罗克韦尔自动化：从智能制造到智能运维——化工行业未来工厂（52页）.pdf

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1、从智能制造到智能运维化 工 行 业 未 来 工 厂 白 皮 书1 启程 化工行业的“未来工厂之旅” .52 洞察 启航新征程 化工行业求变 .72.1 强势崛起的化工大国 . 82.2 头顶光环，脚踏泥泞 . 92.3 新赛道开辟：道阻且长 . 102.4 数字化未来：“虽迟必到” . 113 预见 化工行业未来工厂可见可期 .123.1 智能化，通往未来工厂之门 . 133.2 无人化，未来工厂的常态 . 143.3 绿色可持续，未来工厂的最美底色 . 15目录目 录2 化工行业未来工厂白皮书3.4 未来工厂的使能技术 . 164 演进 从智能制造到智能运维 .174.1 智能运维，化工行业

2、智能制造的核心 . 184.2 智能运维Rockii解决方案：应时应需而生 . 194.3 什么是智能运维Rockii解决方案 . 204.4 智能运维Rockii解决方案的总体架构 . 214.5 智能运维Rockii解决方案在化工行业的应用场景 . 225 要素 智能运维 Rockii 解决方案的核心应用 .235.1 智能运维SMC咨询（Smart Manufactory Consulting） . 245.2 智能运维FTIS创新套件平台（FactoryTalk InnovationSuite） . 255.3 智能运维PlantPAx现代化控制平台 . 265.4 智能运维智能电气系

3、统 . 27目录化工行业未来工厂白皮书 3 5.5 智能运维工业数据中心+瘦客户端管理（IDC+ThinManager）. 295.6 智能运维Pavilion8先进控制 . 305.7 智能运维FactoryTalk Batch批次管理和控制 . 315.8 智能运维ICS过程安全 . 325.9 智能运维Dynamix全厂设备状态监测 . 335.10 智能运维FactoryTalk Analytics大数据分析 . 345.11 智能运维Vuforia平台 AR远程专家指导 . 356 实践 未来工厂从这里起步 .366.1 智能运维综合应用助力涂料巨头全球化竞争 . 376.2 电气自

4、控一体化助力氢氧化锂企业产品快速上市 . 406.3 智能电气为化工新材料企业绿色发展保驾护航 . 436.4 聚合物先进控制系统助力上海赛科提质增效 . 466.5 先进控制助力化工企业打造智能工厂新标杆 . 49目 录目录4 化工行业未来工厂白皮书启程化工行业的“未来工厂之旅”顺大势，谋未来。智造新时代的大门已经敞开，新的机遇与挑战纷至沓来。如何顺应智造大趋势，运筹帷幄以抢占时代先机？作为国民经济的重要基础产业，化工行业也在积极寻求突破，开拓“智”造发展新路径，赋能行业产业链以及宏观经济的更可持续发展。化工行业未来工厂白皮书 5 一直以来，化工行业因其特殊性，危险源头多、安全风险较大，想要

5、真正达成“安、稳、长、满、优”的终极运营目标，安全生产仍是重中之重。与此同时，随着中国推出碳达峰和碳中和的“3060”战略目标，提升能源利用率，平衡减碳与经济效益，进而外延“双碳”目标向更高质量的经济、产业和社会发展，成为化工行业需要深思的重大课题， 同时亦驱动着化工行业向差异化、精细化、高端化发展。近年来，依托中国相关政策与环境法规的引导，曾经高污染、高能耗的化工企业正努力通过有效的节能举措、 产品结构调整等行动， 兑现安全、节能、环保、高效的发展决心，协助中国政府打造经济、 环境双赢的美好社会。 而这其中的每一环，从安全基石、数字管理到共赢美好未来，都需要自动化、 信息化、 数字化和智能化

6、技术的有力支持。例如，凭借生产现场数据价值的充分释放，化工行业将能更好地实现预测分析、实时响应、简化运营、优化资产性能效及减少停车等，最终实现效益优化。因此，罗克韦尔自动化预测，安全性、智能化与可持续性这三大发展趋势，将继续深化对化工行业的影响。近年来，各大行业对于“未来工厂”呼声高涨，并掀起了用数字化技术抵御风险、升级赋能的浪潮。随之而来的工业物联网、人工智能、增强 / 虚拟现实（AR/VR）、大数据分析等数字化使能技术的萌发之迅速，远超人们的想象。强大的科技新生力量，不仅让人们得以重新塑造以往陈旧的生产运营方式，更为化工行业建设未来工厂提供了坚实的支撑。在后疫情时代，用户对灵活、柔性的供应

