

二、化工行业产业链分析

(一)化工行业产业链整体概述化工产业链是指化工产品从原材料到最终产品,再销售到消费者手中的全过程。化工行业的生产线长、涉及面广、产品种类多,从最初的原料开采,到各种化工原料的基础加工,再到大量的化工产品,经历了复杂的生产加工过程。从整体来看,整个化工产业链大致由上游原材料行业、中游加工业和下游终端消费品行业这三大环节贯穿而成。上游原材料行业是整个化工产业链最首要,也是最基础的一环。主要涉及石油、天然气和煤炭这三大类原料资源的勘发、开采、储运等环节。这些原料为中下游企业生产的顺利进行提供了坚实的基础。中游加工业又可分为基础化工和精细化工两大类行业。基础化工行业主要包括石油化工、天然气化工、煤炭化工等原料基础加工行业。精细化工行业则是对基础化工产品的精加工,具有专门功能或最终使用性能的精细化学品生产行业。下游终端消费品行业则主要是对精细化工产品的进一步细分和深加工,这些最终产成品以完整的形态直接面向消费者,成为与日常生活最息息相关的部分,涉及汽车行业、家电行业、纺织行业、建筑房地产业、农业、医药业等诸多领域。综上所述可以看出,整条化工产业链在纵向上呈现出上、中、下游环节的贯穿结构,在横向上呈现出各个品类、各个领域的延伸拓展结构,构成了一张纷繁复杂的巨型产业网。

(二)化工行业产业链特点化工行业不同于普通的生产制造行业,具有其行业特殊性:一是在安全和环境方面,政府和社会对于安全生产、节能减排的关注度不断增加,对化工行业提出更严格的要求;二是在工艺技术方面,由于化工行业生产的连续性和超大型化,对上游企业的生产能力要求很高。工业互联网平台在安全管理、员工赋能、设备管理等方面能给化工企业这些问题提供创新的解决方案;三是在生产能力方面,由于化工企业生产的连续性和大型化,保证生产的高效安全、稳定运行,才能获得最大的经济效益。因此安全生产是化工行业的首要任务,对企业的生产能力要求很高,生产全过程的动态监控和严格管理是极为必要的。四是在物流仓储方面,由于化工行业的特殊性,导致化工产业供应链在物流仓储环节较易产生风险,例如,化工品通常具有易燃易爆、毒性和腐蚀性等高危的物化性质,运输量巨大且运输距离一般较远,涉及多种运输方式的联运(船舶、航空、铁道、公路、管道运输等)。五是在商品交易方面,化工行业的交易一般属于大宗商品贸易,货物数量巨大、交易额高,对企业造成的资金压力较大,且各种化工品类的市场价格变化频繁、波动较大、难以预测。

(三)传统化工行业发展中的痛点面对经济全球化和全球贸易竞争加剧,化工企业积极寻找与供应链管理服务商合作的机会,通过供应链管理,提升企业核心竞争力。然而从我国的情况来看,供应链管理服务行业仍处于较低的水平,很难提供商流、物流、资金流、信息流四流合一的综合性服务,这些问题阻碍着化工产业发展。(1)在商流方面。目前,化工企业与供应链上下端过于疏松,各供应链链条之间沟通不足,大型化工企业之间恶意竞争,导致企业之间的交易规则混乱,不利于企业的发展。(2)在物流方面。由于缺乏专业的管理人才,民营化工企业的物流管理存在较大的问题,管理较为混乱,再加上技术落后,很容易导致化工产品物流市场管理效率低下。而且一部分化工企业仓储码头管理不规范,有很大的几率造成环境污染,进而威胁人们健康。(3)在资金流方面。现代化工企业融资大多数通过银行借款,融资方式单一,缺乏其他的融资方式。另外部分化工企业内部财务管理混乱,无法通过金融市场进行资产增值。此外,现代金融机构缺少对化工企业风险评估的程序,很难对其进行授信和放款。(4)在信息流方面。一部分化工企业缺乏资金和相应渠道获得行业的高端技术,进而导致生产效率低下。一些化工企业普遍缺乏环保意识和先进的环保技术提供支撑。

