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| 編輯推薦： |
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石化工业是国民经济支柱产业。我国石化产业规模已跻身世界石化大国前列。但与高质量发展和建设现代化产业链的要求相比还有差距，石化行业正通过智能工厂建设，推动可持续发展和循环经济，加快向绿色和高质量方向发展。本书是中国石化、石化盈科等单位，自主研发建设新一代石化智能工厂（3.0）的经验总结。有如下3个特点：一是首次从全生命周期角度研究智能工厂建设。全书首次基于全生命周期理论和数字孪生技术，系统论述了虚实映射的“物理工厂 数字工厂”各环节的重点内容、发展趋势和管理模式。二是突出新技术与业务的深度融合。本书内容定位是石化智能工厂3.0，体现了中国石化智能工厂实践的新理念和新成果。三是总结了近几年石化智能工厂的实践经验。对于行业数字化、网络化、智能化发展具有很强的指导和借鉴意义，为国家和行业急需。
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| 內容簡介： |
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《石油化工智能工厂：设计·建造·交付 ·运营》是中国石化、石化盈科等单位，基于国家部委多个专项和自主研发建设新一代石化智能工厂先进实践经验的系统性总结。本书首先介绍了智能制造与智能工厂相关概念、发展概况以及中国石化智能工厂 3 .0发展思路和建设内容。然后以“物理工厂 数字工厂”生命周期为主线，全面阐述了石化智能工厂设计、工程建造、数字化交付、运营等业务环节的重点内容、数字化技术支撑和管理模式。明线是物理工厂的建设，暗线是物理工厂对应的数字资产的流转。通过石化工艺成套技术、工业互联网等新一代信息技术、管理体系和标准体系的深度融合，展示了“以设计为纽带的成套技术开发与产业化融合创新”管理模式。《石油化工智能工厂：设计·建造·交付·运营》可供石油化工企事业单位的管理人员、信息化科研人员和生产技术人员阅读，也可为钢铁、冶金、建材等流程制造业的智能工厂规划、建设、运营、管理提供借鉴。
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| 關於作者： |
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王子宗，中国石油化工集团有限公司副总工程师兼信息和数字化部总经理，正高级工程师，国务院政府特殊津贴专家，中国化工学会会士，兼任中国化工学会常务理事，中国系统工程学会过程系统工程专业委员会主任委员，中国乙烯工业协会执行会长，《乙烯工业》杂志编委会主任，《化工进展》杂志编委。长期从事石化工艺与工程技术研发、工程设计及技术产业化工作，先后负责“十五”国家科技攻关计划、“十一五”国家科技支撑计划课题及中国石化“十条龙”科技攻关项目，带领产学研团队，创新开发出国际领先的复杂原料百万吨级乙烯成套技术、我国首套全流程甲醇制烯烃成套技术、国际先进的大型聚乙烯及聚丙烯成套技术，实现乙烯裂解技术、甲醇制烯烃成套技术及丙烯成套技术并出口，有力支撑我国石化工业发展。担任工程技术负责人，主持完成武汉中韩、天津中沙、镇海炼化等十多项大型乙烯工程的总体设计，建成一批现代石化工程。近年来，负责整个中国石化信息与数字化建设方面的规划、实施和管理工作，担任国家部委专项“中国石化5G基础设施建设及应用专项”“中国石化人工智能基础设施示范工程”“工业互联网 危化安全生产试点项目”等负责人。获国家科技进步等奖2项(均排第2位)、二等奖2项；省部级技术发明一等奖1项、科技进步一等奖6项；授权发明专利24件；出版《石油化工设计手册》《乙烯、丙烯生产技术与经济分析》等著作5部；荣获赵永镐科技创新奖、侯德榜化工科学技术成就奖。赵学良，中国石油化工集团有限公司信息和数字化部副总经理，正高级工程师。清华大学化学工程与工艺专业硕士研究生毕业，从事工程设计及信息化工作多年，参与了多项科技成果工业放大实验及设计工作、多项国家和集团公司重大课题研究及报告编写工作、多项国家重点信息项目试点建设工作。参与的课题主要包括:国家能源局“十三五”规划，“有害化学物质监测监管现状、问题及对策研究”“石化工业绿色发展工程科技战略及对策”“构建安全可靠、清洁环保型炼化企业”。目前负责中国石化集团油田、炼化、销售、科研、安全、环保、工程建设、物流等多个领域信息化发展专项规划及项目建设过程管理。索寒生，石化盈科信息技术有限责任公司副总裁，正高级工程师。清华大学控制科学与工程专业博士研究生毕业，长期从事石化行业供应链与物流、智能制造、工业互联网等领域信息化设计与研发工作。国家智能制造标准化专家咨询组专家，中国石化突出贡献专家，IEEE/C/SM(电气电子工程师学会智能制造标准委员会)专家，中国石油大学(北京)兼职教授、博士生导师，SACITC159NG19(全国自动化系统与集成标准化技术委员会数字化转型标准化工作组)委员。所负责“石化行业智能工厂解决方案”“石油和化工工业互联网平台建设系统解决方案”“面向信息物理系统(CPS)的制造执行系统产品和解决方案”入选工信部制造业和互联网融合发展试点示范；“石油和化工工业互联网平台(PrOMACE)”入选工信部工业互联网试点示范。获授权专利10余项，参编国家标准5项，国内外发表论文40余篇。