7、需求愈发强烈，社会陡然加剧的不确定性，更让化工行业未来工厂的建设难度再次升级。 尽管如此，在全球范围内， 已经建成并投入运行的智慧工厂、无人工厂以及绿色工厂，都为化工企业提供了转型升级的优秀范本。 多年来， 作为智能制造引领者，罗克韦尔自动化将与时代需求契合紧密的 SEEE（安全、节能、环保、高效）可持续发展观，全面贯彻于智能制造中，通过领先的自动化、数字化和智能化技术赋能智能制造与碳中和，并已经结出累累硕果，为包括化工企业在内的各个行业提供了不可多得的指导经验。为更好地帮助化工企业扫除未来道路上的障碍，打通智能运维与智能制造的脉络，罗克韦尔自动化特撰从智能制造到智能运维化工行业未来工厂白皮书

8、，以飨读者。本书系统地分析了数字化未来化工行业面临的挑战，解析了化工未来工厂特征与可行的实践路径，并分享了罗克韦尔自动化帮助化工企业数字化转型的多个成功案例。现在，就请您与罗克韦尔自动化一起，开启化工行业的“未来工厂之旅”吧！启 程 化 工 行 业 的“ 未 来 工 厂 之 旅 ”6 化工行业未来工厂白皮书数字化转型和智能制造趋势已经到来洞察启航新征程 化工行业求变早在现代工业形成之前，原始的化学生产就为人类创造了丰富的物质世界。从无到有，从粗到精，化工的“魔法”全面参与着社会变革的每一个重要时刻。在今天，化工行业已经得到长足的发展，编织出了一条门类繁多、产品多样的产业链。在世界各国的国民经济

9、中，化工是许多发展中国家的基础和支柱产业，又因深度绑定石油这一重要资源，化工行业拥有着无可替代的地位。当下，新时代的洪流将生产的中坚力量从人工推向机器，新的时代变革之下，传统的化工行业也面临着空前的机遇与挑战。化工行业未来工厂白皮书 7 洞 察 - 启 航 新 征 程 化 工 行 业 求 变化工行业涉及百姓衣食住行的方方面面，并广泛地为农业、医疗、工业及快消品等众多领域提供有力支持。可以说，化工的发展速度和规模，直接影响着社会经济的各个方面。经济社会发展日新月异，化工作为典型的流程行业，在政策和技术革新的影响下，转型升级的每一步都备受关注。在过去的 150 年里，化工行业开展了多次转型，从化工

10、 1.0 到先进化工 4.0 的探索，产业经历了漫长的蜕变之路。 近年来，中国化工行业发展欣欣向荣，截至 2019 年，中国石化产品消费总量已占全球的三分之一，毫无疑问，中国已经跻身世界“化工大国”的行列。在后疫情时代，中国经济发展韧性进一步彰显。据统计，2.1强势崛起的化工大国2020 年中国国内化工行业效益在二季度后回升持续加快，三季度后利润增长迅速，截至 12 月末，化工行业营业收入利润率为6.51%，提高了 1.51 个百分点。?中国主要化工产品消费量及世界占比预测（来源：石油规划设计2021年1期）8 化工行业未来工厂白皮书洞 察 - 启 航 新 征 程 化 工 行 业 求 变中国“

11、化工大国”的头衔已实至名归，但与此同时，国内的部分化工企业仍保留着粗犷的生产方式，与发达国家的化企相比，“大而不强”的问题依然存在。而所谓“不强”，则主要体现在整个化工厂生产与运营的安全、节能、环保、高效等多个方面。众所周知，化工传统工艺常伴随种类多、毒性高的副产物及废料产出，且生产常处于高温高压等恶劣工况下，每年国内因化工安全事故造成的人员伤亡数量可谓触目惊心，越来越多的人“谈化色变”据统计，2020 年全年，中国发生的化工事故共计 148 起，造成 180 人死亡，其中较大事故 10 起， 死亡 41 人。 这血淋淋的数据不仅给企业、行业和社会公众带来了极为不良的影响，也为化工行业敲响了安

12、全的警钟。不仅如此，国内的化工企业还面临着内忧外患的双重“夹击”。时至今日，国内的一些化工厂工业技术装备落后，有的甚至仍在使用 20 世纪八九十2.2头顶光环，脚踏泥泞年代引进的老旧装备，这无疑直接导致企业的技术水平低、核心竞争力弱。放眼全球，化工产业的结构正在加速调整， 业务也逐渐聚集和细分，“大型化” 、“规模化”的趋势或将淘汰一批落后企业。且随着全球工艺技术、工程技术和设备制造技术的不断进步，化工装置的规模也逐步扩大，这对国内化工厂全生命周期内的运营提出了更大的挑战。当然，目前许多化工企业的安全基础薄弱、本质安全水平不高、现代化改造程度低等现存问题无庸置辩，整个危险化学品领域的安全风险防

