李德芳,曾任中國石化集團公司信息化管理部主任,現任石油化工管理干部學院黨委書記,教授級高級工程師,享受國務院政府特殊津貼專家,中國石化集團有限公司突出貢獻專家,擔任工信部智能制造專家咨詢委員會委員、北京創(chuàng)造協(xié)會理事長、中國系統(tǒng)工程學會過程系統(tǒng)工程( PSE )專業(yè)委員會常務副主任。長期從事石油化工生產過程優(yōu)化、供應鏈優(yōu)化、智能工廠等方面的技術研究與應用,主持制訂了中國石化“十一五”、“十二五”、“十三五”信息化建設和應用發(fā)展規(guī)劃,主持完成了中國石化企業(yè)資源計劃管理( ERP )系統(tǒng)、集團資金集中管理、生產營運指揮系統(tǒng)、煉化生產執(zhí)行系統(tǒng)( MES )、智能工廠等重大信息系統(tǒng)的總體方案設計、項目技術攻關和組織實施工作,主持完成了多項國家級科技課題,獲得了多項技術成果,其中,省部級科技進步獎一等獎4項、二等獎3項。作為課題組長,主持完成了“石化企業(yè) MES 關鍵技攻關及應用研究”和“面向流程和混合行業(yè)的可配置 MES 產品及行業(yè)解決方案”等國家863計劃重點課題,研發(fā)出了具有自主知識產權的 SMES 軟件,打破了國外技術的壟斷,實現了 MES 系統(tǒng)在我國石化企業(yè)應用的整體突破。作為負責人,主持完成了工信部智能制造綜合標準化“石化行業(yè)智能工廠通用技術要求和評估規(guī)范標準化和實驗驗證”和“石化行業(yè)智能工廠系統(tǒng)、物與智能裝備互聯(lián)互通操作技術要求和評估規(guī)范標準化和實驗驗證”兩個項目。主持完成了中國石化“智能工廠”規(guī)劃和設計工作,并組織在燕山石化、茂名石化、鎮(zhèn)海煉化、九江石化進行了“智能工廠”試點建設,試點工作在技術和應用上都取得了重大突破和顯著成效,具有良好的示范和推廣效應。
蔣白樺,正高級工程師,享受國務院政府特殊津貼專家,石化盈科信息技術有限責任公司高級副總裁兼中國石化工業(yè)互聯(lián)網重點實驗室主任,中國智能制造系統(tǒng)解決方案供應商聯(lián)盟輪值主席,國家智能制造標準化委員會專家咨詢組專家,中國系統(tǒng)工程學會過程系統(tǒng)工程專業(yè)委員會副主任委員,石油和化工智能制造智庫委員會副主任委員,《智能制造》編委會委員,曾任中國石化長嶺煉化公司副總工程師。長期從事能源化工企業(yè)綜合自動化、 MES 、供應鏈優(yōu)化、智能制造和工業(yè)互聯(lián)網等方面的技術研究與應用,多次承擔國家863計劃重大課題及工信部工業(yè)互聯(lián)網和智能制造相關重大項目。多項成果獲得省部及國家科技進步獎。
趙勁松,清華大學化學工程系教授,博士生導師,過程系統(tǒng)工程研究所所長,工業(yè)大數據系統(tǒng)與應用北京市重點實驗室副主任;中國化工學會工程倫理教育工作委員會主任委員,中國系統(tǒng)工程學會過程系統(tǒng)工程專業(yè)委員會副主任委員,中國公共安全科學技術學會預測預警專業(yè)工作委員會副主任委員,《中國化學工程學報(英文版)》副主編,國際期刊 Computers & Chemical Engineering 、 Process Safety and Environmental Protection 編委,北京市安全生產領域學科帶頭人。主要研究方向化工過程安全,人工智能與工業(yè)大數據技術等。
