5G智慧石油石化炼化厂整体设计解决方案(108页).pptx
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2024-07-01
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1、5G 石油石化 智慧炼化厂整体方案,目录智能制造国家战略智能炼厂的理解智能炼厂方案,2,工业转型升级,对企业实现智能制造提出了全新的需求,第三次工业革命用电子和IT技术实现制造流程的进一步 自动化,第四次工业革命以互联网、物联网和工业智能化等技术,推 动工业全要素生产率提升,以规模、成本、效益为竞争核心供应链模式以企业生产为中心、推动市场表现为线性、闭环等形态,以多品种选择、客制化体验、创新型交付为竞争核心以用户为中心、拉动生产的企业生产过程变现为阶跃式、颠覆式,德国2011,工业4.0战略,美国2012,中国2015,中国制造2025,先进制造国家战略互联网+先进制造业,快速相应市场变化的柔2、性生产成为企业的新竞争力,数字化转型和智能制造成为企业发展的重点,3,智能制造为制造大国的重要战略,制造大国的规划战略 德国:工业4.0美国:工业互联网中国:中国制造2025,4,中国制造2025,中国制造2025,五项方针:创新驱动、质量为先、绿色发展、结构优化、人才为本。三步走战略:第一步,力争用十年时间,迈入制造强国行列。第二步,到2035年,我国制造业整体达到世界制造强国阵 营中等水平。第三步,新中国成立一百年时,制造业大国地位更加巩固,综合实力进入世界制造强国前列。十大重点突破领域:新一代信息技术、高档数控机床和机器人、航空航天装备、海洋工程装备及高技术船舶、先进轨道交通装备、节能与3、新能源汽车、电力装备、新材料、生物医药及高性能医疗器械、农业机械装备。五项重点工程:制造业创新中心建设、智能制造工程、工业强基工程、绿色制造、质量品牌建设。,主要内容,目标:到2020年,制造业重点领域智能化水平显著提升,试点示范项目运营成本降低30%,产品生产周期缩 短30%,不良品率降低30%;到2025年,制造业重点领域全面实现智能化,试点 示范项目运营成本降低50%,产品生产周期缩短 50%,不良品率降低50%。,智能制造工程,制造业创新中心,目标:推动新一代信息技术与制造技术融合发展,把智能 制造作为两化深度融合的主攻方向;发展智能装备和智能产品,推进生产过程智能化,培育新型生产方式4、,全面提升企业研发、生产、管 理和服务的智能化水平;推进制造过程智能化,在重点领域试点建设智能工 厂/数字化车间。,5,炼厂发展趋势和阶段,数字化炼厂核心:系统的集成数据采集数据集成系统整合决策支持智能炼厂核心:数据智能物联网技术虚拟现实与智能制造结合少量人工干预自主采集、分析、判断自我学习、自行维护人机交互,6,目录智能制造国家战略智能炼厂的理解智能炼厂方案,7,IBM智能化工厂定义,8,IBM2013年提出的石油化工企业智能工厂框架模型HSE可靠性和维护能量管理和排放灵活性成本控制经济利益最大化,中石化智能工厂定义,三条主线供应链一体化、生产管控一体化、资产全生命周期,五化特征数字化、集成5、化、模型化 可视化、自动化,两大支撑体系技术支持体系和标准化体系,四项能力全面感知、优化协同 预测预警、科学决策,六大业务域生产管控、供应链管理、设备管理 能源管理、安环管控、辅助决策,智能工厂定义,通过智能工厂试点建设,明确了智能工厂的一个目标、两个支撑体系、三条主线、四项能力、五化特征、六大业务域 的炼化智能工厂的内涵:,9,10,九江石化智能工厂的设计,九江石化智能工厂工程-概念设计以企业管理模式为引领,充分利用先进技术,建成具有“五化”特征的智能工厂,初步实现计划调度、能源管理、安全环保、装置操作和IT管控智能化,全面支撑各业务领域发展。企业管理模式,运营层,操作层,整体特征,nov技6、o In术ter应nal.用All rights reserved.,移动平台、物联网、云计算、知识管理,自动化、实时化、模型化、可视化、集成化,企业管理和文化建设领域,持续管理优化;完善激励机制,促进人才发展。,智能化知识管理体系。,建立学习成长环境。,生产经营领域,及时准确掌握生产经营状况,快速反应;决策层生产经营动态预测、预警,优化经营决策;加强企业绩效管理,提高经营管理水平。优化生产,最大化发挥每个馏分的价值;,一体化生产调度、应急指挥、安环监控;,生产管理精细化:物料平衡、能源管理优化、,设备健康管理、优化物资储备。,班组绩效监控与考核;全工况安环监控,提高HSE管理水平。,发展建设7、领域,科学决策投资项目,提高投 资回报率。,协同项目管理,实现工程建 设安全优质高效。,优化装置控制:优质高效、安全平稳、节能降耗;建立数字工厂,实现设计、,建设、运维一体化。,中石油信息化建设目标和指导思想解读,建设目标,按照集团公司“十三五”信息化建设的总体要求,紧密结合 炼化业务发展战略,以安全环保为基础,以经济效益为目标,有效提升企业自动化、数字化、集成化、可视化、模型化、智能化六化指标水平。加强专业应用系统建设,搭建全面 集成的统一业务平台,重点打造炼化信息化在全面感知、安 全受控、生产智能、全厂优化、高效经营五个方面能力,提 高信息化应用和运维管理水平,持续完善企业信息安全体系,实8、现“数字化工厂、信息化企业”的建设目标。,炼化业务领域“十三五”信息化建设目标和指导思想,指导思想,炼化“十三五”信息化建设遵循信息化工作“六统一”的工作原则,紧密围绕炼化业务“提质增效”的发展思路,突出炼 化专业化管理的特点,按照过程控制、生产执行和经营管理三个层次,搭建炼化信息化架构,重点支撑炼油生产、化工生 产和化工销售三条业务主线,按照“示范、典型、常规”三类企业的划分,配置不同的建设方案,重点建设前两类企业,力争“十三五”期间重点打造数家具有示范和引领作用的地区公司。,数字 化,集成 化,可视 化,模型 化,智能 化,三条主线,炼油生产 化工生产 化工销售,三个层次,过程控制 生产执9、行 经营管理,三类企业,示范企业 典型企业 常规企业,一个目标,数字化工厂,信息化企业,自动 化,五 项 能 力六 化 指 标,全面 感知,安全 受控,生产 智能,全厂 优化,高效 经营,11,中石油某石化智能工厂的设计,的闭环;二是以生产指令为核心的调度、操作、绩效的闭环,实现装置效益最大化。,生产管控智能化,在HSE系统中建设环境排放监控、关键装置要害部位监控和职业危害场所监控,建设安全管理智能可视系统,建 设智能火灾识别系统,实现安全生产绿色生产。,供应链管理智能化 构建涵盖采购、生产和销售的供应链监控与分析系统,实现对采购、生产、销售和特定生产指标体系的全面监控,对产品价格/销售量和生10、产指标的跟踪分析,对市场信息的收集、分类和查询,实现供应链最优化。,HSE管理智能化,实施设备运行监控,预测预警,支撑设备预知性维修,进行关键绩效指标监控,实现设备的问题分析及故障预测,实现设备全生命周期管理。对信息设备进行智能管理,保障信息安全。,设备管理智能化,信息管理智能化,建设目标以技术为支撑,打造精品炼厂,以提升企业经济效益和社会效益为中心,实现生产经营全面可视,运行结果动 态预测;执行过程实时优化;业务流程高效协同,建成智能工厂体系;达到国内炼厂领先水平,成为中石油智能工 厂示范企业。建设内容建成一平台,实现三覆盖,开展五类智能化全面建设。即建成一个虚拟计算和管理云平台,实现数采、11、工业视 频、先进控制重点装置全覆盖,开展生产管控智能化、供应链管理智能化、HSE管理智能化、设备管理智能化和信 息管理智能化建设。通过计划、调度、操作、物料、绩效的一体化集成,实现两个闭环:一是以生产任务为核心的计划、调度、物料,12,中石油某石化智能工厂的设计,通过安全管控与环保监测实现安全 绿色可持续发展,通过产供销存协同优化实现市场快 速响应,通过计划、排产、操作、统计及效 益分析的闭环实现共享生产,并提 升产品质量,通过端到端的设备全生命周期管理 实现设备资产使用价值最大化,通过全面感知和智能分析实现预知 决策,提高科学决策水平,通过能源实时监测加强能源管控,提升能源利用效率,实现能源12、优化,具,体标,设备全 生命周 期管理,能源实 时监控,辅助决 策支持,安全绿 色可持 续发展,闭环生 产共享,实施产 供销协 同优化,建设目标实现本质安全、绿色环保、合规管理,提高效益和效率,固化智能基因,在“供应链协同、生 产管控、安全环保、设备管理、能源管控、预知决策”等六个领域,实现“泛在感知、主动预测、事件驱动、科学决策、共享服务”等五项转变,为建设成为“绿色、智能、效益型国际化炼化一体 化基地”提供支撑。