石油化工智能制造内容简介

《石油化工智能制造》系统总结了中石化九江石化建设国家级“石化智能工厂”和国家级“绿色制造示范工厂”的先进经验以及国家自然科学基金委员会重大项目“炼油生产过程全局优化运行的基础理论与关键技术”系列成果，全面阐述了以智能化为手段实现企业经济效益最大化的卓越运营路径，系统描述了基于预知预防的安全环保和设备管理等智能化应用领域，详细讲述了石油化工智能制造的基础设施和保障条件，明确提出了实现智能制造所必需的体制机制与管理创新。

第一章绪论1

第一节国内外石化工业的现状及发展趋势1

一、全球石化工业最新格局1

二、中国石化工业发展趋势7

第二节全球新一代信息化技术的发展趋势10

一、网络与通信10

二、工业物联网15

三、云平台与大数据19

四、虚拟/增强现实24

五、人工智能27

第三节石化工业智能制造现状及面临挑战32

一、石化工业特点及智能制造进展32

二、国内外重点石化企业信息化建设进展33

三、新一代通信技术用于工业环境42

四、石化过程数字化建模的复杂性49

五、石化流程企业智能化升级挑战53

参考文献54

第二章以经济效益最大化为目标的卓越运营56

第一节石化敏捷生产的关键要素56

一、原料与产品市场价格快速变化56

二、原料油性质的快速与准确评价58

三、采购性能价格比最高的原料油59

四、最大化产出原料油每馏分价值63

五、成品油及石化产品的质量效益64

第二节石油化工生产装置建模与优化66

一、石化生产装置的数学模型66

二、机理建模与数据驱动建模67

三、石化生产装置与过程模拟83

四、石化装置建模与优化方法84

第三节以月为时间尺度优化生产86

一、经济效益最大化排产方案求解86

二、单装置模型修订计划排产参数88

三、生产装置未知工况下收率预测90

四、生产装置案例库自动搜索匹配94

五、计划排产与生产执行闭环反馈106

六、更短周期优化排产可行性112

第四节实时优化与先进过程控制115

一、实时优化系统及应用115

二、先进过程控制及应用122

三、计划调度与操作集成125

第五节工业大数据优化技术及应用127

第六节工艺技术与能源管理智能化137

一、工艺技术管理智能化137

二、能源管理智能化143

第七节原油与成品油在线自动调和147

一、原油在线自动调和147

二、成品油在线自动调和154

参考文献160

第三章基于预知预防的安全环保和设备管理163

第一节报警仪及工业视频集中管理163

一、全厂报警设施集中管理163

二、全厂工业视频集中管理165

三、报警仪与工业视频联动167

四、生产装置工艺报警管理169

第二节施工及作业票证管理174

一、基于风险管控的作业备案管理174

二、面向作业管控的许可票证管理178

三、基于安全资格培训的门禁管理182

四、基于现场监管的无线视频监控184

第三节危险与可操作性分析(HAZOP)186

第四节企地联动应急指挥平台194

第五节生产装置现场巡回检查204

第六节全厂三维立体人员定位209

第七节全过程环境监测与管控219

一、石化企业多层级环境保护体系221

二、从源头到结果全过程环境管控225

三、基于4G LTE移动可燃气检测229

第八节设备管理智能化238

一、基于预知预防的设备维护维修240

二、设备与资产的全生命周期管理245

参考文献250

第四章石油化工智能制造的基础设施252

第一节石化流程型企业信息物理系统252

一、信息物理系统的定义及应用252

二、石化流程企业信息物理系统254

三、构建流程工业信息物理系统257

第二节复杂工业环境移动宽带专网260

一、移动宽带网络：智能制造高速路260

二、4G企业专网及4G运营商公网266

三、构建复杂工业环境移动宽带网络267

四、多种制式下的语音视频融合通信272

第三节窄带无线低功耗企业广域网278

一、无线低功耗广域网：智能制造的重要基础278

二、NB-IoT在工业企业应用：eLTE-IoT282

第四节分子级原（料）油物性表征288

一、原（料）油的常规物性表征方法288

二、原（料）油分子级物性快速表征292

三、分子级物性快速表征数据的应用298

第五节消除各类“孤岛”实现集中集成302

一、企业级中央数据库304

二、企业服务总线（ESB）311

第六节质量计量设施自动化智能化318

一、LIMS系统支撑智能化升级318

二、样品采集送检标准化智能化325

三、计量数据采集自动化智能化328

第七节工控与信息安全策略及设施339

一、工控与信息安全风险分析339

二、工控与信息安全策略设计340

三、工控与信息安全基础设施342

参考文献346

第五章智能制造的体制机制与管理创新349

第一节管理模式与业务流程优化349

一、典型石化企业的管理体制与运行机制349

二、从分散走向集中：智能制造关键一步350

三、从“烟囱”到“矩阵”：推动智能化升级353

四、面向未来：从集中管控迈向智能管控354

第二节面向智能制造的运行维护358

一、“管、建、维”分离运行体制机制358

二、各类软硬件系统的运行维护管理361

第三节工程全数字化交付与数字化重建368

一、工程建设的全数字化交付368

二、以应用需求为导向的数字化重建374

第四节石化企业智能制造决定因素377

一、植入智能制造基因378

二、避免若干认识误区379

三、“人”是决定性因素379

参考文献380

致谢381 2100433B

为推动我国智能制造的发展，梳理智能制造的典型模式，归纳整理智能制造的标准化需求，并进一步推动我国的智能制造国际标准化进程，特此征集和编写了这本《智能制造标准案例集》，配合《国家智能制造标准体系建设指南（2015年版）解读》使用。 本书中的13个智能制造标准案例从《国家智能制造标准体系建设指南（2015年版）》出发，明确了每个案例在智能制造系统架构中的位置，并通过梳理案例的实施步骤，对智能制造在智能工厂建设、信息安全、互联互通、智能服务等多个领域的标准化需求进行了分析。本案例集是10多家企业、研究院所和高校的实践集锦，全面展示了不同行业的企业开展智能制造探索与实践的具体做法和取得的成效，以及来自技术研发、生产制造、企业经营与管理第一线的标准化现状和需求整理。