13、控任务也依然艰巨。但值得注意的是，行业内企业的事故频发和生存艰难只是尖锐表象，找到问题背后真正的病灶所在，才是运营者现阶段急需破解的难题。近年来，在国内绿色可持续、高质量发展的政策聚光灯下，“本质安全”、“能效管理”、“智慧工厂”等关键词，受到了化工企业空前的关注。脚踏泥泞，向前看，化工行业前行路上弥漫着未知的迷雾，化工企业需要一股拨云见日的强大力量。化工行业未来工厂白皮书 9 洞 察 - 启 航 新 征 程 化 工 行 业 求 变陈旧的发展路径亟待转变，而数字化新技术的不断涌现，正为各大行业提供着崭新的赛道。在助力化工行业脱胎换骨、实现高质发展的方案中，智能制造、数字化转型无疑成为了企业领跑

14、赛道的重要动能。然而，化工行业“破旧立新”之路并非一帆风顺。究其根源， 相较 IT、 机器人、 航天航空等行业，化工企业更为传统，企业的管理模式和各部门协作机制相对较为落后。根据 2019 年发布的中国化工行业数字化转型成熟度白皮书调查（以下简称 “调查” ） ， 有 61% 的企业部署了自动化系统，虽然基础较好，但不同企业的自动化程度和水平仍存在较大差距，水平良莠不齐。而在信息化方面，超过七成的企业都在信息技术应用方面有所实践，但仅有不到 1/3 的化工企业部署了 ERP、MES、WMS 等信息化相关系统，数据管理能力的欠缺，从根本上阻碍了化工企业数字化转型的推进。究其原因，据该调查显示，单

15、是在资金准备方面，仅有 40% 的企业有专项的数字化转型预算。有半数以上的企业表示，缺少2.3新赛道开辟 ： 道阻且长数字化人才和技能是其面临的更大挑战，人才和经验的缺乏让企业转型逐渐走向“死胡同”。 当然，化工企业数字化转型的宿疾还不止于此。不同于以往的 B2C 模式，现如今化工行业的产业链非常长，从研发到生产再到供应，所涉及的数据也更加复杂，这无疑为转型带来了阻力。技术基础方面，许多化工企业的技术水平和管理标准并不高，因此导致数据的采集不充分，存在数据失真或缺失等问题，降低了数字化建设的效率。对于许多手握海量数据的化工企业来说，缺乏数据二次处理能力的短板仍然普遍存在，企业经营决策由此缺少有

16、价值的数据支撑。除此之外，由于化工行业内工艺路线、生产模式各不相同，数字化的需求也存在着巨大差异，很难找到转型的通用路径。在化工企业管理层面，决策者对数字化理念的理解不深刻或有偏差也是一大阻力， 企业广泛缺乏专业 “切脉诊断” 的指导。不仅如此，当企业在投入大量资金后，各部门分工的不协调和沟通不到位，也只会让转型事倍功半，这些都需要化工企业格外关注。化工企业数字化转型规划与专项预算情况（来源：中国化工行业数字化转型调查问卷）10 化工行业未来工厂白皮书洞 察 - 启 航 新 征 程 化 工 行 业 求 变工信部印发的石化和化学工业发展规划(20162020 年 )（下文简称规划）指出，现阶段中

17、国仍存在部分传统化工行业产能过剩、结构性短缺矛盾突出、工程化创新能力不足、产业布局集约化水平不高、 安全节能环保效率水平有待提升等问题。如何携手并进，助力打造“化工强国”，是每一个化工企业谋求发展的重要议题。此外，规划还提出了“五化”发展原则，即产品结构高端化、原料路线多元化、科技创新集成化、产业布局集约化、安全环保生态化，这与工业自动化、信息化和数字化转型领域的全球领先企业之一罗克韦尔自动化多年来所倡导的创造安全、 节能、 环保、 高效 （SEEE） 的价值导向不谋而合。数字化浪潮滚滚袭来，有的化工企业已经乘上风口一马当先，有的企业则在盲目跟风后手足无措，有的抑或是仍站在圈外止步观望。无论如

18、何，我们不可否认的是，在全球范围内，企业利用数字化手段抵御风险、创造价值已成为共识，低端制造已经逐渐失去了竞争力，数字化转型是行业发展的必然趋势。2.4数字化未来 ： “虽迟必到”纵观中国化工产业的发展，为了满足下游产业链各领域对石化产品高端差异化需求，从起初的尿素、氯碱等初级产品，到生产三烯三苯、MDI 等中游化工品，再到如今热门的精细化学品、新能源、新材料生产，中国化工行业不断提升整体产业链的定位。现在，这些领域的化工企业想要实现质的飞跃，无一例外都需要借助数字化技术的力量。通过数字化技术在化工领域的能量释放，化工企业有望实现可靠的远程及智能运维、数据可视、风险预判，以及全生命周期管理。无

