面向2035的流程制造業(yè)智能化目標(biāo)、特征和路徑戰(zhàn)略研究

、自學(xué)習(xí)、自決策、自執(zhí)行、自適應(yīng)，構(gòu)建基于信息物理系統(tǒng)的智能化工廠。據(jù)此論證面向2035年的流程制造業(yè)智能化發(fā)展發(fā)、知識(shí)產(chǎn)權(quán)、國(guó)際交流等方面的對(duì)策建議。StrategicResearchontheGoals,Characteristics,andPathsofIntelligentizationofProcessManufacturingIndustryfor2035ChineseAcademyofEngineeringBeijing,China;2.ChinaPetrochemicalCorporation,Beijing100728,China)Abstract:Thisstudyfocusesontheconstitutivecharacteristics,dissipativestructure,dissipativeprocess,modelingmechanism,andotherphysicalessenceconcerningthemanufacturingprocessesoftheprocessmanufacturingindustry.ThepetrochemicalandsteeltsinthestudyItintegratesintelligencewiththeconceptofcyberphysicalsystemsCPStoinvestigatethepossibleapproachesforrealizingself-sensing,self-learning,self-decision-making,self-execution,andself-adaptationofplant-widedynamicprocessesincludingoperation,management,andservice.ItalsostudiestheapproachesforbuildingaCPS-basedintelligentfactory.Furthermore,thegoals,characteristics,andpathsareproposedfortheintelligentdevelopmentoftheprocessmanufacturingindustrytoward2035;andcountermeasuresandsuggestionsarealsoproposedregardingmechanismconstruction,scienceandtechnologyproject,financialsupport,technologyresearchanddevelopment,intellectualproperty,andinternationalcommunication.Keywordsprocessmanufacturingindustry;intelligence;steelindustry;petrochemicalindustry;2035 作為我國(guó)實(shí)體經(jīng)濟(jì)的主體，制造業(yè)是現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)體系的重要組成部分，主要分為流程制造業(yè)和離散型制造業(yè)。流程制造業(yè)包括鋼鐵、石化、建材、化工、有色金屬等工業(yè)門(mén)類(lèi)，是由相關(guān)的但又異質(zhì)異構(gòu)的裝備組成的生產(chǎn)過(guò)程集群。流程制造業(yè)的運(yùn)行過(guò)程通常伴隨著物理化學(xué)變化，且動(dòng)態(tài)非線性耦合也是重要特征之一，因機(jī)理復(fù)雜而難以數(shù)字化、難以建立數(shù)學(xué)模型；此外，原料狀態(tài)復(fù)雜、生產(chǎn)工況波動(dòng)大，相關(guān)過(guò)程的工藝參數(shù)需要能夠?qū)崟r(shí)重新設(shè)定。經(jīng)過(guò)數(shù)十年的發(fā)展，我國(guó)流程制造業(yè)的工藝技術(shù)水平大幅提升，整體實(shí)力快速增長(zhǎng)，國(guó)際影響力顯著提高，基本形成了世界上門(mén)類(lèi)最齊全、規(guī)模我國(guó)流程制造業(yè)存在著資源與能源利用率偏低、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不盡合理、產(chǎn)能過(guò)剩較為嚴(yán)重、高端制造能力發(fā)展滯后、安全環(huán)保水平有待提升等問(wèn)題；未來(lái)發(fā)展還面臨更為嚴(yán)峻的資源、市場(chǎng)、環(huán)保、競(jìng)爭(zhēng)等因此，我國(guó)流程制造業(yè)加快向綠色化和智能化方向發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期，流程制造業(yè)應(yīng)當(dāng)抓牢這一歷史性機(jī)遇，集中優(yōu)勢(shì)力量實(shí)施重點(diǎn)突破，盡快實(shí)現(xiàn)智能?chē)?guó)內(nèi)外智能制造方面的已有研究較多針對(duì)離散流程制造業(yè)的智能化不同于離散型制造業(yè)，流程型智能制造的理論與實(shí)踐仍處于探索過(guò)程之中，尚缺乏公認(rèn)的理論體系和應(yīng)用案例。