李德芳，教授級高工，享受國務院政府特殊津貼。中國系統(tǒng)工程學會過程系統(tǒng)工程專委會主任、國資委國資監(jiān)管信息化專家組專家、科技部“十二五”國家科技重點專項（綠色制造專項）專家組專家、工信部智能制造專家咨詢委員會委員。1984本科畢業(yè)于大連工學院化工機械專業(yè)，1998年碩士畢業(yè)于中國社會科學院商業(yè)經濟專業(yè)，2009博士畢業(yè)于北京航空航天大學系統(tǒng)工程專業(yè)。2001年12月至2019年4月?lián)沃袊瘓F公司信息管理部主任，主持完成國家863課題“石化企業(yè)MES關鍵技術提升及軟件開發(fā)研究”、“面向石化行業(yè)的可配置MES產品及行業(yè)解決方案”、“面向石油化工的節(jié)能環(huán)保與安全管控MES開發(fā)及應用”等。負責工信部智能制造綜合標準化“石化行業(yè)智能工廠通用技術要求和評估規(guī)范標準化和實驗驗證”和“石化行業(yè)智能工廠系統(tǒng)、物與智能裝備互聯(lián)互通操作技術要求和評估規(guī)范標準化和實驗驗證”項目。牽頭組織了中國石化“智能工廠”規(guī)劃設計工作，其中九江石化、鎮(zhèn)海煉化、茂名石化被工信部列為國家智能制造試點示范項目。曾獲得國家部委級一等獎1項，中國石化集團公司科技進步獎一等獎4項、二等獎3項，2010年被中國化工學會信息技術應用專業(yè)委員會評為成就獎，2011年被中國石油和化學工業(yè)聯(lián)合會評為“兩化融合”杰出管理獎。
蔣白樺，石化盈科信息技術有限責任公司高級副總裁，教授級高工，曾承擔多項863、工信部重大課題，完成了多家石化智能工廠試點建設，其中九江石化、鎮(zhèn)海石化等8家企業(yè)被列為國家智能制造試點示范項目。曾獲國家科技進步二等獎1次、中國石化科技進步一等獎3次、二等獎6次。
趙勁松，清華大學化工系主任、教授，工業(yè)大數據系統(tǒng)與應用北京市重點實驗室副主任，中國過程系統(tǒng)工程專業(yè)委員會副主任委員。兼任聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署（UNEP）國際專家、《化工學報》期刊副主編，國際期刊《Computers & Chemical Engineering》和《Process Safety and Environmental Protection》編委。曾獲中國石油和化學工業(yè)聯(lián)合會科技進步一等獎1項、二等獎1項。
0 緒論 001
0.1 石化工業(yè)發(fā)展趨勢和挑戰(zhàn) 001
0.1.1 石化工業(yè)發(fā)展趨勢 001
0.1.2 當前石化工業(yè)的新挑戰(zhàn)和新機遇 005
0.2 石化工業(yè)數字化智能化發(fā)展現狀 008
0.2.1 石化工業(yè)發(fā)展的必由之路——數字化智能化轉型 008
0.2.2 國際石化工業(yè)數字化智能化發(fā)展現狀 013
0.2.3 我國石化工業(yè)數字化智能化轉型現狀 015
0.3 石化工業(yè)數字化智能化發(fā)展思考 017
0.3.1 石化工業(yè)數字化智能化轉型內涵、方法與策略 017
0.3.2 石化工業(yè)數字化智能化轉型帶來的創(chuàng)新和變化 020
0.4 本書主要內容 025
參考文獻 028
第1篇 基礎篇 029
1 經營管理信息化 031
1.1 企業(yè)資源計劃系統(tǒng) 032
1.1.1 概述 032
1.1.2 系統(tǒng)架構 032
1.1.3 主要模塊 032
1.1.4 應用效果 035
1.2 資金集中管理系統(tǒng) 036
1.2.1 概述 036
1.2.2 系統(tǒng)架構 036
1.2.3 主要模塊 037
1.2.4 應用效果 038
1.3 預算管理系統(tǒng) 040
1.3.1 概述 040
1.3.2 系統(tǒng)架構 040
1.3.3 主要模塊 041
1.3.4 應用效果 041
1.4 風險管控系統(tǒng) 042
1.4.1 概述 042
1.4.2 系統(tǒng)架構 042
1.4.3 主要模塊 043
1.4.4 應用效果 045
1.5 協(xié)同辦公系統(tǒng) 045
1.5.1 概述 045
1.5.2 系統(tǒng)架構 046
1.5.3 主要模塊 047
1.5.4 應用效果 047