案例1 海尔互联工厂创新与实践 1

1.1 案例在智能制造系统架构中所处的位置 1

1.2 智能制造案例基本情况 1

1.3 智能制造系统架构介绍 2

1.4 智能制造关键绩效指标 3

1.5 案例特点 4

1.6 智能制造实施步骤 5

1.7 智能制造标准化现状与需求 10

1.8 智能制造示范意义 12

1.9 下一步工作计划 13

案例2 服装个性化定制新模式 17

2.1 案例在智能制造系统架构中所处的位置 17

2.2 智能制造案例基本情况 17

2.3 智能制造系统架构介绍 18

2.4 智能制造关键绩效指标 20

2.5 案例特点 21

2.6 智能制造实施步骤 22

2.7 智能制造标准化现状与需求 27

2.8 智能制造示范意义 28

2.9 下一步工作计划 29

案例3 基于工业互联网的新型生物能源制取系统 35

3.1 案例在智能制造系统架构中所处的位置 35

3.2 智能制造案例基本情况 36

3.3 智能制造系统架构介绍 36

3.4 智能制造关键绩效指标 38

3.5 案例特点 39

3.6 智能制造实施步骤 40

3.7 智能制造标准化现状与需求 41

3.8 智能制造示范意义 42

3.9 下一步工作计划 42

案例4 直升机旋翼系统制造智能工厂 45

4.1 案例在智能制造系统架构中所处的位置 45

4.2 智能制造案例基本情况 45

4.3 智能制造系统架构介绍 46

4.4 智能制造关键绩效指标 47

4.5 案例特点 47

4.6 智能制造实施步骤 47

4.7 智能制造标准化现状与需求 55

4.8 智能制造示范意义 57

4.9 下一步工作计划 57

案例5 液晶电视智能检测系统 59

5.1 案例在智能制造系统架构中所处的位置 59

5.2 智能制造案例基本情况 60

5.3 智能制造系统架构介绍 60

5.4 智能制造关键绩效指标 63

5.5 案例特点 64

5.6 智能制造实施步骤 66

5.7 智能制造标准化现状与需求 68

5.8 智能制造示范意义 70

5.9 下一步工作计划 71

案例6 天津大学三维模型检索系统 73

6.1 案例在智能制造系统架构中所处的位置 73

6.2 智能制造案例基本情况 74

6.3 智能制造系统架构介绍 75

6.4 智能制造关键绩效指标 76

6.5 案例特点 77

6.6 智能制造实施步骤 78

6.7 智能制造标准化现状与需求 82

6.8 智能制造示范意义 83

6.9 下一步工作计划 84

案例7 传统钢结构制造业柔性制造技术转型升级 89

7.1 案例在智能制造系统架构中所处的位置 89

7.2 智能制造案例基本情况 89

7.3 智能制造系统架构介绍 90

7.4 智能制造关键绩效指标 92

7.5 案例特点 93

7.6 智能制造实施步骤 94

7.7 智能制造标准化现状与需求 107

7.8 智能制造示范意义 108

7.9 下一步工作计划 109

案例8 自主标准RFID在彩电智能制造中的应用 111

8.1 案例在智能制造系统架构中所处的位置 111

8.2 智能制造案例基本情况 111

8.3 智能制造系统架构介绍 112

8.4 智能制造关键绩效指标 113

8.5 案例特点 113