對(duì)此，本文重點(diǎn)研究流程制造業(yè)智能化的本構(gòu)特征、耗散結(jié)構(gòu)、耗散過(guò)程和建模機(jī)理等物理本體問(wèn)題，提出面向2035年的流程制造業(yè)智能化發(fā)展的目標(biāo)、特征和路徑，以期為我國(guó)流程制造業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展提供理對(duì)于流程制造業(yè)而言，不同行業(yè)的制造流程既有共性特征，又有個(gè)性特征，因而內(nèi)在的動(dòng)態(tài)運(yùn)行 (一)共性特征流程型制造流程是由原子/分子層級(jí)過(guò)程、工序/裝置層級(jí)過(guò)程、流程/工廠層級(jí)過(guò)程互相嵌套組合，通過(guò)非線性相互作用–動(dòng)態(tài)耦合、網(wǎng)絡(luò)化、結(jié)構(gòu)化等集成協(xié)同機(jī)制構(gòu)建而成的，其本質(zhì)是整體流動(dòng)和轉(zhuǎn)化，體現(xiàn)著整體論思維和還原論思維的結(jié)合、并以整體集成思維為導(dǎo)向[2]。流程型制造流程由異質(zhì)異構(gòu)的相關(guān)工序構(gòu)成，以不可拆分的制造流程整體協(xié)同運(yùn)行的方式存在，適合于連續(xù)且批量化的生產(chǎn)，這是其共性特征。例如，流程制造企業(yè)的生產(chǎn)流程表現(xiàn)為連續(xù)或準(zhǔn)連續(xù)方式，動(dòng)態(tài)運(yùn)行的 (二)個(gè)性特征不同行業(yè)的生產(chǎn)流程存在差異，工藝過(guò)程加工對(duì)象各不相同，因而具有各自的個(gè)性特征。例如，不同行業(yè)“流”的表現(xiàn)形式有差異，有的制造流程的“流”以“連續(xù)流”為主、“間歇流”為輔，而有的表現(xiàn)形式則相反；不同行業(yè)“流”的相組成、物理特征和工況也有所不同[5]。對(duì)于流程制造業(yè)邊界內(nèi)會(huì)發(fā)生物質(zhì)–能量的流動(dòng)/流變和物理化學(xué)變化，運(yùn)行方式較為復(fù)雜，相關(guān)過(guò)程難以有確定解，難以數(shù)字化，由此引發(fā)的信息也有所不同。因此，信息流、信息流網(wǎng)絡(luò)的特征是有 (三)動(dòng)態(tài)運(yùn)行過(guò)程的物理本質(zhì)流程型制造流程的動(dòng)態(tài)運(yùn)行過(guò)程，其物理本質(zhì)可以概括為：物質(zhì)流在能量流的驅(qū)動(dòng)和作用下，按有序的運(yùn)行，由此實(shí)現(xiàn)多目標(biāo)優(yōu)化[6]。不同行業(yè)加工的物質(zhì)流組分是不同的，能量流組成也隨之不同，但都是不同形式的“流”在相應(yīng)的“流程網(wǎng)絡(luò)”中按“程序”運(yùn)行。流程型制造流程的動(dòng)態(tài)運(yùn)行過(guò)程表現(xiàn)為開(kāi)放性、非平衡性，屬于在一個(gè)耗散結(jié)構(gòu)續(xù)/準(zhǔn)連續(xù)的。主導(dǎo)形成流程結(jié)構(gòu)的“序”以及流程運(yùn)行的“序”來(lái)源于制造流程內(nèi)部結(jié)構(gòu)及其相關(guān)信息，制造流程的自組織性來(lái)自于流程內(nèi)相關(guān)工序/裝置的功能序、空間序和時(shí)間序的合理配置與集成組合。制造流程自組織力的強(qiáng)弱取決于制造流程系(四)流程型智能制造的基本特征流程型制造業(yè)智能制造的核心目標(biāo)在于：在生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)中顯著提高應(yīng)對(duì)市場(chǎng)的靈活性，在生產(chǎn)過(guò)程中顯著改善效率、安全和清潔化，為了顯著提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益來(lái)研發(fā)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)全過(guò)程的數(shù)字物理融合系統(tǒng)。