1.6 數據倉庫系統(tǒng) 048
1.6.1 概述 048
1.6.2 系統(tǒng)架構 048
1.6.3 主要模塊 049
1.6.4 應用效果 050
參考文獻 051
2 生產營運信息化 052
2.1 集團生產營運指揮系統(tǒng) 052
2.1.1 概述 052
2.1.2 系統(tǒng)架構 054
2.1.3 主要模塊 055
2.1.4 應用效果 058
2.2 安全管理系統(tǒng) 059
2.2.1 概述 059
2.2.2 系統(tǒng)架構 060
2.2.3 主要模塊 061
2.2.4 應用效果 062
2.3 環(huán)保管理系統(tǒng) 063
2.3.1 概述 063
2.3.2 系統(tǒng)架構 063
2.3.3 主要模塊 064
2.3.4 應用效果 065
2.4 生產執(zhí)行系統(tǒng) 065
2.4.1 概述 065
2.4.2 系統(tǒng)架構 066
2.4.3 主要模塊 067
2.4.4 應用效果 069
2.5 實驗室信息管理系統(tǒng) 072
2.5.1 概述 072
2.5.2 系統(tǒng)架構 073
2.5.3 主要模塊 074
2.5.4 應用效果 077
2.6 能源管理系統(tǒng) 078
2.6.1 概述 078
2.6.2 系統(tǒng)架構 079
2.6.3 主要模塊 080
2.6.4 應用效果 082
2.7 物流管理系統(tǒng) 085
2.7.1 原油物流子系統(tǒng) 085
2.7.2 成品油物流子系統(tǒng) 089
2.7.3 化工品物流子系統(tǒng) 092
2.8 工業(yè)控制系統(tǒng) 097
2.8.1 集散控制系統(tǒng) 097
2.8.2 數據采集與監(jiān)視控制系統(tǒng) 101
2.8.3 先進控制系統(tǒng) 106
2.9 工程項目管理系統(tǒng) 112
2.9.1 概述 112
2.9.2 系統(tǒng)架構 112
2.9.3 主要模塊 113
2.9.4 應用效果 115
2.10 實時數據庫系統(tǒng) 116
2.10.1 概述 116
2.10.2 系統(tǒng)架構 117
2.10.3 主要模塊 118
2.10.4 應用效果 119
參考文獻 119
3 客戶服務信息化 121
3.1 采購電子商務系統(tǒng) 122
3.1.1 概述 122
3.1.2 系統(tǒng)架構 122
3.1.3 主要模塊 123
3.1.4 應用效果 124
3.2 客戶關系管理系統(tǒng) 125
3.2.1 概述 125
3.2.2 系統(tǒng)架構 126
3.2.3 主要模塊 127
3.2.4 應用效果 128
3.3 加油卡系統(tǒng) 129
3.3.1 概述 129
3.3.2 系統(tǒng)架構 130
3.3.3 主要模塊 131
3.3.4 應用效果 132
3.4 零售管理系統(tǒng) 133
3.4.1 概述 133
3.4.2 系統(tǒng)架構 134
3.4.3 主要模塊 135
3.4.4 應用效果 136
3.5 非油品銷售管理系統(tǒng) 137
3.5.1 概述 137
3.5.2 系統(tǒng)架構 137
3.5.3 主要模塊 139
3.5.4 應用效果 140
3.6 網上銷售服務系統(tǒng) 141
3.6.1 概述 141
3.6.2 系統(tǒng)架構 141
3.6.3 主要模塊 141
3.6.4 應用效果 143
參考文獻 143
4 信息化基礎設施 144
4.1 數據中心 145
4.1.1 系統(tǒng)架構 145
4.1.2 主要模塊 146
4.2 網絡 150
4.2.1 系統(tǒng)架構 150
4.2.2 主要模塊 153
4.3 云平臺 154
4.3.1 系統(tǒng)架構 154
4.3.2 主要模塊 156