建设内容,13,目录,智能制造国家战略智能炼厂的理解智能炼厂方案,14,智能工厂的组成,智能化HSE,智能化生产 系统,智能化管理 系统,智能化基 础平台,包括ERP、CRM、SC13、M、BI等企业经营管理类的系统,基于数据智能能力,提 升经营管理智能化决策水平智能化管理系统,智能化生产系统,包括生产工艺优化、生产过程管理、生产设备管理、仓储、物流、全面质量管 理、虚拟仿真、能源管理等。,智能化HSE,采用物联网、地理信息、视频技术、三维可视化技术、人 工智能技术、移动应用等多种技术,强化企业的HSE管理,提高企业的应急指挥能力和风险防范能力;,智能化基础平台,智能基础架构:承接企业战略层需求,在业务和技术的双向驱动下,兼顾“稳态”与“敏态”,为 企业制定合理的双态IT架构,解决IT支撑在系统稳定性与灵活性的矛盾;利用5G网络特点实现设备 实时在线,借助边缘计算平台生产算力14、下沉贴近生产现场;数据智能:整合企业生产管理系统和经营管理系统的数据,构建企业全价值链大数据工业物联网平 台,打造企业的数据智能体系,为企业数字化转型赋能。,15,智能工厂建设目标:横纵集成,应用新技术,实现全生产要素生产率提升,系 统 级 别 层:实 现 纵 向 信 息 传 递,现场层(人/设备),控制层(产线控制),管理层(生产管理),企业层(企业经营),设计计划生产销售服务,贴片机AOISPI回流JOTAGVBE人/设备CFC人/设焊备,预测设备维护精细成本核算,物料自动调配设备,自动控制人机协同操作,产线自动生产过程实,时响应设备故障报警,生产过程管控(可模拟、可,管控),产品质量控制15、(可分析、可,追溯),生产资源优化(可仿真、可,优化),生产保障创新(可评估、可,预测),数字化运营(及时、透明、协同、预测)智能生产排程优化资源调配实时过程监控在线质量跟踪,生命周期和价值流层:打通横向业务环节感知透明优化敏捷智慧,设备物联及管理(实时、可视、可管理),16,17,2019 Lenovo Internal.All rights reserved.,智能工厂参考架构,稳态IT,敏态IT,WIFI、5G、光纤,感知接入、边缘计算、算法模型,SmartIoT设备、工业设备、移动设备,感知层,边缘侧,网络层,资源层,平台层,应用层,场景 应用,运 安营 全体 体系 系,数据智能平台,16、智能化设备,智能化控制系统,智能化生产系统,智能化管理系统,PLC,DCS/SCADA,物流仓储,PLMMES虚拟仿真,ERPCRMSCM,数字孪生系统AR/VR/MR,全生命周期的数据分析和产品管理,18,2017 Lenovo Internal.All rights reserved.,目录,智能制造国家战略智能炼厂的理解智能炼厂方案智能基础架构,智能基础架构的演进,智能化 管理系 统,智能化HSE智能 化基础平 智能台 化 生 产系 统,第一平台(1970),应用架构:大型机+终端应用负载:计算型负载技术架构:大型机+专用网络,Mainframe-Terminal,封闭架构,第二平台(117、990),应用架构:C/S&早期B/S应用负载:百万级交互型+计算型 负载技术架构:IOE+IP网,C/S、B/S,开放架构,第三平台(2005),应用架构1:BS三层架构+SOA应用架构2:互联网架构应用负载:亿级交互型负载技术架构:云架构+互联网+物联网,Cloud、Mobility、Big Data、Social,混合架构,第四平台(2017),应用架构:微服务架构应用负载:亿级交互型负载+实时 分析型/决策性负载技术架构:云-网-边智能协同,云+边+端协同、AI、5G,智能基础架构,IDC三代基础架构演进,1199,2019 Lenovo Internal.All rights res18、erved.,智能基础架构协同框架-端、边、云、网协同,智能化 管理系 统,智能化HSE智能 化基础平 智能台 化 生 产系 统,智能传感&智能设备,端,前端计算,边缘 计算,端边协同,端采集数据传送到 边,由边进行数据 与处理,敏态计算,稳态计算,后端计算,高性能计算,数据中心,云,公有云,多云管理,科学 计算,智能 计算,边云协同,边预处理数据传到 后端进行进一步处 理、分析云将训练好的AI模型 推送到边实现实时推 理分析云将应用调度到边,赋能边实现定位、检 测等功能,边,5G 智能互联,网,2200,边网 协同,网为边提供高速、稳定、低延迟的网络接入能力,智能基础架构参考架构,智能化 管19、理系 统,智能化HSE智能 化基础平 智能台 化 生 产系 统,网,u,数据中台,传统 IOE 环境,虚拟化环境,分布式环境,IT 资源层,IT基础设施层,传统机房环境,模块化机房,IT 中台层,边缘层,边缘管 理平台,边缘环 境,中心云环境,边缘环境,业务层,业务中台,业务应用1,业务应用2,业务应用3,联 想 智 能 基 础 架 构,弹性供给化,多架构并存,新技术能力 中台化,云边计算 协同化,管理敏捷化 智能化,2019 Lenovo Internal.All rights reserved.,5G智能互联层,5G基站,NFV云,定制化硬件,2211,IT基础设施:智能基础架构参考架构,20、智能化 管理系 统,智能化HSE智能 化基础平 智能台 化 生 产系 统,u,数据中台,传统 IOE 环境,虚拟化环境分布式环境,IT 资源层,IT基础设施层,云管平台自动化云资源调度容器管理平台,传统机房环境,模块化机房,IT 中台层,边缘层,边缘管 理平台,边缘环 境,中心云环境,边缘环境,业务层,业务中台,业务应用1,业务应用2,业务应用3,联 想 智 能 基 础 架 构,弹性供给化,多架构并存,Fintech 中台化,云边计算 协同化,管理敏捷化 智能化,联想 Think Cloud 云计算平台,2019 Lenovo Internal.All rights reserved.,5G智21、能互联层,5G基站,NFV云,定制化硬件,2222,IT基础设施层:模块化数据中心(MDC)方案,智能化 管理系 统,智能化HSE智能 化基础平 智能台 化 生 产系 统,LDC1000,LDC3000,LDC5000,模块化数据中 心解决方案(MDC),双排机柜一体化解决方案,目标中大型数据中心 容量:单套支持600台服务器,7-48个机柜,可扩 展多套目标客户:航空航天、军工、高教及中科院核心系 统、制造及能源行业总部,金融中心系统等,中大型 项目,2233,IT资源层:云计算平台解决方案,智能化 管理系 统,智能化HSE智能 化基础平 智能台 化 生 产系 统,采用SR650两路服务器+22、DE6000存储,满足传统稳态 业务的需求,传统计算型服务器 区域,人工智能GPU型服 务器区域,采用SR670四卡服务器+Lico AI软件,满足AI业务需求,超融合区域,采用HX系列软件定义SDI,满 足敏态业务的需求,分布式存储区域,采用DF系列软件定义存储,满足大容量、高带宽的业务 需求,ThinkCloud云平台,云管理服务云主机管理,网络管理,镜像管理,硬件管理,存储 QoS,策略管理,存储管理,网络QoS,主机/虚机 HA,监控/计量/计费,2244,硬件监控,网络监控,存储监控,虚拟监控资源计量,服务监控,计费,在线支付,云运维,工单系统,升级管理,升级管理,日志管理,事件管理23、,IT中台层:人工智能技术中台,智能化 管理系 统,智能化HSE智能 化基础平 智能台 化 生 产系 统,Bare Metal,Cross-cluster Authentication,Resource Management,CPU,GPU,Memory,Storage,Application Orchestration,Cyclone DevOps,Intelligent Operation,Face Recognition,Object Detection,OCR,SmartFactory,App Store,C,uth,nticati,on,Framework,Backend,Cleve24、r Admin,AI SolutionE-Business,Retailing,Factory,Automatically Scaling,Load Balancer,Security,Energy,Emotion