三、工业互联网平台在化工行业中的运用

(一)在安全管理方面化工行业是一个高危行业,化工产品普遍具有高温高压、有毒有害等特点,一旦发生重大事故,会造成严重危害。在安全管理上,传统的做法主要是通过传统信息技术或人工方式进行安全管控、风险识别。石化盈科采用基于工业互联网平台的解决方案,通过一体化安全管理工作平台,推进风险管理对象结构化及标准化,帮助企业将检查问题、识别风险、发生事故关联起来,助推安全管理从被动反应到主动前瞻,以简化工作程序,通过规范企业安全管理程序和工作流程,从而降低事故发生概率。

(二)在员工沟通方面由于现代企业员工交流相对不足,导致生产工序不流畅或者间断,同时也可能导致大量的实践经验无法传承,进而使企业生产经营效率低,影响企业发展。在员工沟通方面,传统的做法是,新员工可以通过信息网络端获取这些信息或者通过老员工带领新员工一起工作的方式,传授积累的经验。山东中控采用基于工业互联网平台的解决方案,通过互联网大数据集成平台,解决企业获得信息困难的问题。同时使用组态式的模式,降低App开发成本,让有经验的员工在平台分享经验,有利于知识的传承和应用。以达到提高企业的生产效率、减少操作组工作压力、降低企业的成本、构建新老员工知识共享平台的作用。

(三)在设备预测性维护方面由于现代企业设备监控体系比较混乱,管理者很难及时了解企业设备的情况,而且企业预测和维修设备专家匮乏,无法满足企业数量庞大的设备预测和维修需要。企业传统的做法是,设备维修人员定期对设备进行检查和维修,浪费了巨大的人力物力。中油瑞飞采用基于工业互联网平台的解决方案,保存设备的故障数据和历史状态,结合实时监控和历史数据,通过大数据数学建模进行预测性故障诊断和预测性故障维修,降低设备故障的发生概率,节约设备维修成本。以提高油田天然气压缩机的使用周期,节约维修费用,减少设备维修次数和维修比例。

四、加快化工行业工业互联网发展的建议

(一)加大工业互联网在化工行业应用的推进力度。首先,国家应积极增加工业化互联网在石油化工产业应用的扶持力度,加大国家财政支持的规模,积极引导社会资本加快进入,为其发展提供充足的资金保障。其次,企业应加快基础平台的搭建,使工业互联网平台向细分行业渗透,形成规模化、系统化。

(二)化工行业中企业的工艺水平参差不齐,要想搭上工业互联网的快车,还需要在工厂数字化和管理信息化上打好基础。工厂数字化和管理信息化在化工行业工业互联网发展中起着极其重要的作用,要发展工业互联网,传统制造业的信息化、数字化建设程度是基础。没有传统制造业数字化的进程或者信息化的进程,不可能支撑下一步的智能化。

(三)工业互联网在工业企业中应用是一个跨界融合的过程,需要技术提供方与用户携手合作、协同创新。整合资源、优化配置、协同发展成为了工业互联网发展的必经之路。在国内协同合作的同时,也要进一步加强与世界各国和国际组织在工业互联网技术研发、标准制定、产业应用等方面的交流与合作,共同构建开放共享的化工行业工业互联网生态体系。

(四)借助工业互联网信息化平台的优势,拓展工业互联网金融属性。与此同时,工业互联网也为金融领域带来了众多新的改变,例如它可以为供应链金融业务提供基础信息服务,有效解决信息不透明问题,直接有利于金融机构对企业的授信和风险评估,进而解决企业融资问题。

【参考文献】

[1]中国化工供应链+金融科技创新白皮书(2018)[R].深圳:万联供应链金融研究院,2018.

[2]工业互联网平台白皮书(2017)[R].北京:工业互联网产业联盟,2017.

[3]工业互联网的内涵是什么?工业互联网与传统互联网有什么区别?[EB/OL].

[4]嘉益仕.一文看懂工业互联网的内涵、热点与难点[EB/OL].

作者:刘刚 朱林森 单位:吉林化工学院

化工行业中工业互联网平台的应用

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