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大化工行業全價值鏈優化,賦能產業從規模驅動轉向效率驅動

大化工行業全價值鏈優化,賦能產業從規模驅動轉向效率驅動

在支撐國民經濟運轉的眾多產業中,化工行業堪稱“工業之母”。它向上承接原油、天然氣等基礎能源與資源,向下延伸出成品油、乙烯、芳烴、合成樹脂、化肥、精細化學品乃至高性能新材料等數以萬計的產品,深度嵌入能源、交通、建筑、紡織、農業與高端制造等領域,是現代產業發展的重要基石。

邁入“十五五”新階段,新型工業化、數智化變革與綠色低碳發展并行推進,也推動著化工產業向高端化、智能化、綠色化深度迭代,承壓與機遇并存。一方面,行業肩負著“雙碳”目標引領碳減排的重任,又承受著原料價格波動、能源成本上升與市場競爭加劇的多重壓力;另一方面,AI、工業大數據等技術的日益成熟,也讓以數據驅動優化、以AI賦能工藝成為現實可能。

向數智化要效益、向精細化要空間,從“規模驅動”轉向“效率驅動”,從單點數字化改造邁向全價值鏈智能優化,正成為化工行業轉型升級的重要方向。對于企業而言,全價值鏈優化不僅意味著單套裝置或局部生產環節的優化,更是貫通原料采購、生產計劃、調度執行、裝置運行乃至經營決策等關鍵環節,在安全、質量、能耗、產量與盈利能力之間實現整體最優。

全價值鏈挑戰:從局部數字化轉向全局卓越運營

轉型之路并非坦途。大化工行業屬于技術密集、資本密集的重資產行業,同時也是對安全、環保、連續生產要求極為苛刻的流程工業。當前行業數字化改造落地速度較快,但轉型質量參差不齊,存在“單點改造多、全局優化少,數據上線多、價值落地少”等突出問題,難以匹配行業高質量發展與企業卓越運營的深層需求,具體體現在三個方面。

1.行業工藝高度復雜,人工經驗調控存在局限

大型煉化裝置工藝環節可達數十個,變量具備強耦合、大滯后、非線性的特征顯著。操作人員依靠人工經驗開展調節,很難在復雜工況下持續維持最優運行狀態。產品質量波動、能耗居高不下、高附加值產品收率難以穩定提升,成為長期困擾企業的痛點。

2.工業數據存量充足,但數據資產化能力薄弱

化工廠每日會產生流量、溫度、壓力、組分分析等海量工業數據,數據鏈條完整且體量龐大。但這些數據大多沉睡在歷史數據庫中,未能轉化為對裝置運行狀態的實時洞察和優化決策。數據的“資產化”程度極低,大量潛在效益被無聲吞噬。

3.優化改造碎片化,價值鏈協同效益難以釋放

現階段企業數智化轉型大多聚焦單一單元、單套裝置的局部優化,缺乏從原料采購、生產計劃、調度執行到裝置運行、產品銷售的全流程統籌視角。各環節之間信息傳遞與協同優化能力不足,無法對產能、能耗、質量、成本、安全等核心指標開展動態平衡,制約企業整體盈利能力與運營效率的進一步提升。

因此,數智化轉型要真正轉化為經營成果,仍需跨越工藝、數據與協同三重挑戰。化工企業亟需的是一套能夠深度適配工藝場景、以可量化效益為核心的全價值鏈優化方案。

解決方案:以全價值鏈優化實現“安穩長滿優”

深耕工業及能源領域多年,施耐德電氣精準把握行業轉型痛點與一線生產需求,依托深厚的行業洞察、先進技術以及扎實的工業實踐積累,構建起以先進過程控制(APC)、在線實時優化(RTO)以及Spiral Suite一體化供應鏈管理平臺為核心的大化工全價值鏈優化方案,實現從裝置控制、生產優化到供應鏈協同與經營決策的縱向貫通,推動企業從局部優化走向全局尋優,在實現生產“安穩長滿優”的基礎上,持續提升整體經營效益和投資回報。

全價值鏈優化首先始于裝置層面的穩定與高效運行,裝置平穩運行是一切效益的基石。依托施耐德電氣EcoStruxure? APC先進過程控制系統,以系統算法模塊為核心,能夠實時預測裝置運行軌跡,提前修正操作變量,降低對人工經驗調節依賴,實現裝置更加穩定、高效的運行。在此基礎上,通過“卡邊操作”優化技術,讓關鍵被控參數在安全邊界內逼近產品質量規格與裝置能力極限——既守住安全與質量的底線,又充分挖掘裝置的效益空間。