Detection,Kubeflow Admin,Data Manager,SDK,2255,AI中台,应用层,平台层,资源层,IT中台层:区块链技术中台,智能化 管理系 统,智能化HSE智能 化基础平 智能台 化 生 产系 统,安全,容器化云平台 管理框架,PaaS工具集,容器云管理,DLT浏览器CC智能合约全生命周期管理,性能增强,Hipo Consensus/Gossip/S25、torage,系统 平台,行业增强,供应链,财务生产制造,场景,快部署+修改易配置+升级省异构+渐进,隐私保护,安全框架,ID身份交易数据 智能合约执行状态,支持审计,密码矩阵,国密算法,2266,2019 Lenovo Internal.All rights reserved.,IT中台层:物联网技术中台,2277,智能化 管理系 统,智能化HSE智能 化基础平 智能台 化 生 产系 统,前台,中台,能力开放平台,CMP,个人客户门户/企业客户门户/平台运营门户,客户端APP(PC,PAD,MIFI),DMP,VAMP,eSIM,联通/移动/电信(MNO),Jasper/DCP G&D/Ge26、malto,后台外围,第三方合作 伙伴,跨网集成能力,通信运营能力,设备管理能力,大数据运营能力,1、多:直连全球运营商最多2、快:敏捷开发最快,AEP,3、好:用户体验及服务质量好5、安全:全流程全生命周期安全机制4、省:流量运营6、端到端:设备端到端管理,IT中台层:AR/VR 技术中台,智能化 管理系 统,智能化HSE智能 化基础平 智能台 化 生 产系 统,2288,IT中台层:微服务管理技术中台,智能化 管理系 统,智能化HSE智能 化基础平 智能台 化 生 产系 统,构建敏态的 IT 流程,架构与平台,联想超融合,联想服务器SystemXThinkServer,HCI,HCI,联想27、ThinkCloudOpenStackVMware,联想DCE应用云平台容器容器容器容器容器容器容器容器容器容器容器容器,开发,测试,集成,发布,部署,运维,业业务务系系统统,运运维维支支持持,应应用用开开发发,2299,IT中台层:Leap 数据中台,智能化 管理系 统,智能化HSE智能 化基础平 智能台 化 生 产系 统,基础设施,大数据平台,数据分析平台,数据采集平台,数据管理平台,数据湖,数据服务,集中数据开放能力管理(API/ODBC/JDBC),数据资产管理,元数据,数据目录,数据治理,数据质量管理,主数据,数据规则数据标准数据模型标准 数据开发指导,IT运维服务,数据集成层,数据28、存储层,数据加工层,知 识 库,虚 拟 化,分 布 式 流 程,数据开放服务,数据应用,商业洞察分析,数据产品,数据科学与机器学习,3300,数据提取(流式,批处理),业务系统数据,设备及应用,互联网数据,IOT,IT中台层:运维中台,3311,智能化 管理系 统,智能化HSE智能 化基础平 智能台 化 生 产系 统,数据平台,服务平台,采控平2台019 Lenovo Internal本.A地ll r/ig远ht程s r采es控erv体ed系.,分布式跨地域采集,三方数据集成框架,数据存储服务,介质文件服务,数据模型服务,流程引擎服务,规则引擎服务,组织架构管理,统一登录服务,权限控制服务,操29、作审计服务,加解密服务,统一通知服务,运维应用,数据队列服务,数据缓存服务,大数据处理引擎,监控管理域,资源管理域,自动化管理域,流程管理域,分析&协作域,运维门户,运维管理门户,客户服务站点,移动运维APP,开发平台,开发指引,应用管理,构建发布,运行监控,应用模板,开发工具,前端组件库,服务API库,通用能力下沉、场景应用分类,IT中台层:DevOps 技术中台,3322,智能化 管理系 统,智能化HSE智能 化基础平 智能台 化 生 产系 统,开发 环境,统一应用运行平台,测试环境数据,负载均衡,测试 环境,生产 环境,标准应用,标准应用,标准应用,负载均衡,标准应用,标准应用,标准应用30、,负载均衡,标准应用,标准应用,标准应用,开发 环境,测试 环境,生产 环境,应用镜像,应用镜像,镜像 仓库,代码仓库,开发流程,自动构建,测试环境数据,生产环境数据,权限控制,发布规则,构建规则,边缘层:边缘计算框架,3333,智能化 管理系 统,智能化HSE智能 化基础平 智能台 化 生 产系 统,MEC 边缘云平台,4G/5G,边缘机房,中心云,计算机视觉3D机器视觉采集检测数据人员/资产定位AR巡检,边缘机房资源管理GPU资源调度数据预处理和转化AI 算法推送&推理,Leez 智能边缘计算网关,IntelSE350 边缘服务器ARM,MEC 边缘云平台 Edge AppEc-PaaS 31、Ec-IaaS,AI算法,云平台,边缘层:边缘 MEC 平台,智能化 管理系 统,智能化HSE智能 化基础平 智能化生 产系 统,IaaS,应用层,VM编排,Edge AI,Video Conference,服务器,网络,存储,网络资源,Hyperconverged Light-Weight,Hardware,计算资源,存储资源Hypervisor,Indoor Location,Video Surveillance,资源调度,扩缩,Edge HA,监控,应用部署,API&数 据 集成,云边 协同整合,微服务 管理,基础架构,APP.上架管理,PaaS服务编排,API 路由,负载均衡,安全,M32、EC Open Network API/SDK,Operator Charging,数据分析,运营&运 维管理,Local Service容器 编排镜像管理,Third party Ops,设备,流控,服务网关,QoS,3344,边缘层:微云模式实现轻量级平台部署,智能化 管理系 统,智能化HSE智能 化基础平 智能台 化 生 产系 统,业务,应用场景最适用于各种边缘侧和接入侧云应用场 景,可根据业务动态扩展/缩减微云规 模,合理投资,节约用户成本,轻量级微云平台最小可部署在一个服务器节点占用资源小,更多硬件资源留给,多种组网连接方式,易于部署随业务需求可扩展业务节点BIOS与UEFI服务器固33、件支持,3355,边缘层:边缘计算产品:ThinkSystem SE350 边缘服务器,智能化 管理系 统,智能化HSE智能 化基础平 智能台 化 生 产系 统,4-16 个至强 D 内核,内存高达 256 GBPCIe 插槽用于 GPU 或额外NIC网卡各种有线和无线连接超过 16TB 的 SSD 存储增强了安全性、篡改检测和加密能力,小巧灵活,可安装到任何位置耐用设计,适应 0-55C 的温度、防尘、防振可壁挂、在支架上组成堆栈、安装在机架中可用快递包装箱包装;易于部署和修复,量身定制的IoT/边缘服务器,随时提供所需的计算能力,3366,5G智能互联层:5G的三种典型业务场景,催生更多细34、分应用,智能化 管理系 统,智能化HSE智能 化基础平 智能台 化 生 产系 统,增强 移动宽带 eMBB,海量 机器通信 mMTC,超高可靠 低时延通信 URLLC,GB/秒移动通信,3D/超高清 视频,高清语音,云游戏,VR/AR,智能家居,智慧城市,工业自动化,自动驾驶,高可靠应用,M2M,云办公,移动医疗,智能交通,3377,5G智能互联层:5G无线-虚(NFV)实(一体化)并进,智能化 管理系 统,智能化HSE智能 化基础平 智能台 化 生 产系 统,AMF,电信云平台,SMFPCFAUSFCloud OS,URF,vIMS,宏站,Internet,BSS/OSS,电信云平台,分布式35、数据面Cloud OS,MEC电信云平台,能力开放,vGW-CvMME AFUDM,电信云平台,小站网关,支持室内型、室外型小微站及宏站,满足多种条件的布放需求支持虚拟化基站,立足开放和开源,积极参加O-RAN相关验证,并在2019 MWC进行演示与MEC解决方案联动,满足运营商和企业的差异化需求基于能力开放,开放用户位置等信息给第三方,开启新的商业模式,与政府、企业等实现多赢,企业网络,网管系统,B B U,一体化微基站,云化基站,3388,5G智能互联层:5G和边缘云,智能化 管理系 统,智能化HSE智能 化基础平 智能台 化 生 产系 统,移动边缘计算(Mobile Edge Compu36、ting,简称 MEC)是指在距离用户或数据源较近的网络边缘侧,部 署 IT 服务环境和计算能力,并面向用户提供底层通信服务的调用接口,其设计初衷是为了满足特定低时延 场景(如 VR、高清视频)下的业务体验需求。