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| 目錄：
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第一章 绪论1
1.1智能制造概述2
1.1.1智能制造概念及发展2
1.1.2各国智能制造战略及规划7
1.1.3智能制造参考模型14
1.1.4智能制造标准体系20
1.1.5智能制造能力评价24
1.2智能工厂概述29
1.2.1智能工厂概念及内涵29
1.2.2世界“灯塔工厂”及启示30
1.3国内石化智能工厂建设实践31
1.3.1我国石化工业智能工厂建设实践31
1.3.2中国石化智能工厂建设实践33
1.4石化智能工厂发展趋势35
1.4.1从工业软件视角35
1.4.2从工业自动化架构视角43
1.4.3从工厂建设模式视角43
1.5中国石化智能工厂3.0蓝图44
1.5.1指导思想44
1.5.2“六向”发展思路44
1.5.3发展目标45
1.5.4定义及内涵46
1.5.5特征及演进路线59
1.5.6重点建设内容62
1.5.7应用场景清单68
参考文献69
第二章 石化智能工厂设计74
2.1智能工厂设计概述74
2.1.1设计现状与趋势74
2.1.2设计内涵77
2.1.3设计模式77
2.2智能工厂设计规划78
2.2.1工厂设计78
2.2.2工艺设计80
2.2.3安全设计89
2.2.4环保设计91
2.2.5仪表自控设计95
2.2.6电信设计101
2.2.7电气设计105
2.2.8动设备设计111
2.2.9静设备设计116
2.2.10工业炉设计119
2.2.11信息化设计123
2.3智能工厂设计实施125
2.3.1实施内容125
2.3.2实施方式133
参考文献139
第三章 石化智能工厂工程建造142
3.1智能工厂装备制造与采购142
3.1.1标识解析体系142
3.1.2设备成套与监造147
3.1.3采购供应链管理151
3.1.4现场物资管理158
3.2智能工厂工程安装施工161
3.2.1精益化管道施工161
3.2.2可视化设备吊装168
3.2.3模块化现场安装172
3.2.4智能化施工装备179
3.2.5平台化智慧工地184
3.3智能工厂工程建造项目管理191
3.3.1项目采购管理191
3.3.2项目施工管理194
参考文献199
第四章 石化智能工厂数字化交付201
4.1数字化交付概述201
4.1.1数字化交付概念与标准201
4.1.2数字化交付现状与趋势204
4.1.3数字化交付对于智能工厂的意义207
4.2面向智能工厂的交付要素207
4.2.1数据、模型、知识208
4.2.2交付要素的整合与迭代211
4.3数字化交付总体规划212
4.3.1工程数字化整体规划212
4.3.2设计工具软件及版本要求214
4.3.3交付过程214
4.3.4信息标准214
4.3.5数字化交付信息要求及管理215
4.3.6各主要阶段的主要工作项内容217
4.4数字化交付工作流程219
4.4.1制定数字化交付策略220
4.4.2建立标准化类库221
4.4.3建立工厂分解结构223
4.4.4制定数字化交付方案223
4.4.5装置承包商数字化交付的管理225
4.4.6智能P/ID的交付管理225
4.4.7三维模型的交付管理225
4.4.8PCF/IDF交付管理229
4.4.9供应商数字化交付的管理232
4.4.10施工单位数字化交付的管理238
4.4.11数字化交付的质量审核241
4.4.12数字化交付的验收248
4.5数字化交付的后服务253
4.5.1交付应用一体化的建设服务模式253
4.5.2数字化交付的应用258
参考文献261
第五章 石化智能工厂运营262
5.1智能工厂经营管理264
5.1.1供应链物流管理264
5.1.2智慧经营决策264
5.2智能工厂生产运营266
5.2.1生产一体化优化266
5.2.2生产操控智能化270
5.2.3设备管理智能化275
5.2.4能源管理智能化278
5.2.5安全管控智能化281
5.2.6环保管控智能化285
5.3数字化技术支撑与基础288
5.3.1基础设施288
5.3.2信息化架构290
参考文献293
第六章 石化智能工厂建设实践294
6.1镇海炼化——创新卓越共赢的智能化基地295
6.1.1企业基本情况295
6.1.2智能工厂建设历程及效果295
6.1.3企业工程建设智能化实践296
6.1.4企业智能工厂运营实践300