4.4 運維管理平臺 157
4.4.1 系統(tǒng)架構 158
4.4.2 主要模塊 160
4.5 網絡安全 161
4.5.1 系統(tǒng)架構 161
4.5.2 主要模塊 162
參考文獻 164
第2篇 理論篇 165
5 石化智能化轉型核心——PCPS 167
5.1 CPS的基本概念、層次與特征 167
5.1.1 CPS的基本概念 167
5.1.2 CPS的層次 168
5.1.3 CPS的特征 168
5.2 石油化工價值鏈特征 170
5.3 PCPS的內涵、功能與特征 171
5.3.1 PCPS的內涵 172
5.3.2 PCPS的功能與特征 173
5.4 PCPS的體系架構 176
5.4.1 PCPS的體系架構設計 176
5.4.2 PCPS的單元結構和計算架構 179
5.5 PCPS的關鍵使能技術 185
5.5.1 石化生產裝置智能建模技術 185
5.5.2 面向石化本質安全的過程柔性優(yōu)化設計技術 196
5.5.3 石化生產過程優(yōu)化技術——（實時）智能優(yōu)化運行技術 198
5.5.4 先進控制技術 207
5.5.5 故障智能檢測與診斷技術 210
5.5.6 石化安全智能監(jiān)控技術——基于視頻監(jiān)控系統(tǒng)的智能火災識別 216
參考文獻 219
6 石化工業(yè)互聯(lián)網 225
6.1 石化工業(yè)互聯(lián)網業(yè)務視圖 227
6.2 石化工業(yè)通信網絡 230
6.2.1 石化工業(yè)通信網絡現狀 230
6.2.2 石化工業(yè)通信網絡發(fā)展趨勢 232
6.3 石化工業(yè)互聯(lián)網平臺 236
6.3.1 平臺功能 236
6.3.2 石化工業(yè)物聯(lián)引擎 240
6.3.3 石化工業(yè)數字化引擎 246
6.3.4 石化工業(yè)大數據與人工智能引擎 250
6.3.5 石化工業(yè)實時優(yōu)化引擎 257
6.3.6 石化工業(yè)軟件 261
6.3.7 部署實施 268
6.4 石化工業(yè)互聯(lián)網安全體系 272
6.4.1 石化工業(yè)互聯(lián)網安全防護系統(tǒng)架構 273
6.4.2 石化工業(yè)互聯(lián)網安全核心能力 274
6.4.3 重點發(fā)展領域 276
6.5 標準化和成熟度評估 277
6.5.1 石化行業(yè)智能制造參考模型 277
6.5.2 石化行業(yè)智能制造標準體系結構 280
6.5.3 石化行業(yè)智能制造成熟度評估 283
參考文獻 286
7 數字化智能化轉型路線圖與重點任務 288
7.1 對石化工業(yè)數字化智能化發(fā)展的思考 289
7.1.1 總體思路 289
7.1.2 發(fā)展重點 299
7.2 石化工業(yè)數字化智能化轉型路線圖 302
7.2.1 經營管理走向智能化管理體系 302
7.2.2 生產營運走向智能化制造體系 304
7.2.3 客戶服務走向智能化服務體系 305
參考文獻 306
第3篇 實踐篇 307
8 集團級數字化智能化轉型案例 309
8.1 集中管控 309
8.1.1 發(fā)展歷程 311
8.1.2 系統(tǒng)建設 311
8.1.3 應用效果 313
8.2 共享服務 314
8.2.1 發(fā)展歷程 315
8.2.2 解決方案 316
8.2.3 應用效果 320
8.3 集團商業(yè)模式創(chuàng)新 321
8.3.1 易派客 321
8.3.2 石化e貿 326
參考文獻 330
9 煉油化工數字化智能化轉型案例 331
9.1 “老煉廠”舊貌換新顏——九江石化 331
9.1.1 基本情況 331
9.1.2 轉型歷程與效果 332
9.1.3 新一代生產營運指揮中心 334
9.1.4 生產一體化優(yōu)化 337
9.1.5 內外操協(xié)同 339