,O-RAN,3399,电信网络中边缘云的位置,5G智能互联层:云边协同网络架构,智能化 管理系 统,智能化HSE智能 化基础平 智能台 化 生 产系 统,MEC APP,全方位软硬件解耦方案开放参考设计硬件支持4G/5G双模基于AI的智能无线优化方案支持边缘计算共平台部署,计算节点-1vBBU5G/4G StackDPDK OVS,2018.2,2018.6,MWC2018 C-RA37、N演示,2019.2,WG6联席主席,2019.1,苏州外场实验局,MWC2019演示,2018.9,2018上海MWC硬件加速演示,服务器,交换机,存储,加速硬件,开 放 参 考 设 计 R R U,多场景边缘计算服务器支持扩展FPGA、NP、ASIC等 加速硬件,电信级虚拟化平台高性能、高实时、高可靠支持OVS数据面加速统一开源的北向API编程接口,加速硬件与应用软件解耦,SDS,增强型Linux实时内核&虚拟化层,4400,ThinkCloud云平台电信级OpenStack高性能虚拟交换机,硬件加速抽象层,计算节点-2vBBU5G/4G StackDPDK OVS,MEC APP,5G智38、能互联层:创新性加速器硬件抽象层,实现软硬件解耦,4411,智能化 管理系 统,智能化HSE智能 化基础平 智能台 化 生 产系 统,加速资源云平台统一调,配,AAL后端框架插件式管理,加速硬件,AAL前端对应用软件提供,统一北向接口库,VNF应用可无缝适配多样化加速硬件,加速硬件和应用软件充,分解耦,虚拟机VNF 应用,北向统一接口库,加速器资源池 统一管理,Hypervisor,4G/5G基站,北向统一接口库,虚拟机MEC 应用,北向统一接口库,AAL:加速器抽象层,FPGA 芯片,ASIC 芯片,其它加速器,ASIC组件,加速器后端统一框架FPGA 组件其它组件,2019 Lenovo 39、Internal.All rights reservedA.AL:Accelerator Abstraction Layer 加速硬件抽象层,5G智能互联层:5G与智能制造,智能化 管理系 统,智能化HSE智能 化基础平 智能台 化 生 产系 统,工厂,数字化改造传感器设备升级原料/部件制造/装配仓储/物流,5G+边缘云,边缘云应用5G:高可靠/低时延/海量连接Machine to Machine边缘计算:,低时延/节约带宽化整为零/降本增效算力+边云协同,网络安全+数据安全,行业云,智能制造决策层:AI+大数据实现设备管理,产 品管理和服务管理。设备层设备:5G+边缘计算连接工厂产品:工艺,40、制造,物流,销售,研发等服务:供应链,定制,追踪等。大数据层集中设备数据,产品数据,服务 数据,和来自管理层的管理数据。用于质量控制,制造工艺,物流 和监控等场景的边缘计算应用核 心能力。,4422,5G智能互联层:5G全面支撑智能制造,智能化 管理系 统,智能化HSE智能 化基础平 智能台 化 生 产系 统,边缘云灵活独立部署 紧靠生产节点算力下放路径最短 安全,可靠网络能力开放,工业互联网平台,大数据平台,行业AI平台,ERP,MESIoT平台,智慧仓储,流程可视,无线化产线,工艺/操作指引,生产检测,生产系统部分迁移至边缘云,算 力下沉,产线应用集中。助力柔性制造。,高速、实时计算和指令41、传递。支持立体仓储的自动物料运输与,物料管理。,AI算法的边缘部署和实现。支持质量、装配和人员管理。,实时交互信息采集和内容推送。提高工艺控制水平和生产效率。,数字化终端信息采集和交互。支持自动化设备监控、质量控制 和预测性维护等。,5G大带宽低时延大连接,4433,2019,5G智能互联层:5G+AI+MEC,实现机器视觉检测产线,智能化 管理系,统产系统4444,智能化HSE智能 化基础平智能台化生,工艺,质量,装配,岗位,区域,5G5G网络宏微结合灵活覆盖采集设备接入5G网络,边缘云分流采集数据至边缘计算平台边缘计算平台按需配置加速硬件软件分布式部署在边缘计算平台如采用集中管理模式,需要42、与中心云的 管理平台互联,中心云支持集中管理模式 边缘计算平台协同,前端UI按场景提供交互界面。支持图片及视频采集。支持每个采集设备单路或多路识别。,图片视频处理,标记和上报。数据存储查询。AI核心能力。,Web服务 提供数据查 询呈现能力,AI平台提供能力集和开发环境。AI训练及优化。分布系统集中管理,数据留存。,5G智能互联层:5G+AR在智能制造应用网络架构,智能化 管理系 统,智能化HSE智能 化基础平 智能台 化 生 产系 统,被检测对象,AR和采集终端,5G网络,应用,平台和边缘云,后台和中心云,45,目录智能制造国家战略智能炼厂的理解智能炼厂方案智能化管理系统,46,自动数据录入43、(设备连接),车间层,物流,Sensors,Powered by SAP HANA,SAP 制造执行套件设备层,流程与生产计划,预测性维护,SAP Fiori,资产智能网络,SAP 集成 业务计划,数字化制造洞察,分布式制造,人工输入 操作员面板,本地部署/云部署,智慧化管理系统:SAP 数字化供应链咨询与实施,智能化 管理系 统,47,智能化HSE智能 化基础平 智能台 化 生 产系 统,智慧化管理系统:SAP 数字化制造实现端到端制造流程,智能化 管理系 统,智能化HSE智能 化基础平 智能台 化 生 产系 统,SAP MES,SAP MES,S/4HANA,生产计划&排产,订单派工&调度44、,过程执行&监控,生管人员,车间领班,操作员/质量工程师,物料清单 工艺路线 特性,生产计划安排有限资源排产,S/4HANA 自动下达生产工单至,MES,生产工单按实际生 产批次大小,进行 派工(SFC),按工单特性自动:调适工艺流程调适检验规则,依据现场状况,实时调整 任务派工,不合格处置(Nonconformance),生产信息自动上传综合生产分析报表,企业生产制造洞察,48,工厂车间实时监控,工单/产品 追踪追溯,DMI,MII,智慧化供应链:全供应链环节的监控与分析,智能化 管理系 统,智能化HSE智能 化基础平 智能台 化 生 产系 统,对采购、供应、生产、配送和销售的整个供应链环节45、进行监控与分析,可实现供应链全过程的实时、全面感知,及时发现供应链各环节的风险;实现对市场的准确预测,提前发现市场机会,给出改进方向。,49,目录智能制造国家战略智能炼厂的理解智能炼厂方案智能化生产系统,50,数字化运营:实时掌握全面运营情况,实现管理透明化、可预测可深入分析,实现风 险预警及辅助决策,智能化 管理系 统,智能化HSE智能 化基础平 智能台 化 生 产系 统,数字 化运 营,产线数 据实时 采集,计划 数据,成本 数据,质量 数据,生产 数据,人员数据(考勤、轨迹、动作)设备数据(状态、效率、动作)产品/物料数据(状态、环节)环境数据(温度、湿度、洁净度),设备 数据,计划,N46、PI,工程,IE,生产,质量,财务,人力,各类 数据 加工 处理,预测分析 仿真模拟,端到端运营监控 实时分析,根本原因分析 优化提升,显微镜:能 够基于数据不 断钻取,查看 各个细节望远镜:能 够预测未来,例如预防性维 护,生产计划 预估透视镜:能够针对质量、成本等问题进 行根本原因分 析,51,装置优化:以全新的视角重新构建装置实时优化的业务,智能化 管理系 统,智能化HSE智能 化基础平 智能台 化 生 产系 统,工 作 原 理,特 点,常规控制(DCS操作),先进控制(APC),优化控制(RTO),比例-积分-微分(PID)控制,卡 边操作,经验积累。,依赖人的经验,没有模型,没有预测47、 和优化功能,操作波动较大。,多变量动态模型预测控制。,能实现单个单元的稳定控制,但不能 进行全装置和全厂优化控制。,基于稳态机理模型,借助 APC对生产过程进行优化。,可以实现全装置的实时优化控制,但 技术门槛高,模型构建过程以及实施 过程复杂。,Leap RO,运用大数据处理的新模式分析炼厂 的运行,找出各种变量之间的关联。,跨业务域多维数据关联分析,过程较 为快捷,可视化效果直观,可在多领 域辅助炼厂运行优化。,装置实时优化一直以来都是企业不断追求的目标,但不同的时代,所采用的工具、所花费的成本、所取得的效果均不同。Leap RO的意义,在于以全新的视角重新构建装置实时优化的业务。