相應(yīng)特征包括：具有物質(zhì)流網(wǎng)絡(luò)、能量流網(wǎng)絡(luò)、信息流網(wǎng)絡(luò)“三網(wǎng)融合與協(xié)同”的信息物理系統(tǒng)；具備全面感知、智能決策、精準(zhǔn)執(zhí)行、深度服務(wù)等功能；實(shí)際涵蓋自感知、自學(xué)習(xí)、自決策、石化工業(yè)為代表的流程制造業(yè)，既是我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)，又是實(shí)體經(jīng)濟(jì)的基石，相應(yīng)產(chǎn)值造業(yè)雖然總體規(guī)模和綜合實(shí)力顯著提升，但與世界環(huán)境友好等方面還存在一定程度的差距，結(jié)構(gòu)性供第五代移動(dòng)通信(5G)、區(qū)塊鏈等新一代信息技術(shù)不斷取得突破，特別是新一代人工智能(AI)技術(shù)與先進(jìn)制造技術(shù)深度融合所形成的新一代智能制造技術(shù)，已成為新一輪工業(yè)革命的核心驅(qū)動(dòng)力。我國(guó)經(jīng)濟(jì)已由高速增長(zhǎng)階段轉(zhuǎn)向高質(zhì)量發(fā)展階段，正處在轉(zhuǎn)變發(fā)展方式、優(yōu)化經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)換增長(zhǎng)動(dòng)力的攻關(guān)期，迫切需要新一代AI等重大創(chuàng)新添薪續(xù)“十九大”報(bào)告指出，要加快發(fā)展先進(jìn)制造業(yè)，加快建設(shè)制造強(qiáng)國(guó)。推動(dòng)流程制造業(yè)智能化發(fā)展是順應(yīng)制造強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略的必然選擇，也是適應(yīng)新時(shí)代流程制造業(yè)發(fā)展數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化趨勢(shì)，推進(jìn)我國(guó)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革、支撐經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展的重流程制造業(yè)智能化發(fā)展要以“理論突破、標(biāo)準(zhǔn)引領(lǐng)，總體規(guī)劃、頂層設(shè)計(jì)，創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)、轉(zhuǎn)型升級(jí)，試點(diǎn)示范、穩(wěn)步推進(jìn)”為原則，以深化供推動(dòng)信息技術(shù)與先進(jìn)制造技術(shù)深度融合發(fā)展，推進(jìn)流程制造業(yè)的技術(shù)研發(fā)智能化、工程設(shè)計(jì)智能化、生產(chǎn)過(guò)程智能化、經(jīng)營(yíng)管理智能化、供應(yīng)鏈與服務(wù)智能化；突破制約流程制造業(yè)“兩化”深度融合的關(guān)鍵智能技術(shù)瓶頸和重大智能裝備短板，構(gòu)建新型現(xiàn)代化流程制造智能化工廠和運(yùn)營(yíng)模式，推動(dòng)我國(guó)流程制造業(yè)實(shí)施質(zhì)量變革、效率變革、動(dòng)力變革，實(shí)現(xiàn)由大到強(qiáng)的發(fā)展方式重大轉(zhuǎn)變。2025年，全國(guó)重點(diǎn)流程制造企業(yè)普及數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化制造并開(kāi)展深度應(yīng)用，部分領(lǐng)域試點(diǎn)示范流程制造智能化工廠應(yīng)用，在取得顯著成效的基礎(chǔ)上進(jìn)一步擴(kuò)大應(yīng)用范圍，使我國(guó)進(jìn)入世界流程制造業(yè)智能制造的先進(jìn)行列。在鋼鐵工業(yè)方面，建立覆蓋不同流程結(jié)構(gòu)的鋼鐵企業(yè)示范智能化工廠，應(yīng)用水平達(dá)到世界先進(jìn)，示范企業(yè)實(shí)現(xiàn)流程數(shù)字化設(shè)計(jì)、生產(chǎn)智能化管控、企業(yè)精益化運(yùn)營(yíng)、系統(tǒng)開(kāi)放性架構(gòu)。