19、论是为了实现效益优化，还是达成“安、稳、长、满、优”的终极运营目标，数字化早已成为化工行业前行的指路明灯。在国家政策、科研机构、技术供应商等各方积极的推动下，数字化技术在化工企业新征程中埋下了希望的种子，并正自上而下地改变着企业的创新思维模式。毋庸置疑，对于所有砥砺前行的化工企业来说，选择数字化，就是选择更美好的未来。化工行业未来工厂白皮书 11 预 见 - 化 工 行 业 未 来 工 厂 可 见 可 期数字化转型和智能制造趋势已经到来预见 化工行业未来工厂可见可期当今是一个自动化已羽翼丰满，数字化蓬勃发展的年代。在许多曾经“又脏又累”的领域和场景里，先进控制、物联网、各类机器人等技术设备，

20、很大程度地解放了人的双手。人们勇于改变世界的决心，以及对更安全、更节能、更环保、更高效的未来的渴望，正推动着现代技术的革新，一个个理想中的概念，也因此得以真正落地实现。未来是充满不确定性的，我们并不能预言未来的工厂必定会是什么样的，但是未来肯定不会凭空而降。透过现在的技术发展脉络和需求趋势变化，我们可以看到工厂未来的一些图景。这些年，一大批新兴技术的高速发展令人振奋，也让许多过去只存在于想象中的场景，变得愈发清晰、有迹可循。那么，对于化工行业而言，未来的工厂会是怎样的图景呢？我们不妨可以做出一些可以预见的展望。12 化工行业未来工厂白皮书预 见 - 化 工 行 业 未 来 工 厂 可 见 可

21、期首先，无论在哪一个垂直行业谈及未来工厂，“智能”都是绕不开的主题。智能化的意义和便利不胜枚举，与现在常见的数字化车间不同，智能化意味着工厂还将具有更多的自主能力，并可以通过技术手段进行一系列可视化的推理和预测。利用仿真及多媒体等技术，智能工厂还可以扩增实境，以展示设计与制造等过程。此外，工厂的系统也会具备自我学习、自行维护等能力，同时优化提升人与机器的协作水平等。因此，未来的化工厂可以有千般模样，但它一定有一个“智能化”的骨架。虽然目前化工行业的数字化建设仍任重道远，但这并不妨碍我们去构想未来：在市场对更灵活、更个性化产品的需求与日俱增的情况下，化工企业势必将乘上智能化改造的快车。通过OT与

22、IT技术的进一步融合， 在生产层面，未来化工厂或将摒弃千篇一律的大众化产品，取而代之的是可实现小批量、多种类的柔性生产。在未来更高效、更舒适、更人性化的化工厂里，人们将3.1智能化，通往未来工厂之门利用物联网等技术加强信息管理功能，提高生产过程的可控性，并更合理地规划所有工作流程。在高精确性、高可靠性的基础上，化工厂的运维人员将越来越重视设备的感知、分析、决策等功能。当然，以上的这些并非凭空想象。受全球新冠肺炎疫情影响，在后疫情时代，远程运维乃至“智能运维”的需求被空前放大。一种由工业物联网（IIoT）、人工智能（AI）、增强 / 虚拟现实 (AR/VR)、大数据分析、预测性维护等技术支撑的“

23、智能运维”新模式，将成为化工企业数字化、智能化转型升级的“拐点”。通过数据分析、制造执行系统、数字孪生和智能运维等数字化解决方案，未来化工厂能将更多的数据转化为价值，并帮助工程师和运维人员做更明智的决策，有效提升企业的资产利用率、能效水平、安全及可持续性等。如果说化工行业在产业数字化升级中已略处下风，那么未来它势必不能错过“智能化”的风口。化工行业未来工厂白皮书 13 预 见 - 化 工 行 业 未 来 工 厂 可 见 可 期一直以来，对于以化工为代表的流程行业来说，现场巡检是一项耗费大量人力财力的大工程，甚至还会因记录丢失、操作出错而导致重大资产损失。如今，“无纸化运营”已非生僻词汇，在国内

24、，许多化工厂已经率先搭建起数字化平台，用电子看板替代纸质的工作记录，大大降低了巡检频次，显著提高运维效率。那么，无纸化已经是工厂运维优化的天花板了吗？当然不是。近年来，由于产能的飞跃式增加以及设备老化等原因，化工厂的安全运行备受挑战。目前，针对工艺、设备层面发生的危险状况，工厂一般可利用安全仪表系统（SIS），例如紧急停车系统（ESD）对关键设备进行故障防护和安全保护，尽最大程度保护人身安全。但不可否认的是，人的参与本身就是许多隐患的导火索据统计，在众多的安全事故中，因人为误操作导致的事故3.2无人化，未来工厂的常态占 80%。也正因如此，向“无人化”转变也是化工厂走向未来的重要一步。目前，放

25、眼全球制造业，“无人工厂”的标准仍较难企及。但长远来看，“无人化”的概念并不是指工厂无需人工的参与，而是工厂在重点加强人机交互等功能外，还亟需一次岗位、人员结构调整的“大换血”。其实近年来，数字化技术的应用，已经让工程师可以不受地理位置的限制，只需轻松地坐在计算机旁，就能实时监控整个工厂的运行情况了。在未来， “无人工厂” 的打造， 能将化工从 “高危行业”的偏见中彻底解救出来。在应对突发危险时，在高素质专业人才和实时数据的帮助下，化工厂能够轻松实现高效率的远程运维，尽最大程度降低人员安全风险。14 化工行业未来工厂白皮书预 见 - 化 工 行 业 未 来 工 厂 可 见 可 期“无人工厂”似

