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【炼化】看未来AI工厂,来天津南港
2025年12月06日 11:27   来源于:中国石油石化   作者:祁晓娇   打印字号
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  自动化、无人化、智慧化,天津石化以智赋能南港乙烯建设。

 

  9月26日,天津南港乙烯装置裂解炉根据原料切换、负荷及裂解深度要求,动态优化裂解工况。装置裂解内操张桐阳一键输入设定目标温度、负荷、目标时间等关键参数并投入支路均衡控制,全流程智能控制系统精准调控,将炉出口温度偏差控制在最优范围,实现一键式全自动智能控制。

  在渤海之滨,国家“十四五”重点工程——天津南港乙烯正悄然改变人们对石化产业的传统印象。这里,无人采样车在路面穿梭,机械臂在实验室精准操作,智能机器人在变电站里不停巡视……一个静悄悄却高效运转的智能工厂新范式已然成型。

  智慧实验室:重塑质检新模式

  走在南港乙烯中心化验室的路上,智能无人取送样车来回穿梭,将样品从装置区运送到中心化验室。化验室里,机械臂能够精准地从智能柜中抓取样品,传送带、自动流转机器人有序工作,全程实现无人化。

  基于5G的无人送样系统,南港乙烯中心化验室建设了包含无人送样车、智能样品柜、调度管理系统以及全流程自动化的水质分析实验室和智能化色谱分析实验室,涵盖实验室全业务流程,通过采用机器人、视觉识别等智能化技术实现了人工操作的自动化替代。

  其中,全流程自动化水质分析系统为国内石化行业化验室首套。该系统构建了数字孪生的智慧化验室平台,应用机器人实现取样、送样、分样、检样、数据传输等自动流转,打造了一个“无人实验室”。同时,系统每天完成300余个样品瓶的自动清洗、自动分拣、自动入库等工作,有效降低了人工成本。

  中心化验室主任刘亮介绍说:“我们通过无人化送样和基于5G网络的调度管理,样品送样任务响应时间缩减了50%以上,大大减少了送样环节的人工消耗;通过水质实验室和色谱实验室自动化改造,减少人员10人以上,不仅极大地提升了数据的时效性和可信度,而且降低了实验室人员与有毒有害样品和试剂接触频度高的安全风险。”

  智能仓储:赋能物流新体系

  在南港乙烯智能化立体仓库,每天有多种牌号的化工产品经过料袋封口、码垛、套膜成型等工序完成产品自动化入库、出库作业。这是中国石化存储能力最大的智能仓库,借助5G视觉导航和智能输送系统,仓储物流实现了全流程自动化。

  这个智能化立体包装仓库建筑面积达21550平方米,共有10层货架、38252个货位,可存储聚烯烃产品约57378吨。仓库集自动入库、智能化储存管理和自动化出库于一体,实现了成品从入库至出库装车全过程无人化。

  “相比传统仓库,智能化立体包装仓库出入库任务精确度达到100%,可实现每一袋聚烯烃产品的可追溯,提货效率提升了30%以上。物料从运输、立体存储到装车发货一气呵成,与生产线紧密联动,物流效率大幅提升。”天津南港乙烯智能化立体仓库现场管理人员树春燕表示。

  此外,智能立体仓库利用高层货架和堆垛机高效作业,立体仓库的管理系统根据产品芯片信息安排物料的储存位置并下达指令给控制堆垛机,将物料送入特定货位。堆垛机在37米高的货架间灵活穿梭,系统还能给订单“规划最优路线”;自动装车系统可以提前备货,车辆到位后可一键装车,实现零失误。

  智能巡检:实现机器代人

  走进南港乙烯220千伏变电站,会看到一个外形酷似电影《机器人总动员》主人公“瓦力”的智能巡检机器人。它自由穿行于配电室的各个角落,用又大又萌的“眼睛”上下扫描,对变电站区域进行全自动智能巡检。

  “智能巡检机器人能精准定位至检测点位,实现对变电站全天候、全方位、全自动智能巡检,大幅提高了工作效率,变电站基本实现了无人值守。”变电站技术人员孙华丰说。

  智能巡检机器人的投用,使巡检工作从传统的人工模式转变为高效的智能模式。传统的巡检方式通常需要人工在上百面屏柜间逐一检查,不仅费时耗力而且容易出现漏检或误判。而智能巡检机器人系统搭载的智能图像云处理技术能够精准识别各类仪表、压板、把手和指示灯,使巡检速度提升了数倍,巡检精度达到近100%,实现巡检无差错。

  天津南港乙烯共规划建设变电站34座。通过应用电网故障专家诊断系统、智能化系统、机器人巡检系统等智能管理平台,实现了电力系统故障动态感知判断、电气设备智能运维和状态趋势分析、全厂电力系统集中远程操作控制,提高了电力系统运行的可靠性,降低了人工成本,实现了“机器代人”。

  智能控制:树立行业新标杆

  全流程智能控制系统的引入带来了工作体验的变革。

  工作了17年的内操值班长任军对此深有体会:“过去,装置开工时,每人每天需要紧盯4块监控屏幕,来回切换近30个操作界面,手动调整各项生产参数,应对紧急报警,工作强度大,精神时刻紧绷。而现在,即便是以往需要精细调控的关键环节,通过简单的指令,就能一键完成。”

  天津石化坚持智能工厂“源于设计、源于工程建设”理念,以天津南港乙烯数字化交付数据为源头,采用“数据+平台+应用”建设模式,推进工业互联网平台与数字化交付平台深度融合,初步形成了“云、边、端”协同的基于数字孪生的工业互联网平台,构建了一个与物理工厂完全一致的数字孪生体,实现了物理工厂数字化、现场管理可视化、生产运营智能化。

  2024年11月,随着天津南港乙烯一次开车成功,新建装置开工全部实现全流程智能控制,2400个控制回路的多变量可动态协调调控,标志着天津石化率先在中国石化实现新建石化装置全流程开工智能控制,为行业树立了新标杆。

  天津石化全流程智能控制系统基于智能建模技术及智能PID控制技术,利用生产大数据分析、智能控制方法,围绕生产装置控制难点及痛点,通过优化控制方案,全方位解决常规控制方案存在的各种问题,在提升产品收率、降低能耗物耗的同时实现了装置长周期高效平稳运行。

  今年1月,在国家工业和信息化部公示的人工智能赋能新型工业化典型应用入选案例名单中,天津石化全流程智能控制智能化案例成功入选。5月,在国际数据公司主办的“IDC中国CIO峰会”上,天津石化“基于数字孪生的智能工厂”项目荣获“2025 IDC中国未来数字工业领航者”奖项,被评为“未来AI工厂”。

  责任编辑:郑 丹

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