在石化工業(yè)方面，推廣應(yīng)用數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化智能工廠，啟動(dòng)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化智能工廠試2035年，數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化智能工廠完成試點(diǎn)示范并開(kāi)始推廣應(yīng)用，使得我國(guó)流程制造業(yè)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級(jí)，部分企業(yè)進(jìn)入世界領(lǐng)先行列，為2050年我國(guó)建成世界一流的制造強(qiáng)國(guó)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。在鋼鐵工業(yè)方面，面向鋼鐵企業(yè)推廣應(yīng)用智能化技術(shù)和新模式，全行業(yè)智能化水平獲得根本性提升，整體達(dá)到世界先進(jìn)水平，部分企業(yè)達(dá)到世界領(lǐng)先水平。在石化工業(yè)方面，推廣普及數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化石化工廠，促進(jìn)我國(guó)石化工業(yè)實(shí)現(xiàn)整體轉(zhuǎn)型升級(jí)，智能制造整體達(dá)到世界先進(jìn)水平，部分智能化工廠是流程制造業(yè)實(shí)現(xiàn)智能化的重要載體。推進(jìn)流程制造業(yè)實(shí)現(xiàn)智能化發(fā)展，研判并提出發(fā)展思路是重點(diǎn)內(nèi)容，本文針對(duì)性提出了鋼廠智能 ~~~~~~~~~~~理場(chǎng)~~~~~~~~~~~理場(chǎng)(一)鋼廠智能化發(fā)展思路圍繞鋼鐵制造流程中的產(chǎn)品制造、能源轉(zhuǎn)換、廢棄物消納處理與資源化三方面的功能價(jià)值提升問(wèn)信息流網(wǎng)絡(luò)的關(guān)聯(lián)和協(xié)同集成方法，將物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、AI等信息技術(shù)手段與鋼鐵制造流構(gòu)建全面感知、智能決策、精準(zhǔn)執(zhí)行、深度服務(wù)等功能，用于優(yōu)化鋼鐵制造流程結(jié)構(gòu)(尤其是動(dòng)態(tài)運(yùn)行結(jié)構(gòu))、保障全流程運(yùn)行過(guò)程中的智能化控制和構(gòu)從物理機(jī)制來(lái)看，相關(guān)的系統(tǒng)架構(gòu)如圖1所示[6]，特色在于制造過(guò)程管控系統(tǒng)，含過(guò)程控制系統(tǒng)(PCS)和“界面”技術(shù)；針對(duì)生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)(MES)、能源管理系統(tǒng)(EMS)、PCS、企業(yè)資源規(guī)劃系統(tǒng)(ERP)，進(jìn)行一體化的集成構(gòu)建。其中，應(yīng)作為系統(tǒng)架構(gòu)研發(fā)的重點(diǎn)切入口之一。廠智能制造技術(shù)架構(gòu)鋼廠智能制造技術(shù)架構(gòu)如圖2所示：數(shù)據(jù)中心、知識(shí)中心、數(shù)字孿生共同構(gòu)成鋼廠智能制造的支撐平臺(tái)，工序優(yōu)化、界面優(yōu)化、流程優(yōu)化成為鋼廠智能制造的物理基礎(chǔ)，全流程質(zhì)量管控、一體化計(jì)劃調(diào)度和能源/環(huán)保生產(chǎn)協(xié)同調(diào)配作為全流程動(dòng)態(tài)有序運(yùn)行的指揮中樞，供應(yīng)鏈全局優(yōu)化與服務(wù)鏈全生命周期管理為企業(yè)經(jīng)營(yíng)提供新的盈鋼廠智能化的應(yīng)用重點(diǎn)在于圍繞物質(zhì)流網(wǎng)絡(luò)、開(kāi)展數(shù)字化工程設(shè)計(jì)、全流程運(yùn)行智能化控制、全流程質(zhì)量管控、一體化計(jì)劃調(diào)度、能源/環(huán)保與生配、供應(yīng)鏈與服務(wù)鏈全局優(yōu)化6個(gè)領(lǐng)域的 (二)石化廠智能化發(fā)展思路面向石化工業(yè)的各種制造模式，覆蓋石化生產(chǎn)全產(chǎn)業(yè)鏈，將新一代信息技術(shù)與石化生產(chǎn)過(guò)程的資源、工藝、設(shè)備、環(huán)境、人的制造活動(dòng)進(jìn)行深度融合，推進(jìn)工廠橫向、縱向和端到端的高度集成，建立全面感知、預(yù)測(cè)預(yù)警、協(xié)同優(yōu)化、智能決策四方面關(guān)鍵能力，以更加精細(xì)靈活的方式提高石化廠的運(yùn)營(yíng)管理水平，推動(dòng)制造和商業(yè)模構(gòu)石化智能制造的基礎(chǔ)設(shè)施是石化工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，相應(yīng)要素包括數(shù)據(jù)、模型和應(yīng)用。