,5248、,装置优化:LeapRO主要功能与价值,智能化 管理系 统,智能化HSE智能 化基础平 智能台 化 生 产系 统,领导决策,优化操作,专家级掌控,效益回顾,通过装置运行模式分析,关联关系分析,装置运行预测与优化,优化效果分析4大功能,为企业用户提供 装置关键指标的优化方案,实现装置效益的提升。(注:关键指标包括收率、产品质量、能耗或综合经济效益等 等),直观展示装置运行模式 及可提升空间,提供决 策依据,加强技术人员对工艺的理 解,强化生产过程掌控能 力,指导装置操作员优化操 作,为企业带来实际的 经济效益。,回顾和统计优化操作带 来的效益提升。,装置运行预测与优化,优化效果分析,Leap R49、O,53,装置运行模式分析展示装置当前动态状态所 处运行模式及其与当前模 式下最优状态的差距,关联关系分析展示运行参数间的因果链 路关系,基于装置运行预测,提供 可执行的优化操作方案。,直观便捷的进行优化效果 观测。,装置优化:LeapRO产品架构,智能化 管理系 统,智能化HSE智能 化基础平 智能台 化 生 产系 统,模型层,系统层,应用层,平台层,用户管理,服务监控,接口管理,装置运行预测与优化,优化效果分析,关联关系分析,装置运行模式分析,配置层,权限管理,日志,RTDB,Lims,LEAP HD,装置 管理,数据管理,算法配置,业务配置,催化裂化轻收优 化模型,柴油加氢能耗优 化模型50、,烟气脱硫收益优 化模型,54,产品分为平台层和应用层。平台层赋予了Leap RO强大的应用扩展能力,产品通过应用模型的扩展,可 以方便的应用于不同装置和不同的优化目标;应用层直面用户需求,为用户提供便捷的应用。,装置优化:LeapRO主要应用场景,智能化 管理系 统,智能化HSE智能 化基础平 智能台 化 生 产系 统,1单装置应用实现目标产品收率优化实现产品质量优化实现约束条件下物流优化,如加氢裂化装 置,在满足产品质量要求前提下,优化装置 氢耗量;实现约束条件下能流优化,如烟气脱硫中,满足排放标准约束下,优化装置能流。实现装置综合效益优化,2企业应用装置物耗预测:实现装置物耗预测,为企 51、业整体物流调度的规划优化提供装置需求数 据,如装置氢气需求量预测;装置能耗预测:实现装置能耗预测,为企 业整体能流调度的规划优化提供装置需求数 据,如装置蒸汽需求量预测;瓦斯产量预测:实现装置瓦斯产量和热值 的预测,为瓦斯管网的平衡提供数据。,55,56,2019年4月16日,武汉石化首个生产大数据应用项目 通过了技术鉴定,经专家确认,该技术应用达到了石 化行业领先水平,有效提升了武汉石化生产管理水平 和经济效益。,装置优化:LeapRO应用案例,智能化 管理系 统,智能化HSE智能 化基础平 智能台 化 生 产系 统,Leap RO是在历史成功案例基础上发展而来,其前期主要应用于催化裂化装置52、汽油收率优化,在武 汉石化和XX石化集团得到成功应用。,武汉石化,XX石化集团,大数据基础平台和炼油装置数据挖掘试点项目通过了评审:项目以催化裂化为应用对象,充分发挥大数据技术的 优势,对实际生产运行起到了积极有效的作用;项目算法具有创新性,方法论具有先进性。,装置优化:LeapRO经济效益估算,智能化 管理系 统,智能化HSE智能 化基础平 智能台 化 生 产系 统,一,以汽油本身价值计根据国内已有的利用大数据技术提升催化裂化 汽油收率的案例(武汉石化、天弘化学、九江石化、茂名石化),汽油收率优化空间在0.5%左右;按照武汉石化催化装置年加工处理能力100万吨/年,汽油价格5000(元/吨)53、计算,多产汽油价值 为:1000000*0.5%*5000=2500万元/年,直接经济效益估算:以关键指标为汽油收率为例,二,以综合效益计,1000000*6.86=686万元/年,57,原油快评:原油分析现状与矛盾,智能化 管理系 统,智能化HSE智能 化基础平 智能台 化 生 产系 统,原料变化时,操作人员需要及时了解原料性质变化情况,以及调整方向,减少装置 波动,而非凭借经验进行试探性调整操作,易造成波动大,调节时间长。,根据质量信息的反馈,及时调整装置操作参数,减少质量过剩,杜绝质量不合格现 象,实现卡边操作,需要及时全面的质量信息作为支撑。,根据质量信息及时调整操作,无论原料还是产品54、,均对质量信息的时效性和全面性 提出了较高要求。而传统化验分析时效性较差,在线单物性分析仪表只分析单物性,反馈的全面性不能满足。,原料,产品,分析,58,原油快评:原油近红外快评实现物料性质快速检测、在线检测,智能化 管理系 统,智能化HSE智能 化基础平 智能台 化 生 产系 统,ViewDeep系列产品是面向流程工业物料性质快速检测、在线检测的核心产品,其中“ViewDeep-FTNIR”系列是基于分子光谱技术的在线检测技术,采用全波段、高分辨率的傅里叶变换近红外光谱技术,结合化学计量 学分析软件,可以快速(分钟级)、无损在线测量样品的分子振动光谱,并由此计算出产品的组分浓度、物化 性质和55、形态信息等,以达到实时对生产、操作优化提供数据的目的。,探测分子级微观信息智能感知单元基于近红外光谱技术内嵌独有数据建模算法在线检测快速(秒级)获得光谱在线获得物性参数实现产品质量检查与跟踪,VIEWDEEP第一代与第二代产品展示,VIEWDEEP工业应用现场,59,原油快评:原油近红外快评产品ViewDeep,智能化 管理系 统,智能化HSE智能 化基础平 智能化生 产系 统,ViewDeep系列产品是面向流程工业物料性质快速检测、在线检测的核心产品,其中“ViewDeep-FTNIR”系列是基于分子光谱技术的在线检测技术,采用全波段、高分辨率的傅里叶变换近红外光谱技术,结合化学计量 学分析56、软件,可以快速(分钟级)、无损在线测量样品的分子振动光谱,并由此计算出产品的组分浓度、物化 性质和形态信息等,以达到实时对生产、操作优化提供数据的目的。,适用于工业在线测量的光谱仪,60,强度可调的卤素光源模块,光谱仪驱动软件,光谱采集和分析软件,曝光时间可控红外光探测模块,VIEWDEEP与竞品的技术优势,原油快评:原油近红外快评应用,智能化 管理系 统,61,智能化HSE智能 化基础平 智能台 化 生 产系 统,中石化近两年,加工原油种类百余种,其中绝大部分为进口原油原油性质随开采时间会发生一定的变化,有些原油是多井的混合油,其性质有较大的波 动原油在运输和储存过程中,不可避免地会发生与不57、同种原油混合的情况,导致原油性质 有所变化原油调合过程中,需要及时掌握到港原油、原油罐、调合油的主要性质,以便调整原油 的调合比例,原油评价数据库已不能满足需要,因此,原油快速评价是原油调合技术必 不可少的一项组成部分可以充分发挥原油快评的能力,建立原油资源管理和优化利用平台,原油快评:原油近红外快评应用,智能化 管理系 统,智能化HSE智能 化基础平 智能台 化 生 产系 统,充分利用原油快评的测量结果从静态、单点的原油性质数据,扩展到动态、全线的 性质、品种和数量数据对混合后原油的性质预测根据测得的原油性质数据,以及一段时间内的库存、供应、需求信息,加工方案,设备限制等,在调度层 面上优化58、原油资料,合理利用根据原油性质变化及时调整常减压装置的操作,确保 装置运行稳定,为下游装置优化提供前提条件,62,63,资源优化:基于大数据技术的汽油池资源优化,智能化 管理系 统,智能化HSE智能 化基础平 智能台 化 生 产系 统,石化企业汽油来源包括催化裂化、加氢装置、催化重整、烷基化等装置,不同装置的产品辛烷值不同,为保证调和后的辛烷值满足质量要求,需要优化调和比例。在此过程中还要采购催化剂与 助剂,每年采购费用达亿元以上。因此如何优化全过程汽油生产,同时降低购催化剂与助剂采购 费用,是降低汽油成本、提高效益的重要措施。,64,资源优化:基于大数据技术的汽油池资源优化,智能化 管理系 59、统,智能化HSE智能 化基础平 智能台 化 生 产系 统,原料及产品性质相 关性分析,01,装置上下游相关性 分析,02,外购调和组份资源 与市场分析,03,汽油出厂调和计划,04,价格分析,05外购助辛剂资源与,06最低调和成本与最 佳经济效益分析,65,资源优化:基于大数据技术的汽油池资源优化,智能化 管理系 统,智能化HSE智能 化基础平 智能化生 产系 统,华南,C,华东,华北,沿江,市场信息,公路,铁路管道,B,汽油精制,催化裂化,催化重整,烷基化,A装置能力,区域运力,区域企业,D,汽油出 厂计划,汽油 价格,烷基 化油 价格,大数据分析路径解析,将业务目标拆解为多重目标,以 深度60、业务梳理、技术梳理和数据 梳理为基础,明确优化方向和落 地步骤,目标拆解,通过分析各对象的生产能力,实 现各类数据泛在连接并确定相应 的业务边界,构建多级分层架构,关联分析,以分析区域、产能、市场、运力 等多资源的业务关系与数据关系 为基础,以数据智能体系为核心,构建大数据模型解析中心,以顶层实现规划为依据、合理架 构为依托、智能应用为目标,用 最小的成本、最低的延迟、最佳 的方案最优的生产目标,目标实现,A,A,n,An,A,B,n,Bn Cn Dn路径解析,资源优化:基于大数据技术的汽油池资源优化,智能化 管理系 统,智能化HSE智能 化基础平 智能台 化 生 产系 统,优化,粒子群算法等61、,预测,GRNN算法等,相关性分析,传递熵算法等,数据源,企业生产计划信息;相关经济指数信息;市场相关产品价格信息;企业上报报表数据等;企业生产运行数据。