26、乎已将人们对未来的想象力推至顶峰，人的缺席也标志着传统的劳动密集型生产已经告一段落。现在，在许多数字化车间里，我们能看到庞大且灵活的机械臂、井然运行的自动化产线，工厂已然成为了一只只全面武装、永不疲惫的机械巨兽。可是，未来的工厂就止步于此了吗？用更少的人完成更多的价值产出，直接影响到企业甚至产业的长远发展。然而，作为至关重要的能源行业，化工企业想要实现高质量发展，还必须拥有一个重要内核绿色可持续。作为碳排放大户，化工行业一直背负着绿色发展的责任与重担。在第 75 届联合国大会上，中国提出了力争 2030 年前实现碳达峰，2060 年前实现碳中和的目标。根据能源生产和消费革命战略3.3绿色可持续

27、，未来工厂的最美底色（20162030），到 2030 年和 2050 年，非化石能源占能源消费总量的比例分别要达到 20% 和50%。这也就意味着，未来的化工企业，不仅会面临日趋严苛的环保政策重压，还要在势不可挡的能源转型中寻找求生之道。“绿色可持续”不仅是未来化工厂图景的底色，更是帮助中国尽快实现“碳中和”的底气。可以预见，在未来化工厂里，很多产品在设计阶段要对产物种类、工艺流程进行改进，以限制并消除威胁可持续发展的不利因素。在工艺和路线的不断优化下，未来上游的炼化厂将实现 100%生产石化产品 ，成为零排放的绿色工厂，厂内有害、不易降解回用的产品也将被历史淘汰。此外，通过有效的环境风险管

28、理，化工企业将减少或彻底杜绝危险化学品泄漏事故的发生。化工行业未来工厂白皮书 15 预 见 - 化 工 行 业 未 来 工 厂 可 见 可 期“未来工厂”将会是一种全新的生产范式，工厂的结构、流程和人员都将进行重新配置，而这一切改变都源自于新一代信息技术与工业的深度融合。在未来的化工厂中，这些使能技术将被大量采用：工业物联网。利用智能传感器和执行器将人和机器与互联网连接起来，在效率、生产力和安全方面推动制造和工业流程。工业物联网将广泛应用于采购、生产、组装和包装、仓储和供应链管理，使工厂实现完全连接，信息和运营命令可以直接发送给供应商、制造商和经销商。数字孪生。基于数字孪生建立多维空间虚拟工况

29、模型、优化控制模型，实现物料配方优化、工艺参数设计与仿真、生产过程建模与优化控制、设备故障诊断和远程维护等，对设备、工况进行全生命周期监测与管理，对生产流程动态优化和过程精确控制，对生产过程进行预测性生产。人工智能。未来工厂将利用人工智能提供优化的生产管理、经营决策管理、安全辅助管理，在一些危险和人力所不能涉及的区域，全部采用智能机器、智能仪表、智能传输等方式和手段实现全自动化的生产稳定运行，用自动化、智能化代替人工繁重的劳动。AR/VR。使用增强 / 虚拟现实技术，比如佩戴智能眼镜，使员工在视野范围内获得信息，帮助技术人员更快发现故障，与生产站点即时共享数据，在更短的时间内解决故障问题。另外

30、，利3.4未来工厂的使能技术用 AR/VR 的沉浸式员工培训将成为企业标配。大数据分析。未来，工厂可使用应用程序自动处理大量数据，包括存储、检索、智能分析数据，从数据深度关联、 可视化查询、 数据报告等多个维度，为化工企业的智能化管理与决策提供数据支持。预测性维护。未来工厂将不再需要定期的维护，工厂以历史运行数据的深入分析为基础，以机器学习和自然语言处理等人工智能算法为工具，建立起一个预测性维护系统，对工厂的设备进行全生命周期的监控。智能化、无人化、绿色化，不仅是构建化工未来工厂的核心要素，也是勾画未来社会蓝图的创新路径。虽然前行的道路上挑战仍然艰巨，但在科研机构、技术供应商、化工企业等多方力

31、量的共同努力下，化工未来工厂的轮廓已可见可期，相信在不久的将来，一切愿景都将落地实现。目前，全球炼化厂仍以燃料型为主。为实现盈利能力、分子利用价值及环保效益的最大化，在石油与炼化行业，将原油以更高的比例转化为石化产品和清洁燃油成为一大趋势。可以预见，未来炼化厂内石化产品的占比将提至80%甚至100%。化工“未来工厂”七大关键要素数字孪生应用 智能化生产智慧化管理 协同化制造绿色化制造 安全化管控社会经济效益16 化工行业未来工厂白皮书开启智能制造之门演进从智能制造到智能运维尽管化工行业实现真正的未来工厂尚需时日，但无论工厂处于何种阶段，安全、节能、环保、高效都是企业需要永远追求并持续改善的四大