這些要素在不同層次上構(gòu)成了閉環(huán)反饋，體現(xiàn)了石化企業(yè)內(nèi)部信息的縱向集成、全產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈的橫向集成、工程數(shù)字化端到端集成。石化智能制造體系架構(gòu)主要分為統(tǒng)一的數(shù)據(jù)平臺(tái)、模型平臺(tái)、數(shù)字空個(gè)層面(見(jiàn)圖3)。其中，數(shù)S流/能量流/信息流~~表示“界面”技術(shù)數(shù)據(jù)中心知識(shí)中心數(shù)字孿生理模型則計(jì)鏈全局優(yōu)化全生命周期管理綜合優(yōu)化品研發(fā)化一體化質(zhì)量管控質(zhì)量追溯優(yōu)化在線評(píng)判質(zhì)量監(jiān)控調(diào)度高級(jí)計(jì)劃排產(chǎn)流跟蹤配評(píng)估分析預(yù)測(cè)優(yōu)化動(dòng)態(tài)調(diào)控工序優(yōu)化界面優(yōu)化流程優(yōu)化化優(yōu)化化工序數(shù)字化過(guò)程模型在線檢測(cè)集中操控機(jī)器人化廠智能化技術(shù)架構(gòu)結(jié)合石化工業(yè)特點(diǎn)和新一代信息技術(shù)優(yōu)勢(shì)，石化廠智能化技術(shù)架構(gòu)主要包括工廠計(jì)算、人機(jī)協(xié)同智能、大數(shù)據(jù)與知識(shí)自動(dòng)化、創(chuàng)新的制造與管理模石化廠智能化的應(yīng)用重點(diǎn)在于圍繞物質(zhì)流、能供應(yīng)鏈管理、生產(chǎn)運(yùn)行、經(jīng)營(yíng)決策、產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同、(一)建設(shè)智能化工廠在智能化工廠設(shè)計(jì)方面，開(kāi)展面向工廠全生命周期的工程設(shè)計(jì)，打造貫穿價(jià)值鏈的智能化設(shè)計(jì)平臺(tái)；提升設(shè)計(jì)效率和質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化交付，形成全流程模擬優(yōu)化、數(shù)字孿生仿真、工廠高性能運(yùn)行在智能化生產(chǎn)運(yùn)行方面，通過(guò)企業(yè)內(nèi)部信息的縱向集成來(lái)提升工廠感知、在線優(yōu)化控制和分析決在智能化生產(chǎn)管理方面，通過(guò)智能化設(shè)備、質(zhì)量、能源、數(shù)據(jù)、人力資源等方面的管理優(yōu)化來(lái)提產(chǎn)流售智能服務(wù) 一的應(yīng)用開(kāi)發(fā)平臺(tái)：開(kāi)發(fā)、部署、運(yùn)行 一的數(shù)字空間：以工廠為對(duì)象的數(shù)字孿生 的模型平臺(tái)：機(jī)理、數(shù)字、規(guī)則 的數(shù)據(jù)平臺(tái)：采集、處理、保存物料產(chǎn)品設(shè)備在智能化供應(yīng)鏈方面，通過(guò)開(kāi)展全產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈的橫向集成，實(shí)現(xiàn)企業(yè)內(nèi)部供應(yīng)鏈優(yōu)化協(xié)同轉(zhuǎn)向全產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈協(xié)同；推行上下游企業(yè)以及跨產(chǎn)業(yè)的協(xié)同運(yùn)營(yíng)，形成可視、可控、可追溯的集成化供應(yīng)鏈運(yùn)營(yíng)體系，支撐降本增效、供需匹配和在智能化服務(wù)體系方面，通過(guò)智能化產(chǎn)品銷(xiāo)售 的制造與管理模式業(yè)服務(wù)生態(tài)與確認(rèn)大數(shù)據(jù)與知識(shí)自動(dòng)化智慧服務(wù)融合行為交互數(shù)據(jù)計(jì)設(shè)計(jì)階段系統(tǒng)數(shù)字模型機(jī)理模型信息融合仿真廠海量……信息……業(yè)生態(tài)(二)突破關(guān)鍵技術(shù)與裝備在智能鋼廠方面，需要突破的關(guān)鍵技術(shù)與裝備主要有：物質(zhì)流網(wǎng)絡(luò)、能量流網(wǎng)絡(luò)和信息流網(wǎng)絡(luò)的協(xié)同優(yōu)化技術(shù)，多層次、多尺度智能化建模技術(shù)與高溫、高危、高污染復(fù)雜條件下的信息感知和數(shù)字化技術(shù)與裝備，鋼鐵制造過(guò)程工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