光“穩”還不夠,更要“優”。施耐德電氣RTO實時在線優化平臺基于嚴格機理模型與在線優化算法,可結合原料性質變化、裝置工況以及市場條件變化,持續計算經濟最優操作點。同時,RTO與APC深度聯動,形成“優化、執行、反饋、再優化”的智能閉環,推動裝置從穩定運行邁向持續經濟優化,實現生產效益與運營效率同步提升。

從裝置最優走向經營最優。如果說APC幫助企業實現生產“穩”,RTO推動企業實現生產“優”,那么Spiral Suite則進一步把優化邊界拓展至生產計劃、調度執行和供應鏈協同層面,完成從單裝置最優向全廠乃至全價值鏈最優的跨越。施耐德電氣Spiral Suite是一體化供應鏈管理平臺,集成原油原料管理分析、多周期生產計劃優化、生產調度排程、供銷網絡優化及排產模型生成等核心能力。平臺打通原油貿易采購、儲運、加工、生產執行全鏈路,統一數據和業務底座,推動跨部門業務高效協同。基于全價值鏈視角,企業不僅能夠快速評估原油價值、優化資源配置和生產計劃,還能夠在市場波動背景下動態調整經營策略,實現從生產最優向經營最優的延伸,持續釋放全價值鏈協同效益。

實踐案例:可量化、可驗證的企業數智轉型答卷

單套裝置優化能夠帶來局部改善,但真正決定企業競爭力的,是貫穿計劃、調度、生產和運營全過程的全價值鏈協同優化能力。面對不同規模、不同裝置類型及不同經營訴求的客戶場景,施耐德電氣正持續將全價值鏈優化能力轉化為可量化、可驗證的經營成果。

山東某頭部石化企業通過部署施耐德電氣EcoStruxure? APC系統,有效解決裝置強耦合、大滯后的控制難題。并基于卡邊精準優化,僅單位產品能耗降低一項,每年可創造直接經濟效益約326萬元。該項目還搭建APC+RTO閉環調控體系開展動態尋優,充分釋放裝置產能效益,每年可帶來直接經濟效益約1170萬元。同時,基于Spiral Suite一體化供應鏈管理平臺實現多部門業務協同,企業實現對原油物性的科學管理,支撐全廠生產協同優化與精益化經營落地。

全球某能源公司云端部署Spiral Suite一體化供應鏈管理平臺,有效解決了原油貿易、生產計劃、調度系統相互割裂、業務協同困難的痛點。平臺落地后,計劃模型運算時長由7小時壓縮至3.25分鐘,大幅提速排產規劃、原料分析與調度優化,每噸產品可通過商業優化提升收益35元;同時降低IT部署與運維成本,輸出兼顧經營收益與風險可控的智能決策方案。

面向煉化之外的石化能源管理、公用工程優化場景,價值鏈優化方案同樣能發揮至關重要的作用。某大型石化集團汽電共生廠針對機組運行復雜、負荷需求波動以及能源成本變化等情況,引入了施耐德電氣基于RTO平臺的實時優化解決方案。通過對生產運行與能源利用進行動態優化,提升了運行決策的科學性和設備管理透明度,最終實現全廠運行成本降低1.5%以上。

實現全價值鏈優化,只是施耐德電氣賦能大化工產業高質量發展的重要實踐之一。從裝置控制到實時優化,從生產運營到供應鏈協同,化工行業的競爭焦點正在從局部效率提升轉向整體價值創造。施耐德電氣憑借貫通計劃、調度、生產、運營與供應鏈的一體化優化能力,幫助企業將分散在各環節的改善空間轉化為可持續的經營收益,攜手共建更加安全、高效、綠色和韌性的產業未來。

關于施耐德電氣

作為能源科技的全球引領者,施耐德電氣通過電氣化、自動化和數智化解決方案,驅動每個行業、企業以及家庭實現高效和可持續發展。

施耐德電氣的技術涵蓋智能設備、軟件定義的架構、AI賦能的系統、數字化服務以及專家咨詢,確保樓宇、數據中心、工廠、基礎設施以及電網能夠在開放的、交互式的生態系統中穩定運行,并助其提升績效、韌性及可持續性。

施耐德電氣多次被評為全球最可持續的企業,在全球100多個國家擁有超過16萬名員工、100多萬個合作伙伴。

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唐楠
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