32、目标。从今天来看，经历过电气化、自动化、信息化的化工行业，智能化成为了实现这些目标的必然选择。在化工行业的未来工厂中，智能化也是显著特征。工业智能化，也就是常说的智能制造，已经成为各个行业当前转型升级的着力点。与其他行业相比，化工行业流程复杂，主要大宗原料和产品 80% 以上属于危险品，安全环保风险高，而且随着产业发展和国家政策监管的日趋升级，化工行业必须进一步利用信息化和智能化技术提高安全水平、推进节能减排，并提升效率。因此，化工行业推进智能制造的重要性和紧迫性更为突出。那化工行业如何实现智能制造呢？化工行业未来工厂白皮书 17 演 进 - 从 智 能 制 造 到 智 能 运 维智能制造，这

33、是一个范畴很大的概念。根据一般定义，智能制造贯穿于设计、生产、管理、服务等制造活动的各个环节，是具有自感知、自学习、自决策、自执行、自适应等功能的新型生产方式。它包括智能研发、智能产品、智能装备、智能产线、智能车间、智能工厂、智能物流与供应链，以及智能管理和智能决策等。对于化工行业来说，大部分企业已经实现初级智能系统自动化控制。由于化工生产过程的连续性和装置的大型化，且装置投资巨大，化工行业很早就对过程自动化提出了非常高的要求。当前，化工行业生产过程的自动化、数字化和智能化程度走在了整个工业体系前列，基本已经实现大型化工生产装置及生产车间的现场无人化。一个化工装置并非做到自动化、现场无人化就算

34、实现了智能制造的目标。目前，所有化工厂的中央控制室还是需要人通过电脑屏幕观察、监测生产过程，随时准备进行人工远程干预甚至去现场干预。这样一来，产品质量并不能维持在高稳定水平，生产过程的原料利用率和能源利用率也并非达到最佳。因此，如何在保证化工装置安全、自动运行，且产品维持高质量状态下，让原料、能源、资产利用率同时达到优秀状态，是当前化工行业智能制造的主要任务。也就是说，如何通过智能化的日常运营和维护，使得工厂每天都实现“至优化生产” ， 是化工行业智能制造思维应该达成的目标。智能运维， 是化工行业迈向智能制造的有效路径。智能运维，化工行业智能制造的核心4.118 化工行业未来工厂白皮书演 进

35、- 从 智 能 制 造 到 智 能 运 维在化工行业自动化、信息化和数字化转型领域深耕多年的罗克韦尔自动化，深刻洞察化工行业企业需求，在 2020 年推出了智能运维 Rockii 解决方案，旨在透过新的智能化技术，为解决化工企业运维各个环节的深层挑战提供帮助。各种先进技术在互联网领域的成功应用，不仅印证了智能运维的可行性，也使得人们开始进一步思考它在更广阔领域的发展潜力。随着近年来数字化及智能化技术的发展和赋能， 化工行业的智能运维已走进现实。从早期的手工运维，后来的机械运维、自动化运维，到现在的智能化运维，智能运维平台的演变过程与工业领域的技术革命保持同步。这类精益生产方式的演变，其目的便是

36、逐渐用设备替代人工服务，大限度地把人从繁杂的、非创造性的劳动中解放出来，以提升生产制造的效率、产品品质，并降低运营成本。罗克韦尔自动化的智能运维 Rockii 解决方案正是在智能运维技术日益成熟，化工行业自动化和信息化水平日益提高，亟需通过智能化运维来进一步提升安全、节能、环保和效率的迫切需求下，应时应需而生的创新模式。它不但精准锁定了化工企业日常运维的痛点，而且也开启了智能运维从 IT 领域走向工业制造领域的新时代。智能运维 Rockii 解决方案 ： 应时应需而生4.2化工行业未来工厂白皮书 19 演 进 - 从 智 能 制 造 到 智 能 运 维智能运维 Rockii 解决方案是由工业物

37、联网、人工智能、AR/VR、大数据分析、预测性维护等新技术支撑的数字化创新解决方案，它能够通过灵活多样的部署方式，满足企业数字化、智能化、远程化的运维需求，实现长期的持续改善。智能运维 Rockii 解决方案包含了智能运营和高效维护两个方面，覆盖以下三个维度：1. 企业从供应链一直到最终用户的产品生命周期维度；2. 企业从 OT 层到 IT 层的整个自动化、信息化纵向维度；3. 企业从工厂建设一直到工厂运行整个生命周期的维度。 智能运维 Rockii 解决方案的功能和价值包括但不限于： 实现企业运营和维护相关活动涉及到的各4.3什么是智能运维 Rockii 解决方案种数据的信息化、协作化与精确