,数据预处理,利用数据建模技术进行报表数据进行结构化处理;利用粗糙集算法进行数据初步筛选,数据获取,1.市场数据采集技术等获取市场信息数据;,2.企业生产计划报表等数据由现有系统接入。,01,02,04,03,66,05,06,资源优化:基于大数据技术的汽油池资源优化应用场景,智能化 管理系 统,67,智能化HSE智能 化基础平 智能台 化 生 产系 统,汽油资源池的原料/产品价格相关性分析对汽油池生产的原料/产品价格与政策相关导向性指数,相62、关经济指数,市场其他产品价格等数据 进行相关性分析,分析各影响因素对各原料/产品价格影响的权重;分析单纯产品价格波动之间的相互影响。汽油资源池的原料/产品价格预测/诊断在相关性分析基础上,将相关性指数达到纳入要求的影响因素纳入建模因素中,预测原料/产品 价格随各影响因素的变化规律;将预测模型与在线数据相连接,实现在线预测。,资源优化:基于大数据技术的汽油池资源优化应用场景,智能化 管理系 统,68,智能化HSE智能 化基础平 智能台 化 生 产系 统,企业需求预测与计划合理性诊断在相关性分析基础上,将相关性指数达到纳入要求的影响因素纳入建模因素中,预测企业各需求项 随各影响因素的变化规律;以企63、业汽油生产计划报表中各生产计划数据作为输入数据,预测各需求项,与报表中需求项进行对 比分析,分析企业汽油生产计划的合理性。优化的汽油生产效益目标汽油调和组份整体采购计划企业生产结构计划资源分配计划,设备维护:设备故障导致非计划停机极大的损害了企业生产效益,智能化 管理系 统,智能化HSE智能 化基础平 智能台 化 生 产系 统,根据近年来炼油装置非计划停工分装置统计,在所有炼油装置统计数据中,加氢装置非计划停 工占比47。其中柴油加氢停工29次占24,是所有装置中占比最大的。,年度炼油装置非计划停工分布,69,2014年临氢装置非计划停工,设备维护:基于大数据技术的加氢装置设备腐蚀预测和风险评64、估,智能化 管理系 统,智能化HSE智能 化基础平 智能台 化 生 产系 统,针对柴油加氢高换系统腐蚀引起的问题,建立腐蚀预测模型,确认腐蚀的原因和类型,并给出防腐措施建议。应用大数据技术对历史数据进行深层次的分析挖掘,建立柴油加氢高换系统腐蚀预测模 型,评估装置的整体运行状态。通过预警和预测模型的应用,使加氢装置达到长周期运行。,建立高压换热器腐蚀预测模型,保证装置长周期安全运行;,目标一,建立大数据分析模型,评估装置腐蚀风险,保证平稳运行;,目标二,结合加氢装置工业数据进行工业验证。,目标三,70,设备维护:基于大数据技术的加氢装置设备腐蚀预测和风险评估,智能化 管理系 统,智能化HSE智65、能 化基础平 智能台 化 生 产系 统,腐蚀问题调研,加氢原料 氯化物来源,原料 氯化物形态,上游对加氢,原料 氯化物的影响,腐蚀性能评价,氯化铵溶液 动态腐蚀,氯化铵溶 液静态腐蚀,换热器流速 流态模拟,流速 变化模拟,流态 变化模拟,系统腐蚀 预测模型,模型结果,防腐措施 建议,流速流态 分析,1、腐蚀是多种因素的综合作用,具有局部性、,71,突发性和多变性的特点,一般方法预测预警,加氢高换系统泄露难度大。,2、传统的分析方法,需要大量的化学分析、,专家经验等。,3、远程诊断系统有大量工艺运行数据、结合,国内腐蚀研究内容,应用大数据方法实现对,加氢装置高换系统腐蚀的预警和预测。,设备维护:66、基于大数据技术的加氢装置设备腐蚀预测和风险评估,智能化 管理系 统,智能化HSE智能 化基础平 智能台 化 生 产系 统,通过提取发生装置结盐腐蚀前后装置数据并进行关联性分析,评价加氢装置的整体运行状态和高换系统的运 行状态。当装置运行中腐蚀风险提高时能及时报警。对高换系统偏离正常工况进行报警。给出高换系统正常工况和非正常工况的范围,当运行工况开始偏离正常工况时提前给出报警。并给出引起报 警的根原因,找出报警贡献最大的参数。对高换系统泄露进行报警。当高换系统泄露时能根据参数变化及时给出泄露分析、及操作指导。,数据样本收集,样本多维分析,可视化展示,模型 验证,数据样本验证,模型,72,设备维护67、:基于大数据技术的加氢装置设备腐蚀预测和风险评估,智能化 管理系 统,智能化HSE智能 化基础平 智能台 化 生 产系 统,MES数据,设备数据,LIMS数据,其它,实时数据,数据整定,数据抽取,数据诊断大样本模型,流动腐蚀实时专家诊断监管系统样本模型数据抽取数据整定,腐蚀预测模型库,腐蚀预测样本库,腐蚀预警样本库,腐蚀预测模型,腐蚀预警模型,数据挖掘 方法,BP神经网络ELMSOM决策树PCA小波动分析PLSHoteling T,高换系统腐蚀预测,高换系统腐蚀预警,防腐建议,73,模型应用 层,设备维护:基于大数据技术的加氢装置设备腐蚀预测和风险评估,智能化 管理系 统,智能化HSE智能 化68、基础平 智能台 化 生 产系 统,针对炼化企业加氢装置高换系统的腐蚀问题,采用大数据技术分析产生腐蚀原因,提出针对性的腐蚀解决措施;,基于大数据分析方法的腐蚀预警预测模型:利用大数据算法及相关数据,快速处理大量数据并挖掘数据相 关性,建立针对加氢装置高换系统的腐蚀预警预测模型;,数据质量管理:通过标准化的流程和工具对数据进行处理,保证一个预先定义好的 高质量的分析结果;建立系统运行过程中的数据质量管理体系,保证预测计算的正 确性。,1,2,3,74,安全生产:基于ARVR的3D可视化培训,智能化 管理系 统,智能化HSE智能 化基础平 智能台 化 生 产系 统,应用场景:,多人协同设计(如汽车69、设计)高端复杂装备的装配(高端装备、飞机、地铁、高铁、电力等)3D可视化培训(各类生产安全培训、应急演练培训等)高端复杂装备的远程维修(高端装备、飞机、地铁、高铁、电力等)3D可视化展示(会展、领导汇报等)客户的痛点:传统方式可视感、互动性较差,降低了效率(多人协 同设计、3D可视化培训、3D可视化展示)高端复杂装备维修、装配工作成本高、资深工程师少、户外作业多、操作要求高(远程维修、装配)联想的方案:联想AR平台(硬件+软件平台)-开发SDK-工 具软件,75,工业维修:基于ARVR的远程专家指导,智能化 管理系 统,智能化HSE智能 化基础平 智能台 化 生 产系 统,专家指导,专家指导 70、实时视频,视频通讯 视频回播 数据存储 视频下载,呼叫中心 位置信息 指导工具 数据挖掘,视频采集专家指导查看工作流指导提示,第一视角视频多人会诊指导工具发送工作流,76,全球化,全网段(4G/WIFI),高清晰高流畅,功能多,可会诊可留存,双WI向FI视/4频G,工作WI流FI程/4交G 互,制造资源优化:通过DIGITAL TWIN实现设备预防性维护,工艺智能优化,智能化 管理系 统,智能化HSE智能 化基础平 智能台 化 生 产系 统,22001199 LLeennoovvooIInntteerrnnaall.AAllll rriigghhttss rreesseerrvveedd.,产71、 品 优 化,工 艺 优 化,资 源 优 化,设 备 维 护,产品状态、质量反馈,模型、尺寸、属性,工艺结构、工艺参数,产能评估与改进方法,设备布局、物流策略,设备参数、运行参数,设备监控,诊断,预警,设备数字模型设备运行状态监控设备异常状态诊断设备故障预警,车间布局仿真车间设备及布局物流策略产线产能产线瓶颈,产品3D模型生产夹具设计产品组装模拟组装过程展示,生产工艺仿真生产工艺仿真人机工程仿真设备运行仿真工位布局仿真,物理设备设备运行数据设备相关工艺参数设备故障状态参数,生产车间车间设备及布局物流状态产线状态,物理产品产品实物产品试验产品性能,生产工艺生产工艺人员操作物料、产品路线工艺资源运72、用,生产状态、工艺研究,77,通过IOT技术、Digital Twin、大数据、AI技术实 现设备预测性维护,工艺智能优化。