8.6 智能制造实施步骤 118

8.7 智能制造标准化现状与需求 119

8.8 智能制造示范意义 120

8.9 下一步工作计划 121

案例9 面向灌装生产线的WIA-FA智能制造系统 123

9.1 案例在智能制造系统架构中所处的位置 123

9.2 智能制造案例基本情况 124

9.3 智能制造系统架构介绍 125

9.4 智能制造关键绩效指标 127

9.5 案例特点 128

9.6 智能制造实施步骤 129

9.7 智能制造标准化现状与需求 137

9.8 智能制造示范意义 138

9.9 下一步工作计划 140

案例10 汽车齿轮智能制造生产线 141

10.1 案例在智能制造系统架构中所处的位置 141

10.2 智能制造案例基本情况 142

10.3 智能制造系统架构介绍 142

10.4 智能制造关键绩效指标 149

10.5 案例特点 150

10.6 智能制造实施步骤 154

10.7 智能制造标准化现状与需求 155

10.8 智能制造示范意义 160

10.9 下一步工作计划 160

案例11 电力装备电力拖动用高效率三相异步电动机定子部件数字化智能制造车间 163

11.1 案例在智能制造系统架构中所处的位置 163

11.2 电机定子组件智能制造案例基本情况 165

11.3 电机定子组件智能制造系统架构介绍 168

11.4 智能制造关键绩效指标 174

11.5 案例特点 174

11.6 智能制造实施步骤 176

11.7 案例的标准化现状与需求 178

11.8 案例的示范意义 179

11.9 下一步的工作计划 179

案例12 用户端电气元件智能制造设备 183

12.1 案例在智能制造系统架构中所处位置 183

12.2 智能制造案例基本情况 183

12.3 智能制造系统架构介绍 184

12.4 智能制造关键绩效指标 191

12.5 案例特点 192

12.6 智能制造实施步骤 194

12.7 智能制造标准化现状与需求 198

12.8 智能制造示范意义 200

12.9 下一步工作计划 201

案例13 数控机床信息安全 205

13.1 案例在智能制造系统架构中的位置 205

13.2 智能制造案例基本情况 206

13.3 智能制造系统架构介绍 206

13.4 智能制造关键绩效指标 209

13.5 案例特点 210

13.6 智能制造实施步骤 211

13.7 智能制造标准化现状与需求 212

13.8 智能制造示范意义 212

13.9 下一步工作计划 213

附录A 《国家智能制造标准体系建设指南（2015年版）》全文 215

一、总体要求 215

二、建设思路 217

三、建设内容 224

四、组织实施 233

附件1：智能制造相关名词术语和缩略语 233

附件2：已发布、制定中的智能制造基础共性标准和关键技术标准 234

附录B 《国家智能制造标准体系建设指南（2015年版）》编制说明 247

一、编制背景 247

二、编制原则 251

三、编制过程 252

四、重点问题说明 254 2100433B

《智能制造概论》是《现代工业企业自动化丛书》中的一本。

《智能制造概论》主要面向工矿企业中的中高级工程技术人员以及管理人员，也可作为工科大学机械及其自动化等专业的教材或参考书。