與裝備，智能化執(zhí)行技術(shù)與裝備，無(wú)人化的專(zhuān)業(yè)在石化智能化工廠方面，需要突破的關(guān)鍵技術(shù)與裝備主要有：面向石化工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)需求的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與裝備，石化工業(yè)大數(shù)據(jù)建模及智能分析技術(shù)，石化企業(yè)知識(shí)工程的理論與技術(shù)，石化工藝虛擬建模與自動(dòng)控制關(guān)鍵技術(shù)，儀表自控智能化關(guān)鍵技術(shù)，大型機(jī)組健康管控關(guān)鍵技術(shù)，靜設(shè)備與管道的智能化關(guān)鍵技術(shù)，流程模擬和實(shí)時(shí)在線(三)攻克工程科學(xué)問(wèn)題在智能鋼廠方面，需要解決的工程科學(xué)問(wèn)題有：以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品制造、能源轉(zhuǎn)換和社會(huì)廢棄物消納為多目標(biāo)優(yōu)化的鋼鐵制造流程的物理本質(zhì)和本構(gòu)特征，滿足“流”“流程網(wǎng)絡(luò)”“程序”三大要素的鋼鐵制造流程信息物理融合系統(tǒng)，工廠構(gòu)成與在石化智能化工廠方面，需要解決的工程科學(xué)問(wèn)題有：生產(chǎn)和經(jīng)營(yíng)全過(guò)程的信息自動(dòng)感知與智能分析，“人機(jī)物”協(xié)同的全流程控制與優(yōu)化，全生命周期環(huán)境足跡智能監(jiān)控與風(fēng)險(xiǎn)控制，生產(chǎn)安全風(fēng)險(xiǎn)的智能預(yù)測(cè)預(yù)警，人在回路的混合增強(qiáng)智 (四)建立國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)體系鋼鐵智能化工廠標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)由“A基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)”“B關(guān)鍵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)”兩部分組成(見(jiàn)圖5)?！癆基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)”包括通用、安全、可靠性、檢測(cè)、評(píng)價(jià)等五大類(lèi)，位于智能化工廠標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)的最底層，也是“B關(guān)鍵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)”的支撐?！癇關(guān)鍵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)應(yīng)用”是鋼鐵智能制造參考模型智能特征維度在生命周期石油化工行業(yè)智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)由“A基標(biāo)準(zhǔn)”三部分組成(見(jiàn)圖6)，著重反映標(biāo)準(zhǔn)體系安全、可靠性、檢測(cè)、評(píng)價(jià)等五大類(lèi)，位于石化智能化工廠標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)圖的最底層，也是“B關(guān)鍵BEBE業(yè)網(wǎng)絡(luò)工業(yè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)工業(yè)有線網(wǎng)絡(luò)廠設(shè)計(jì)計(jì)理A術(shù)據(jù)計(jì)算E構(gòu)制鏈協(xié)同產(chǎn)化統(tǒng)系統(tǒng)別與傳感人務(wù)AC可靠性AD檢測(cè)AA通用AB安全AE價(jià)C細(xì)分行業(yè)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)C細(xì)分行業(yè)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)油廠石油化工廠石油化纖廠石油化工一體化工廠B標(biāo)準(zhǔn)智能賦能技術(shù)人工智能應(yīng)用工業(yè)大數(shù)據(jù)工業(yè)軟件業(yè)云邊緣計(jì)算智智能服務(wù)工藝技術(shù)服務(wù)設(shè)備遠(yuǎn