,产品优化:产品设计模 型与实际产品映射,与 生产过程实时映射,优 化产品设计。工艺优化:生产工艺仿 真与实际生产映射。实 时模拟产线生产状态,优化生产工艺。资源优化:车间布局模 型与车间状态映射,实 时模拟车间生产过程,优化车间生产资源。设备维护:设备数字模 型与物理设备状态实时 映射,实时监控设备状 态,诊断设备异常,预 测设备维护。,制造资源优化:基于生产智能排程,实现生产可预测;基于生产实际数据 不断优化 仿真模型,并优化生产工艺和过程,智能化 管理系 统,智能化73、HSE智能 化基础平 智能台 化 生 产系 统,智能生产排程&排产仿真,订单预测,订单修改,订单,日 历,工 艺,资 源,产 能,交期承诺 一诺必答,综合考虑 精准计划,工序任务甘特图资源负荷甘特图,关键物料表,提升计划执行率,提升设备利用率,提升订单交付率,降低生产周期,降低物料库存,工时利用分析日生产计划综合繁多,复杂的排产要素,以往由人工手统计计算,转变为系统自动处理覆盖考虑排产所需的全部生产要素,保证排产结果切合实际、具备可执行性掌握未来时间的能力以及需求计划,为产能规划提供决策依据,供给及时 稳定生产,效 果,基于生 产迭代优 化,78,制造资源优化:数字孪生(实时),从园区、工厂、74、车间到设备,实现能耗优化,智能化,智能化 管理系 统,HSE智能 化基础平 智能化生 产系 统,工厂级能源监控,设备级生产监控,关键工艺参数监控,传感器与设备部、工艺部门一同增加设备、环境、能耗相关传感器,对已有传 感器进行“光”传感改造平台建设与数据采集通过“工业互联网”平台实时获取 并计算数据。数字工厂建立3D工厂仿真模型实时与沙盘传感器数据联动建立异常指标报警的机制整合、重构已有IT/OT系统,79,制造资源优化:数字孪生(实时),从园区、工厂、车间到设备,实现能耗优化,智能化,智能化 管理系 统,HSE智能 化基础平 智能台 化 生 产系 统,通过提取生产过程实时数据,以能耗成本最低为75、目标函数,利用建立的严格能量优化机理模型 在线对生产过程进行模拟优化,给出最优调整操作方案,指导生产进行优化调整。,80,虚拟仿真:资产管理可视化,智能化 管理系 统,智能化HSE智能 化基础平 智能台 化 生 产系 统,工厂虚拟仿真无缝接入物联网传感器等数据,对重点设备的温度、湿度、转速、振动、开关 等实时信息进行采集和分析,资产可视化工厂设施、设备与档案数据关联,实现在立体化空间中快速定位与基础信息查询,81,虚拟仿真:生产管理可视化,智能化 管理系 统,智能化HSE智能 化基础平 智能台 化 生 产系 统,生产进度跟踪集成生产全过程关键数据,通过立体化空间对每个环节实时信息进行可视 化监76、管和查询,保证进度情况跟踪可控,生产中断提醒,对生产环节出现的操作中断进行标注提醒,并获取中断原因,按照约定规则将问题 点用不同颜色进行高亮显示,同时根据需要快速将视角锁定问题位置,实现生产情 况异常的及时响应,82,虚拟仿真:设备管理可视化,智能化 管理系,统,智能化HSE智能 化基础平 智能台 化 生 产系 统,设备状态管理无缝接入物联网传感器等数据,对重点设备的温度、湿度、转速、振动、开关等实时信息进行采集和分析设备异常预警管理针对设备故障、异常等现象进行报警提醒,快速锁定问题设备设备信息查询管理交互查询设备信息,2直01观9 L展eno现vo设Int备ern概al.况All right77、s reserved.,83,虚拟仿真:设备管理可视化,智能化 管理系,统,智能化HSE智能 化基础平 智能台 化 生 产系 统,设备状态管理无缝接入物联网传感器等数据,对重点设备的温度、湿度、转速、振动、开关等实时信息进行采集和分析设备异常预警管理针对设备故障、异常等现象进行报警提醒,快速锁定问题设备设备信息查询管理交互查询设备信息,2直01观9 L展eno现vo设Int备ern概al.况All rights reserved.,84,智慧仓储物流:智慧供应链优化解决方案,智能化 管理系 统,智能化HSE智能 化基础平 智能台 化 生 产系 统,库存优化,85,仓储优化,生产计划及排程,运输78、优化,定价管理,2017 Lenovo Internal.All rights reserved.,目录智能制造国家战略智能炼厂的理解智能炼厂方案智能化HSE管理,86,智慧HES管理的内容,智能化 管理系 统,智能化HSE智能 化基础平 智能台 化 生 产系 统,HSE管理主要体现两个层面,一是HSE的规范性管理、过程监控;二是事故状态下的应急处置。,针对生产现场施工作业的人 员、作业过程进行全流程的 移动监管;建立包括可燃气体监测以及 电子围栏监控等的完善的 HSE监测体系。,HSE的规范性管理和过程监控,基于协作响应和资源共享机 制,实现协同指挥,缩短响 应时间,实现了应急效率最 大化;79、开发多角色协同三维虚拟演 练平台。,事故状态下的应急处置,智慧HSE管理,87,应急指挥:应急平台解决方案,智能化 管理系 统,智能化HSE智能 化基础平 智能台 化 生 产系 统,接入层,固定 电话,移动 电话,通信管理,视频 监控,视频 会商,摄相头,对讲终端,无线 集群,红外电子卡,指纹,业务层,信息层,展现层,显示系统,值班坐席,链接层,Fiber,应急总指挥,GPS,信息 网关,Wireless,卫星系统,邮件WEB短/彩信,风险识预测运行预案指挥辅助移动 别管控预警展示管理调度决策应用,演练 考核,88,应急指挥:应急平台解决方案,智能化 管理系 统,智能化HSE智能 化基础平 智80、能台 化 生 产系 统,可视化分析,可视化决策,视频会议,地面监测,视频监控,空中监控,89,应急指挥:应急平台解决方案,智能化 管理系 统,智能化HSE智能 化基础平 智能化生 产系 统,应急指挥中心,现场视频信息,应急响应信息等,电子沙盘,90,在应急状态下,应急指挥大屏幕显示突发事件现场视频信息、突发事件基础信息、应急响应信息、地理信息等,从而实现应急处置过程的统一指挥、指令通畅、协同工作、资源共享、迅速响应的目标。在弧形会议桌开口侧镶嵌 一块电子沙盘,依托地理信息数据,在电子屏上实现对应急现场地理位置进行标注,同时也可以与大屏幕实现同步 显示。,虚拟演练:事故模拟,智能化 管理系 统,81、智能化HSE智能 化基础平 智能台 化 生 产系 统,依托智慧工厂数字孪生三维数字化平台,利用三维事故模拟模型,实现了泄露(有毒有害及可燃 气体)、火灾(汽油、原油等介质)、爆炸(汽油、原油等介质)三种事故状态下的事故影响范围模 拟,为异常处置提供决策支持。,模拟泄漏物质:有毒有害及可燃气体泄漏高斯烟团模型:用于模拟有害气体瞬时泄漏,三维可视化效果 是动态的、随时间变化的高斯烟羽模型:模拟有害气体的连续稳定扩散,三维可视化效 果是固定的、静止的,泄漏 事故 模拟,模拟爆炸物质:汽油、原油等介质爆炸模型firesDll:用于可燃气云爆炸事故场景模拟,模拟火灾物质:汽油、原油等介质池火热辐射模型:82、用于装置内火灾事故的模拟储罐火灾热辐射模型:用于罐区内火灾事故的模拟,火灾 事故 模拟,爆炸 事故 模拟,91,施工作业管控,智能化 管理系 统,智能化HSE智能 化基础平 智能台 化 生 产系 统,采用物联网、地理信息系统、视频监控系统、工作流、移动应用等多种技术,通过作业现场移动 监督检查以及作业现场报警推送等方式实现对施工作业现场管控,保障现场施工安全。,实时地理信息监控展示,作业人员进驻施工现场,人员定位监控,相关人员现场签 发作业票,管理人员现场移 动监督检查,作业现场有毒有 害气体监测,报警主动推送,92,施工作业管控:人员管理,智能化 管理系 统,智能化HSE智能 化基础平 智能83、台 化 生 产系 统,人员信息管理包含常驻人员管理和临时人 员管理两部分。实时更新维 护现场人员的人员信息和身 份,掌握现场人员队伍的真 实情况。,人脸识别实现人员信息和人员面部信 息的绑定。主要功能包括人 员面部信息的采集、查看以 及人员信息的查看。,进出场管理为现场人员办理证卡,人员 通过刷卡进出现场,实现有 效管控人员进出现场的目的,避免闲杂人员随意进出工地,减少安全隐患,提高工程现 场的安全管理水平。,统计分析统计分析人员结构、人员在 场情况、人员证卡发放情况。从数据分析角度,了解工程 现场当前人员状态,为管理 者提供决策依据。