38、化； 通过物联网平台实现数据互联，打通信息孤岛，减少人工依赖，提升运营效率； 将人的知识和运维经验与大数据、工业物联网、 机器学习技术相结合， 建立智能策略和运维系统 ； 借助 AR/VR 技术的自动远程监控和巡检解决方案，减少对人工现场出勤的高度依赖，让企业真正向少人化、进一步远程化的运维模式变革； 基于大数据和人工智能算法，“智能运维”可为企业提供预测性维护等诊断建议和辅助决策。智能运维 Rockii 解决方案这一创新运维模式让企业中的高层管理者、 厂长、 生产经理、 生产工程师、质量管理、维护人员和操作人员都能够获得相应的数据和决策支持，同时实现减轻负担、增强沟通协作等收益，从而促进生产

39、的稳定运行，达到更加安全 （Safety） 、 节能 （Energy） 、 环保 （Environmental）和高效（Efficiency）的 SEEE 创新价值。OT 资产IT 资产连接企业资产连接连接智能运维Rockii解决方案运维业务供应链前供应链后核心应用智能资源建设1工艺过程2能源管理3EHS4生产管控5物料管理6设备管理7虚拟资产管理8IT 建设9作业管理10扩展应用领域专业知识安全S能源E效率E环境E工厂经理生产经理质量维护运营操作员安全安全工程师创新技术政府服务物流安全政府服务物流采购供应商销售客户云计算3D打印移动设备AR/VR定位监测业务分析IOT5G智能感知大数据分析2

40、0 化工行业未来工厂白皮书演 进 - 从 智 能 制 造 到 智 能 运 维罗克韦尔自动化的智能运维结合了当前IT 行业非常流行的 IaaS（Infrastructure as a Service）、PaaS（Platform as a Service）、 SaaS （Software as a Service）的架构理念，将罗克韦尔自动化传统 OT 解决方案置于基础架构层；将罗克韦尔自动化集成能力特别强的现代 DCS 系统 PlantPAx 平台、创新套件 FTIS（FactoryTalk InnovationSuite）平台、 三维仿真软件 Emulate 3D 作为平台层；在此基础上开发

41、的众多基于信息技术的应4.4智能运维 Rockii 解决方案的总体架构用放置在应用层，由此构成罗克韦尔自动化智能运维 Rockii 解决方案的核心架构。如图。同时，为使智能运维 Rockii 解决方案能真正快速地为客户带来安全、节能、环保、高效的 SEEE 价值，罗克韦尔自动化还成立了智能运维 Rockii 联盟，欢迎对智能运维感兴趣的朋友加入其中，共同为中国智能制造填砖加瓦。IaaSPaaSInfrastructure and OTPlatformCustomized Industry ApplicationIMCCICMPLCIDCNSSDySCLogix AISISIPPRSS化工行业未

42、来工厂白皮书 21 演 进 - 从 智 能 制 造 到 智 能 运 维在智能运维 Rockii 解决方案架构基础上， 罗克韦尔自动化基于自身的强大自动化、信息化和数字化能力与解决方案，借助罗克韦尔自动化智能制造创新研究院的不断开拓和 Rockii 联盟的合作伙伴资源，定制了针对化工行业的行业套件。该行业套件覆盖从生产运行、设备管理、安全管控、碳中和以及高管驾驶舱五个维度，包含从 OT 到 IT 的一系列应用，提供全方位的智能运维解决方案。例如：过程控制、过程安全、先进控制和 AR/VR 等。详见图：对于规模、情况各异的化工企业，智能运维 Rockii 解决方案能够通过灵活多样的部署方式，满足企

43、业不同的需求。例如，企业既可选择轻量化、快速的云部署，也可选择灵活及可自定制的本地部署，以及支持资源共享的混合部署方式，同时还能灵活配置智能运维的规模和范围，从而为企业打造“量体裁衣”式的解决方案。本白皮书将摘选智能运维 Rockii 解决方案部分核心应用加以详细介绍，如您对智能运维 Rockii 解决方案或其中任何解决方案感兴趣，欢迎联系罗克韦尔自动化当地销售，我们将竭诚为您服务。智能运维 Rockii 解决方案在化工行业的应用场景4.5PUBLIC | Copyright 2019 Rockwell Automation, Inc. 1Rockii智能化运维解决方案APP总貌化工行业智能运

44、维解决方案应用场景专业版标准版入门版安全管控生产运行设备管理高管驾驶舱降本增效全员参与和谐共处决策科学先进控制制造执行实时优化批量控制电子看板全厂数据库碳中和过程安全操作优化报警管理过程控制智能集成灾难恢复AR远程专家指导预测性维护全厂状态振动监测智能巡检设备效能管理与分析机组控制工业数据中心电压暂降保护瘦客户端管理应急管理危化品管理火气系统信息安全电气保护安不忘危现场作业安全总管工艺安全动态总监决策支持AR/VR数字沙盘大数据分析3D工厂工业物联网平台SMC咨询POC验证智能电气能源优化排放优化变频控制能源管理碳追踪22 化工行业未来工厂白皮书要素智能运维 Rockii 解决方案的核心应用在