)程運(yùn)維BB智能工廠BB智能工廠運(yùn)管控供應(yīng)鏈管理集成優(yōu)化設(shè)計(jì)建造人機(jī)交互系統(tǒng)控制系統(tǒng)人機(jī)交互系統(tǒng)控制系統(tǒng)智能裝備工業(yè)機(jī)器人智能工藝裝備識(shí)別與傳感增材制造A基礎(chǔ)共性標(biāo)準(zhǔn)AA通用ACA基礎(chǔ)共性標(biāo)準(zhǔn)AA通用AC可靠性AD檢測(cè)AE評(píng)價(jià)AB安全(一)鋼廠智能化發(fā)展路徑采用數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化并行實(shí)施的技術(shù)路線，推行“研究開(kāi)發(fā)–試點(diǎn)示范–推廣普及”(1)通過(guò)工程設(shè)計(jì)動(dòng)態(tài)優(yōu)化和(或)鋼廠現(xiàn)有制造流程中的“界面”技術(shù)優(yōu)化等措施，推動(dòng)物質(zhì)流網(wǎng)絡(luò)、能量流網(wǎng)絡(luò)的協(xié)同優(yōu)化，為智能化鋼廠建設(shè)打下良好的物理基礎(chǔ)，使物理系統(tǒng)架構(gòu)便利于信 (2)通過(guò)制造流程中關(guān)鍵信息要素(序參量)的實(shí)時(shí)感知來(lái)構(gòu)建工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，完善不同層次 (PCS、MES、EMS，甚至ERP)、不同過(guò)程(如原料場(chǎng)系統(tǒng)、煉鐵系統(tǒng)、煉鋼系統(tǒng)、軋鋼系統(tǒng)、鋼材庫(kù)系統(tǒng))的信息流網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和模型，打通物理系統(tǒng)與生產(chǎn)管控系統(tǒng)之間的信息流。(3)優(yōu)化物質(zhì)流網(wǎng)絡(luò)、能量流網(wǎng)絡(luò)、信息流網(wǎng) 能源/環(huán)保中心、設(shè)備運(yùn)維中心等協(xié)同優(yōu)化的生產(chǎn)(4)構(gòu)建“產(chǎn)供銷(xiāo)”一體化、業(yè)務(wù)/財(cái)務(wù)一體化的智能化經(jīng)營(yíng)管理平臺(tái)，提供供應(yīng)鏈、價(jià)值鏈與(5)協(xié)同產(chǎn)品全生命周期內(nèi)的產(chǎn)品研發(fā)、銷(xiāo)售服務(wù)和增值服務(wù)，拓展智能服務(wù)鏈，實(shí)現(xiàn)與智能化(6)開(kāi)展智能化動(dòng)態(tài)精準(zhǔn)設(shè)計(jì)與模擬，建立基于過(guò)程機(jī)理模型和流程運(yùn)行規(guī)則的虛擬仿真工廠，以“數(shù)字孿生”形式實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)體物理工廠的控制、(二)石化廠智能化發(fā)展路徑2025年，基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)石化廠的物料、產(chǎn)品、設(shè)備、環(huán)境、人員等全要素信息的實(shí)時(shí)感知，形成數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化的石化生產(chǎn)環(huán)境；建成石化過(guò)程制造工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，通過(guò)數(shù)據(jù)、模型和應(yīng)用來(lái)開(kāi)展包括資產(chǎn)、過(guò)程、業(yè)務(wù)在內(nèi)的多個(gè)層次的閉環(huán)優(yōu)化；建成基于信息物理系統(tǒng)的高度自動(dòng)化石化工廠，通過(guò)“數(shù)字孿生”實(shí)現(xiàn)對(duì)物理工廠的控制、預(yù)測(cè)和協(xié)同優(yōu)化；在設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、物流、服務(wù)等核心業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)實(shí)施數(shù)字化轉(zhuǎn)型，通過(guò)數(shù)據(jù)自動(dòng)流動(dòng)來(lái)大幅提升企業(yè)對(duì)市場(chǎng)的響應(yīng)速度和風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對(duì)能。2035年，實(shí)現(xiàn)新一代AI在石化企業(yè)的廣泛應(yīng)用，形成上