6.2中科炼化——高端精细绿色的智能化工厂318
6.2.1企业基本情况318
6.2.2智能工厂建设历程与效果319
6.2.3企业工程建设智能化实践319
6.2.4企业智能工厂运营实践324
6.3天津石化——敏捷高效协同的智能化工厂330
6.3.1企业基本情况330
6.3.2智能工厂建设历程与效果331
6.3.3企业工程建设智能化实践332
6.3.4企业智能工厂运营实践335
参考文献349
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| 內容試閱：
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当前，以工业互联网、人工智能、数字孪生等为代表的新一代信息技术与运营技术、制造技术深度融合，推进传统行业的数字化转型和智能化升级正愈演愈烈，新一轮工业革命正在全球范围内孕育兴起，制造业正迈向动力变革、体系重构、范式迁移的新阶段，加速向数字化、网络化、智能化方向发展。
经过数十年的发展，我国石化工业的规模、产量和技术能力都有了大幅度提升，产业规模已跻身世界石化大国前列。但是，与高质量发展和建设现代化产业链的要求相比还有差距，主要面临资源与能源利用率偏低、高端制造水平亟待提高、安全环境压力大等问题。在不断加速的能源转型、国家“双碳”目标、日益严格的监管要求和不断变化的市场需求推动下，石化工业正通过创新工艺技术与新一代信息通信技术深度融合，发展智能制造，推动可持续发展和循环经济，加快向绿色和高质量方向发展。
“十三五”期间，在国家智能制造战略部署下，石化智能制造也从“理念普及、试点示范”阶段迈入了“系统创新、深化应用”的新阶段。中国石化集团公司(以下简称中国石化)于2012年率先开展石化智能工厂建设，试点阶段为石化智能工厂1.0，提升和推广阶段为石化智能工厂2.0，共建设了16家智能工厂。经过10余年的发展，目前正在进行新一代石化智能工厂(3.0)建设。中国石化智能工厂实践起到了良好的引领和示范作用，先后有6家企业入选国家智能制造试点示范企业。首批4家试点示范企业的生产数据自动化采集率、先进过程控制投用率分别提升了20%、10%，均达到98%以上，外排污染源自动监控率达到100%，劳动生产率提高20%以上，取得了显著的经济效益和社会效益。
“十四五”以来，中国石化先后承担国家发改委、工信部、应急管理部“5G基础设施建设及应用项目”“智能制造标准试验验证公共服务平台”“工业互联网 安全生产试点项目”“人工智能基础设施示范工程”等专项。此外，还开展了“数字孪生的智能乙烯工厂”“数据治理体系及数据标准编制项目”“设备域一体化应用建设项目”以及中科炼化和镇海炼化石化智能工厂3.0建设项目等。
本书是中国石化、石化盈科等单位，基于国家部委多个专项和自主研发建设新一代石化智能工厂(3.0)先进实践经验的系统性总结。全书分为六章。第一章绪论，阐述了智能制造相关概念和发展、智能工厂相关概念和发展、中国石化智能工厂建设实践历程、中国石化智能工厂3.0发展理念、重点建设内容等。第二章石化智能工厂设计，阐述了智能工厂的设计内涵，各专业的设计需求和设计方案，并指明设计支撑工具和各阶段实施路径。第三章石化智能工厂工程建造，聚焦一体化工程采购、标准化标识解析、精益化管道施工、可视化设备吊装、模块化现场安装、智能化施工装备、平台化智慧工地等应用重点。第四章石化智能工厂数字化交付，阐述了数字化交付的内涵、要素和实践。第五章石化智能工厂运营，从智能工厂的经营管理、生产运营和数字化技术支撑与基础等方面阐述了智能化应用。第六章石化智能工厂建设实践，以镇海炼化、中科炼化和天津石化三家企业为例，聚焦各自特色的应用实践和成效。
本书由中国石化集团公司、石化盈科公司组织编写，王子宗、赵学良、索寒生、高立兵等编著。第一章由王子宗、高立兵、索寒生、刘东庆编写；第二章由王子宗、李蕾、赵学良、高雪颖、李瑞、赵剑霞、张建峥、李少鹏、宋健健、杨刚、张照千、白亮、曾翔鹏、王金光、王曦宏、朱强等编写；第三章由赵学良、胡宏、师恩容、苏申健、胡善芳、马明、周小荣、梁涛、肖洪波、雷成霞、张天岳等编写；第四章由王子宗、赵学良、李蕾、高雪颖、邹桐、彭颖、李有、宋哲、卜艳、牛慧、李鹏、宋楠等编写；第五章由高立兵、索寒生、贾梦达、高瑞、药新春、罗梦迪等编写；第六章由傅钢强、蔡荣生、聂强、索寒生、宋楠、药新春、杨秀玲、高瑞等编写。全书由王子宗、索寒生、赵学良筹划、草拟框架、组织编写、审稿定稿。
衷心感谢王基铭院士、袁晴棠院士、曹湘洪院士、孙丽丽院士以及化学工业出版社责任编辑对本书提出的宝贵建议及付出的辛劳，特别感谢以下企业提供案例素材：中国石油化工股份有限公司镇海炼化分公司、中国石化股份有限公司天津分公司、中科(广东)炼化有限公司。
由于编著者水平和时间有限，书中难免疏漏和不妥之处，恳请读者批评指正，以期日后的不断修订和提高。
编著者
2024年6月
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