驱动变革，赋能发展，边缘计算助力打破石化业转型壁垒

2022-07-07 17:12:22  信息编号：K222475  浏览次数：398

自2020年新冠病毒流行以来，全球更加重视气候变化，各国传统能源企业纷纷提出能源转型路线图，向低碳能源方向转型。我国也适时提出碳达峰碳中和战略，在2030年碳达峰，2060年碳中和，第三次能源革命已经呼之欲出。作为第二次能源革命的核心，石化行业面临着能源行业百年来前所未有的大变局，而石化科技行业更是面临着面所未有的压力。如何顺应新形势的发展，保证自身不被市场所淘汰，是每个石化行业从业者所面临的问题。

我国石化科技行业困难重重

第一，随着我国经济增速放缓，人口老龄化加剧，未来中国对于能源的需求将逐步进入平台期，能源需求将趋于稳定。此外，在双碳大背景下，2021年国务院出台的《2030年前碳达峰行动方案》中明确要求，未来我国炼油能力控制在10亿吨以内，意味着未来不但新的炼油产能不但不会获批，已有的炼油产能还要逐步缩减，即未来石化市场将由增量博弈转向存量博弈，这对于在过去20年习惯市场高速增长的石化科技从业者将是新的挑战。

第二，近年来，电动车的普及呈加速之势。自2012年以来，全球电动车销量每年增长56%。2021年的销量较前一年翻一番，达到675万辆的历史最高水平。展望未来，许多国家政府已经推出政策来限制甚至禁止生产燃油车、同时减免电动车课税。全球政府和企业在大力投资充电设施。相对燃油车来说，新一代消费者更偏向于购买电动车。这些现象将继续推动电动车供求增长。虽然目前国内电动车的燃油替代当量为百万吨级，但趋势已经确立，将是石化行业未来面临的又一挑战。

第三，目前大部分石化技术进入研发平台期，无论工艺还是催化剂已经基本成熟。虽然近年来出现了悬浮床、原油直接制烯烃等新工艺，但在技术成熟度、原料和产品适用性上还存在一些问题，未来恐怕也难以颠覆目前已经成熟的石化工艺和技术。全球范围内石化技术研发，在原有技术体系上很难取得新的突破，石化技术人员不得不面对事倍功半的研发状态，投入产出边际效率越来越低。

第四，由于石化技术成熟时间较长，技术门槛逐渐降低，各路竞争者纷纷进入该赛道厮杀，导致竞争激烈，内卷加剧，甚至出现在某一特定技术上，供应商数量多于客户的情况，行业平均利润越来越低，变成红海市场。如果不依靠相关企业集团的内部保护政策，该行业势必受到外界更大的冲击。在某种程度上，石化技术已经处于过度竞争的状态。

因此，从政策、市场、技术、竞争等角度分析，石化科技行业已经站在了转型的十字路口，如果不能实现转型，相关企业和机构未来或将被市场淘汰，或将逐渐凋零。因此，如何奋力一搏，老树发新枝，通过技术创新打出一片新的市场，从红海闯入蓝海，就是摆在石化科技行业的一道必答题。

边缘计算助力打破石化业转型壁垒

当前我国石化等流程行业正向着数字化、智能化的方向发展转型，但仍存在很多壁垒制约着流程行业转型。一是存在信息孤岛现象，信息传递不及时、不全面。二是数据价值挖掘不深入，存在行业技术壁垒。三是传统设备维护耗费大，预测性维护应用不广。四是智能控制技术应用不足，节能技术改造等相关解决方案在流程行业的应用仍不充分。

据介绍，边缘计算是在靠近物或数据源头的网络边缘侧，融合网络、计算、存储、应用核心能力的分布式开放架构，其就近提供边缘智能服务，满足行业数字化在敏捷联接、实时业务、数据优化、应用智能、安全与流程隐私保护等方面的关键需求。边缘计算能够增强数据处理的实时性，减轻云端计算压力；充分发挥数据价值，助力打破行业技术壁垒；结合预测性维护技术，提升设备生产效率；结合预测性维护技术，提升设备生产效率、减少设备停机时间和提高设备的使用寿命；优化生产工艺，助力节能降碳。

针对石化行业原料危险性大，许多物料易燃、易爆、剧毒和强腐蚀，生产过程复杂，生产装置大型，技术资金密集的特性，边缘计算因其实时性和智能性的优势，可在智能监控和网络安全防护等方面助力石化行业安全生产。

目前边缘计算在石化行业主要有三方面应用。

一是边缘计算赋能油气生产数据采集和协议整合。边缘计算将端侧产生的数据进行采集和处理，形成实时的示功图数据传输至SCADA、DCS等系统。二是利用视频摄像头采集的源数据，边缘计算可以智能化地应用，如电子围栏告警、安全作业监管、环境保护监管等。三是支持石油石化生产网络的安全防护。即在通信设备上构建边缘计算能力，将一定的安全功能集中在交换机等网络设备当中，由边缘计算赋能端侧安全管控。

据记者了解，为解决行业安全生产的痛点，我国石化行业龙头企业正在促进边缘计算应用落地。例如，

中国石油构建以生产指挥系统和应急管理系统为主要模块的边缘计算平台，借助视频终端、工控采集终端PLC的边缘计算智能监控、智能分析功能，以实现油气生产建设实时监控，异常情况实时报警，信息指令实时推送等功能，提升了本质化安全管理水平和生产管理效率。

中国石化应用网络切片+MEC+UPF(用户面功能)技术，形成石油化工企业的整体边缘计算解决方案，在物料管理、生产调度、环境监测等多场景实现节电减排，节省燃料减排。

恒力石化也在开展边缘计算数字孪生项目建设，在设备域应用边缘计算对物理设备建立实时、系统的数字孪生模型，实时分析海量数据，预测设备状态，仿真设备运行，可随时掌握相关设备的健康状态，提高设备管理效率并降低设备故障隐患。

转型关键：重构模式，变革组织

数字化转型不仅是数字技术的应用，更是一个组织结构和管理模式重构的过程，企业在进行数字化转型的同时，也会对企业的运营管理模式产生一定的影响。

1.数字化转型进一步规范企业业务流程

企业数字化转型就是使用先进的信息技术，辅助整个企业生产运营。企业数字化转型的过程中，其实就是企业对业务流程梳理的过程，将业务流程进行固化，并通过各类控制软件或者信息系统相互配合，实现整个企业运营业务流。运行数字化手段促进企业流程的规范，建立标准的工作程序，减少业务中不必要的人力物力消耗，缩短流程周期，从而降低企业运营成本。

2.经营业务由“线下”转为“线上”

企业进行数字化转型以后，企业运营的“人、财、物、供、产、销”各个环节将由对应的控制系统来完成。企业通过生产层的SCADA、DCS以及MES系统，到运营层的CＲM、SＲM、WMS系统，最后到上层EＲP系统，实现整个企业数字化运营，原有的线下业务，将转为线上办公，真正实现了数据互联互通，数据多跑路，员工一键式完成，减少了业务对人员的依赖，降低企业运营成本和风险。

3.实现可视化管理

企业数字化转型就是用数字化手段对企业生产管理和运营管理。通过建立企业BI 管理驾驶舱或综合运营数字平台，对生产运营数据进行过滤、统计、分析，以实时状态流程图、趋势、报警、报表、综合图表等方式进行集成展示，以Web和 App 同步推送给相关领导，使领导可以异地实时了解现场生产情况，同时自动生成各类报表，为管理者提供决策依据。