,93,施工作业管控:预防人员中途离场,智能化 管理系 统84、,智能化HSE智能 化基础平 智能台 化 生 产系 统,位置定位,电子围栏,行动轨迹,精准定位人员位置,实 时监督人员在岗状态,94,监控系统在工作区域划出虚 拟电子围栏,人员超出围栏 边界时会通知本人和上级,根据人员定位信息,生成人 员工作时间内的行动轨迹,施工作业管控:预防现场人员冒名顶替,智能化 管理系 统,智能化HSE智能 化基础平 智能台 化 生 产系 统,可以扫描识别一卡一标二维码,展示包含信息以及人员录入系统照片。对卡、标 信息不一致或不符合信息的人员进行违章通报处理,以短信方式发送至施工项目 经理、施工项目总工程师、总监理、业主。,95,施工作业管控:施工现场视频监控,智能化 85、管理系 统,智能化HSE智能 化基础平 智能台 化 生 产系 统,同画面 视频监控,参数配置,利用视频监控设备(固定式、便携式、单兵式),实现对于施工现场、重要关口、重点作业和 高危环节的实时化、直观化监控。利用智能化图像分析技术,实现对于现场违章行为的自动抓 拍与告警。视频抓拍,96,施工作业管控:施工现场视频监控,智能化 管理系 统,智能化HSE智能 化基础平 智能台 化 生 产系 统,运用4G视频监控技术,通过视频监控箱实时监督现场施工情况 施工视频回放,实现施工全过程留痕视频监控箱自带实时语音通讯系统,对现场工作进行语音指导,保障施工安全,97,施工作业管控:安全措施、关键点图像留痕、86、人员到位监督,智能化 管理系 统,智能化HSE智能 化基础平 智能台 化 生 产系 统,对施工环节中需各角色人员需全部到齐的情况进行 监控并留痕,保证相关人员全部到位。,通过手机终端和4G视频监控箱对施工现场安全措施是 否齐全、施工关键点情况进行监控,保证施工安全。,98,施工作业管控:场地空间管理,智能化 管理系 统,智能化HSE智能 化基础平 智能台 化 生 产系 统,智能安全帽,利用智能安全帽设备可以对施工人员的自身工作环境进行有效监控,防止人员发生意外伤害,还可利用智能安全帽进行实时有效的工作分配和援助。主要功能可以检测工作人员是否已经佩戴智能安全帽,并提示作业人员佩戴安全帽,防止施 87、工人员出现意外情况时受到伤害,提高作业施工安全系数,保障生命安全。当突发性危险状况出现时,指挥人员可用系统对全员发出语音警报,通知人员紧急 撤离危险区域,避免事故发生;日常工作中也可使用语音功能指挥作业,方便统一 下发指示。当意外事故发生时,可“一键求救”我们根据实时定位,通知附近人员,组织更 准确及时的救援,减小事故造成的危害。对电池状态、电池电量进行实时的监控,同时会把电量上传至后台服务器,及时提 箱工作人员为设备充电,保证设备的正常使用。真实掌握工人上下班时间,安全帽都实名对应身份信息。可清清晰明白的监管每一 个人的工作状态。避免后期闹薪等财务纠纷。,99,智能安全帽,100,2019 88、Lenovo Internal.All rights reserve,.,施工作业管控:监理工作留痕,智能化 管理系 统,智能化HSE智能 化基础平 智能台 化 生 产系 统,旁站,文件审查,巡视见证取样,平行检验,签发文件 和指令,协调,签证,1,1、监理可在手机端录入自 身工作记录或拍照上传现 场工作记录表,2、对关键环节的指导监督 需进行拍照或录像,保证 监督工作的有效执行,施工作业管控:施工作业票管理,智能化 管理系 统,智能化HSE智能 化基础平 智能台 化 生 产系 统,手机APP实现完成施工作业票能够对基建现场作业过程 中存在的以下问题提出解决方案。纸质作业票无法及时审核许可,造89、成监管缺失。未能如实操作而现行开票,造成作业票与现场安全 不符。,施工作业票,巡视见证取样,平行检验,签发文件 和指令,协调,101,环境监测和高位监控,智能化 管理系 统,智能化HSE智能 化基础平 智能台 化 生 产系 统,环境监测监测废水、废弃、噪声、扬尘、噪音、气象等绿色施工 数据。,高危监控包含深基坑监测、高支模监测、塔吊运行监测等,辅助提高工程现场安全管 理水平。,利用环境监测设备与高危监控设备(深基坑、高支模、塔吊运行),实现对于现场重点高危作 业环节的实时化、立体化感知与监控,实现对于危险源的自动预警与报警。,102,环境监测:环境数据采集和预警,智能化 管理系 统,智能化HS90、E智能 化基础平 智能台 化 生 产系 统,环境监测主要展示工地微气象(温度、风力等)、废水废气排放、噪声等实时监测数据,同时 通过设置各项监控指标值,实现对工地现场的气象情况进行预警。设备用途说明对于工地微气象进行自动监测,包括风速、风向、温度、湿度、气压;对于工地扬尘进行连续自动监测,包括总悬浮颗粒物、PM10、PM2.5;对于工地噪声进行连续自动监测整套设备具备风速、风向、温度、湿 度、大气压等环境参数的监测,为扬尘和噪声监测数据的后期分析提 供气象参数保障;通过风向对扬尘的运动趋势做科学预测和报警;在不同的气象条件下,对扬尘、噪声监测数据做科学的修正;实时监测数据现场显示,给施工单位、91、城市居民以警示作用;达到噪声扬尘超标及时控制降低功能;采集、存储各种监测数据,并按后台服务器指令定时向后台服务器传 输监测数据和设备工作状态;通过移动公网、专线网络进行数据传输。一体式环境监测设备,103,环境监测:环保监测可视化,智能化 管理系 统,智能化HSE智能 化基础平 智能台 化 生 产系 统,开展泄漏检测与修复(LDAR)管理工作,建立废水、废气、噪声、环境空气等实时在线监测点,实现“环保地图”实时、可视化管理和异常报警。,104,105,重点高危监控:高支模监测,智能化 管理系 统,智能化HSE智能 化基础平 智能台 化 生 产系 统,105,实现通过实时监测高支模关键部位或薄弱92、部位的水平位移、模板沉降、立杆轴力和杆件倾角等 参数,协助现场施工人员及时发现高支模系统的异常变化。当高支模监测参数超过预设限值时,,系统进行预报警,减少安全隐患。,进行高大支模与混凝土浇筑过程监测监测项目:模板沉降、承压过大、整体位移实时预警:实时监测关键指标,出现异常后,进行实时预 警一体式采集仪内置智能监测软件;多用途无线终端,可自由组合;采样频率:1HZ的高频采样;选配4G模式可实现远程监测;配备红外遥控开关;主机可控制终端通断,减少故障率;无线传输距离:300M,可调功率;组网方式:无线自组网;,设备用途说明,106,重点高危监控:深基坑监测,智能化HSE智能 化基础平 智能化生 产93、系 统,智能化 管理系实现对基坑的周边水平位移、支护结构内力、竖向位移等项目进行监测,协助现场人员及时发统现基坑的异常变化。当基坑监测参数超过预设限值时,系统进行预报警。设备用途说明布置于深基坑,进行24小时监测,实时掌握建筑基坑的结构变化监测项目包括:表面位移、深部位移、地下水、周边建筑物变形、应力 应变多重分级预警:出现异常后,实现综合预警功能固定式测斜仪/倾角计实时监测边坡、基坑等结构的倾斜、水平位移和沉 降变形;表面应变计实时监测钢结构和混凝土结构的应变;钢筋计监测混凝土或其他结构中钢筋或锚杆的应力变化;顶出式压力计监测沟槽侧壁侧压力,监测传感器安装位置处环境温度;弦式锚索测力计监测作94、用在锚索测力计上的总荷载,获取不均匀荷载或 偏心荷载;倾角计监测边坡、基坑等结构的倾斜、水平位移和沉降变形;表面裂缝计监测结构表面裂缝或接缝的开合度;,107,重点高危监控:塔吊运行监测,智能化 管理系 统,智能化HSE智能 化基础平 智能台 化 生 产系 统,实现对塔吊的力矩、幅度、载重、塔身倾角等项目进行监测,协助现场人员及时发现塔吊运行 的异常变化。当塔吊监测参数超过预设限值时,系统进行预报警。,进行塔吊运行情况实时监测监测项目:塔机吊重、变幅量、重力矩量、回转角度量、吊钩下放量、吊臂水平值实时预警:出现异常后,进行实时预警多塔机作业施工时,当塔机大臂运行过程中可能出现碰撞危险时,系统根据设定的角 度距离,向司机发出断续或连续声光报警,并且组织塔机往危险方向继续旋转。针对施工现场多处关键性点位进行视频监控及记录,配置有四个摄像头,其中包含3 套枪机,1套云台;塔机作业范围内,系统将对特定静态区域进行保护,不允许塔机小车从任何方向进入 该静态小区;设备可对自身电路中的每一个功能模块进行自检,塔机出现违规操作时,自动给管理 人员发送报警短信;GPS全球定位,能够在电子地图上显示施工的地点;防止非塔司或者非授权人员操作塔机运行,系统需验证操作人员身份信息才能使用。,设备用途说明,108,THANKYOU!,