上海綠色制造展關(guān)注到，在流程工業(yè)，尤其是能源密集型產(chǎn)業(yè)（如煤化工）的綠色轉(zhuǎn)型中，數(shù)字化轉(zhuǎn)型正從“選答題”變?yōu)殛P(guān)乎生存與效益的“必答題”。一個(gè)來自內(nèi)蒙古的典型案例顯示，通過實(shí)施 “PID整定+APC先進(jìn)控制+RTO實(shí)時(shí)優(yōu)化” 的全流程一體化控制系統(tǒng)，企業(yè)成功將生產(chǎn)裝置自控率從65% 提升至99.22%，并實(shí)現(xiàn)了年綜合效益超2689萬元的突破。展會(huì)了解到，這套系統(tǒng)不是簡單的自動(dòng)化升級(jí)，而是以機(jī)理模型和數(shù)據(jù)智能為核心，驅(qū)動(dòng)生產(chǎn)從依賴人工經(jīng)驗(yàn)的“穩(wěn)定運(yùn)行”邁向基于全局經(jīng)濟(jì)效益的 “最優(yōu)運(yùn)行”，為高耗能產(chǎn)業(yè)的節(jié)能降碳與競爭力重塑提供了具備高度可復(fù)制性的技術(shù)路徑。

一、系統(tǒng)內(nèi)核：三層架構(gòu)構(gòu)建從控制到優(yōu)化的智能閉環(huán)

該案例的成功，關(guān)鍵在于構(gòu)建了一個(gè)邏輯嚴(yán)密、閉環(huán)聯(lián)動(dòng)的三級(jí)智能控制體系，逐層解決不同維度的生產(chǎn)難題：

基礎(chǔ)層：PID整定優(yōu)化——實(shí)現(xiàn)“穩(wěn)得住”

目標(biāo)：解決控制回路波動(dòng)大、效果差的根本問題，為高階智能控制奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

實(shí)踐：對(duì)水煤漿氣化、變換凈化等10大裝置的1975個(gè)PID回路進(jìn)行全面整定，將自控率提升至接近100%，確保生產(chǎn)過程的“基本功”扎實(shí)穩(wěn)定。

核心層：APC先進(jìn)控制——實(shí)現(xiàn)“控得精”

目標(biāo)：解決多裝置、多參數(shù)耦合干擾的復(fù)雜控制難題，替代人工經(jīng)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)的“卡邊操作”。

實(shí)踐：開發(fā)25個(gè)先進(jìn)控制器，采用模型預(yù)測控制（MPC）等策略，對(duì)161個(gè)被控參數(shù)進(jìn)行分鐘級(jí)的動(dòng)態(tài)調(diào)整。例如，精準(zhǔn)控制氣化爐溫度，在保障安全的同時(shí)最大化有效氣產(chǎn)量。

優(yōu)化層：RTO實(shí)時(shí)優(yōu)化——實(shí)現(xiàn)“產(chǎn)得優(yōu)”

目標(biāo)：超越局部平穩(wěn)，追求基于實(shí)時(shí)市場價(jià)格、原料成本的全流程經(jīng)濟(jì)效益最大化。

實(shí)踐：基于嚴(yán)格的機(jī)理模型，RTO系統(tǒng)每1-3小時(shí)進(jìn)行一次全局優(yōu)化計(jì)算，自動(dòng)尋找到最佳操作點(diǎn)并下達(dá)指令給APC執(zhí)行。這標(biāo)志著生產(chǎn)管理從“事后分析”進(jìn)入 “前瞻尋優(yōu)” 的新階段。

二、綜合成效：安全、效益與綠色發(fā)展的三重統(tǒng)一

該一體化系統(tǒng)的價(jià)值體現(xiàn)在多個(gè)維度，且全部可量化：

生產(chǎn)效能的本質(zhì)提升：裝置運(yùn)行平穩(wěn)率提升至96.81%，極大減少了因人工干預(yù)和工況波動(dòng)導(dǎo)致的非計(jì)劃停車與安全風(fēng)險(xiǎn)，實(shí)現(xiàn)了“機(jī)械化換人、自動(dòng)化減人”。

經(jīng)濟(jì)效益的全面挖掘：系統(tǒng)通過精準(zhǔn)控制，在各環(huán)節(jié)“榨取”效益：1#粉煤氣化爐有效氣產(chǎn)量提升0.93%；凈化裝置蒸汽消耗降低2.92%；費(fèi)托合成產(chǎn)品收率提升0.46%；加氫精制加熱爐燃料氣消耗降低1.5%。這些看似微小的百分比改進(jìn)，匯聚成每年超2689萬元的綜合效益。

綠色低碳的直觀貢獻(xiàn)：蒸汽、燃料氣等能耗的降低，直接減少了生產(chǎn)過程的碳足跡。同時(shí)，產(chǎn)品收率的提升意味著同樣的原料投入獲得了更多有價(jià)值的產(chǎn)品，提升了 “碳原子經(jīng)濟(jì)性” ，從效率層面促進(jìn)了產(chǎn)業(yè)低碳化。

三、行業(yè)啟示：為流程工業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供的可復(fù)制范式

該案例超越了個(gè)別企業(yè)的成功，為整個(gè)流程工業(yè)（如鋼鐵、水泥、石化）的數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供了一個(gè)清晰、可落地的“方法論”：

遵循“由下至上、由穩(wěn)至優(yōu)”的實(shí)踐路徑：先通過PID夯實(shí)控制基礎(chǔ)，再通過APC解決復(fù)雜控制，最終通過RTO追求經(jīng)濟(jì)效益。這種分階段、模塊化的實(shí)施策略，有效降低了轉(zhuǎn)型的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)與投資風(fēng)險(xiǎn)。

堅(jiān)持“機(jī)理模型與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)”雙輪驅(qū)動(dòng)：其核心優(yōu)勢并非源于單純的“大數(shù)據(jù)”分析，而是將深刻的工藝機(jī)理模型與實(shí)時(shí)生產(chǎn)數(shù)據(jù)深度融合。這使得系統(tǒng)的優(yōu)化指令不僅基于相關(guān)性，更基于因果性，決策更可靠、可解釋。

明確“效益導(dǎo)向”而非“技術(shù)堆砌”的價(jià)值目標(biāo)：數(shù)字化轉(zhuǎn)型的最終檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)是經(jīng)濟(jì)效益與競爭力。該案例從一開始就將目標(biāo)錨定在提升收率、降低能耗等關(guān)鍵績效指標(biāo)上，確保了技術(shù)投入能產(chǎn)生真金白銀的回報(bào)。

上海綠色制造展認(rèn)為，以伊泰化工為代表的實(shí)踐，生動(dòng)詮釋了“綠色制造”與“智能制造”的一體兩面。對(duì)于高耗能的流程工業(yè)而言，深度數(shù)字化是實(shí)現(xiàn)深度綠色化的必由之路。通過全流程智能控制系統(tǒng)對(duì)能源與物料進(jìn)行“微米級(jí)”的精準(zhǔn)管理和優(yōu)化，是從生產(chǎn)源頭和過程中實(shí)現(xiàn)節(jié)能、降耗、增效的最有效手段。展會(huì)持續(xù)關(guān)注并致力于展示此類具備成熟方法論、已驗(yàn)證經(jīng)濟(jì)效益的系統(tǒng)性工業(yè)智能解決方案，它們是傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)邁向高端化、智能化、綠色化最堅(jiān)實(shí)的臺(tái)階。

來源：鄂爾多斯市工業(yè)和信息化局官網(wǎng)

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