45、全球化工行业，从传统 DCS 系统的供给，到新兴 AR 技术的应用，从安全仪表系统（SIS），到先进控制、瘦客户端等行业解决方案，目光所及之处，罗克韦尔自动化不仅涉猎广泛，而且利用智能运维 Rockii 解决方案将其尽数纳入囊中。接下来，本章将为大家详细介绍智能运维 Rockii 解决方案在化工行业的十大核心应用。化工行业未来工厂白皮书 23 要素-智能运维Rockii解决方案的核心应用近年来，化工企业的智能化探索和实践开展得如火如荼，但每一家企业的现状和挑战都具有独特性，其所适用的智能制造解决方案也呈现出高度定制化的特征。正因如此，很多企业在寻求和实施智能制造解决方案、制订数字化转型规划时，

46、往往存在一些误区，例如： 企业缺乏对价值流的认知理解，或脱离实际业务，或是为了智能化而智能化，没有真正地对企业价值流进行梳理和再设计； 企业很容易在设备供应商和系统集成商的影响下，盲目购置大量自动化设备、信息化系统、机器人和 AGV 车辆等，这些设备的实际利用率却不高； 产线柔性化水平没有得到提升，质量、产量没有得到增长，设备利用率反而损失严重； 拉长换产间隔时间，导致在制品和成品库存大量积压，出现产品滞销状况，流动资金受限； 遭遇市场需求快速变化、客户急单等突发状况，企业无法快速响应，产品交付拖延。以上这些，都加剧了智能制造转型的不确定性，很多企业也因此对转型难以下定决心。为此，罗克韦尔自动

47、化凭借自身专注于自动化、信息化和数字化转型领域的多年积累，以及覆盖 ISA95 标准 0 层 5 层全系列解决方案， 推出了 SMC （Smart Manufactory Consulting）智能制造咨询服务，可以很好地帮助企业避免前述问题，让犹疑不定的企业不再止步不前。典型效益迄今为止，罗克韦尔自动化已经为 29 家工业企业提供了智能制造咨询服务，其中 13 个项目已经落地或正在落地。从智能战略制定到智能制造创新咨询服务，罗克韦尔自动化的 SMC 智能制造咨询服务可以帮助化工企业在全生命周期管理中实现以下目标： 战略规划：包括了解未来发展愿景，调研当前战略实施情况，了解决策者诉求，对某个智

48、能制造愿景深入探讨并达成一致； 机会甄别：为工厂实现目标找出优秀的实践路径，调研产线产能并找到改进空间，鉴别有改进空间的项目并评估潜在的改进空间； 成本规划：对目标工厂的长期规划按阶段预估各阶段实施成本； 路径规划：规划投资分步实施路径，基于投资需求规划实施项目，将该项目与客户其他主要项目合并规划，同时提供实施时间及人员计划。智能运维SMC 咨询（Smart Manufactory Consulting）5.124 化工行业未来工厂白皮书要素-智能运维Rockii解决方案的核心应用智能制造是美、德、中等制造业大国的未来主攻方向，如何正确地理解智能制造，并正确地规划和建设适合企业自身发展的智能制

49、造体系，成为目前制造业企业面临的主要挑战。在智能运维领域，罗克韦尔自动化的FTIS（FactoryTalk InnovationSuite） 平 台创新地融合了工业、技术和车间专业人员的知识专长，让企业能够更好地利用工业物联网的各项优势，有效改进车间中各运营技术（OT）设备的连通性。以本地模式，为常用工业设备之间实现快速、可扩展且安全的通信提供支持， 并提供全方位的运营智能方案，消除不同运营部门之间的壁垒，帮助企业加快实现价值转化，并重塑企业的竞争模式。 FTIS 平台可让客户快速从多个数据源中获取大量数据，组织数据并添加意见。它进一步改善了工厂车间运营技术（OT）设备连智能运维FTIS 创新

50、套件平台（FactoryTalk InnovationSuite）5.2接，从本地支持传统和新工业设备的快速连接，通过整合这些数据及来自信息技术（IT）应用程序和系统的数据，决策者可从企业中的任意位置全面了解运营状况和表现。 典型效益FTIS 平台可为决策者提供更有效的数据和深度信息，帮助企业优化工业运营并提升生产率： 一站式展示企业内部信息，让运营和系统状态一目了然； 有效改进车间中各运营技术 (OT) 设备的连通性； 以本地模式为常用工业设备之间实现快速、可扩展且安全的通信提供支持； 融合来自信息技术 (IT) 应用程序和系统的数据，决策者可以通过数字化方式全方位掌握企业各处的工业设备、生