9.1.6 環(huán)保地圖 341
9.1.7 三維數字工廠 343
9.1.8 裝置結焦及預測預警大數據分析 346
9.2 行業(yè)“標桿”煉化工廠——鎮(zhèn)海煉化 350
9.2.1 基本情況 350
9.2.2 轉型歷程與效果 350
9.2.3 生產全流程優(yōu)化 353
9.2.4 生產調度與物料操作協(xié)同 355
9.2.5 工程建設全生命周期管理 358
9.2.6 自動化立體倉庫 361
9.2.7 乙烯裝置在線實時優(yōu)化 363
9.2.8 智能視頻分析 365
9.3 創(chuàng)新型沿海煉廠——茂名石化 367
9.3.1 基本情況 367
9.3.2 轉型歷程與效果 368
9.3.3 新一代生產指揮中心 371
9.3.4 生產執(zhí)行日優(yōu)化效益 373
9.3.5 施工作業(yè)過程管控 375
9.3.6 泄漏檢測與VOCs管控 377
9.3.7 設備健康管理 379
參考文獻 381
10 煤化工及其他工廠數字化智能化轉型案例 383
10.1 現代煤化工企業(yè)—中煤陜西公司 384
10.1.1 基本情況 384
10.1.2 轉型歷程與效果 384
10.1.3 生產管理系統(tǒng) 388
10.1.4 大機組監(jiān)測系統(tǒng) 392
10.1.5 應急指揮系統(tǒng)平臺 396
10.1.6 輔助決策系統(tǒng) 399
10.1.7 企業(yè)信息集成平臺 402
10.2 化纖行業(yè)全要素一體化智能工廠—新鳳鳴集團 407
10.2.1 基本情況 407
10.2.2 轉型歷程與效果 408
10.2.3 智能產線 409
10.2.4 智能排產 410
10.2.5 智慧銷售 412
10.2.6 智慧物流 414
11 油氣管網管理數字化智能化轉型案例 419
11.1 概述 419
11.2 解決方案 420
11.2.1 管線數字化管理 422
11.2.2 管線運行管理 423
11.2.3 管道完整性管理 424
11.2.4 應急響應 426
11.2.5 隱患管理 427
11.2.6 大數據應用 428
11.2.7 移動應用 428
11.3 應用效果 430
11.3.1 技術及應用創(chuàng)新性 430
11.3.2 應用效益 435
11.3.3 應用成效 437
參考文獻 440
12 油田企業(yè)數字化智能化轉型案例 441
12.1 數字化大型氣田—中原普光 444
12.1.1 基本情況 444
12.1.2 轉型歷程與成效 445
12.1.3 應急一體化指揮 447
12.1.4 一體化生產指揮 450
12.1.5 井站無人值守 452
12.1.6 安全環(huán)保管控 453
12.1.7 基于大數據的產量預測 455
12.2 大漠上的智能油田—西北油田 456
12.2.1 基本情況 456
12.2.2 轉型歷程與成效 457
12.2.3 井站場無人值守 458
12.2.4 單井工況診斷 462
12.2.5 管線泄漏智能識別 463
12.2.6 能耗管理與優(yōu)化 466
12.2.7 設備預知性維修 468
參考文獻 470
13 油品銷售企業(yè)數字化智能化轉型案例 471
13.1 多元化創(chuàng)新型銷售企業(yè)—浙江石油分公司 472
13.1.1 基本情況 472
13.1.2 轉型歷程與效果 473
13.1.3 經營管理精細化 474
13.1.4 風險防控信息化 477
13.1.5 創(chuàng)新業(yè)務數字化 479
13.1.6 安全管理移動化 482
13.1.7 儲運設施智能化 484
13.2 站級一體化智能加油站—香港石油分公司 486
13.2.1 基本情況 486
13.2.2 發(fā)展歷程 487
13.2.3 解決方案 489
13.2.4 應用效果 491
參考文獻 492
索引 493
書單推薦
