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石化缘推荐:基于 PI System 的大数据分析在设备健康预测及智能

作者:admin 来源:未知  点击:84
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  原标题:石化缘推荐:基于 PI System 的大数据分析在设备健康预测及智能补货中的应用!

  赛科石油是中石化的全资子公司,采用世界上先进的工艺技术,生产乙烯、丙烯、聚乙烯、聚丙烯、苯乙烯等产品。在 2016 年度的“工业税收”排名前 100 名企业名单中位列第九。

  作为一家石油化工企业,赛科是典型的流程企业,早在 2005 就引入了 OSIsoft 的 PI System 进行生产管理。赛科数据平台的底层是十几套大型化工装置,包括乙烯、聚乙烯、聚丙烯等等,一共有几万个数据采集点。采集的数据都实时汇总到 PI System 中,同时 PI System 和赛科的各种管理系统如实验室系统、安全环保系统、计划优化系统、物料管理系统、能源优化系统等,都集成到了一起,可以对企业的数据进行集中管理。此外,赛科的工艺和设备工程师还根据实际需求在 PI System 中进行了许多定制开发,如应急响应系统、库存管理系统、运营分析系统等。这些工具在过去的十几年中,为赛科的平稳运营发挥了重要的作用。

  “基于 PI System 构建的实时数据平台和运营管理系统能够实时采集几万个点以上的数据,通过机器学习和大数据分析,使各种设备始终处于被监控状态,保证了装置运行的可靠性和生产的安稳运行。”

  目前赛科正针对其传统的设备健康预测方法,借助大数据分析寻找一些突破,这也是流程行业在大数据时代的趋势。“企业要充分挖掘数据的价值,不但需要新的方法,更需要转变企业文化,”赛科公司的 IT 经理张晨博士介绍到。“在设备健康状况预测方面,过程工业中的传统做法是使用物理模型和故障状态参数,通过微分方程或者偏微分建立故障数学模型,这个方法已经使用了上百年,它的缺点是诊断结果不理想,另外参数的选择也有难度。为了模型的精确性,需要进行大量的实验,无论在成本方面还是在效率方面都有瓶颈。”张晨博士继续介绍到。目前赛科正在推进大数据分析和机器学习的方法,这种转变在企业内首先遇到了观念上的挑战。设备工程师或者工艺工程师会抱怨说:不懂流程、不懂工艺的非专业人士怎么能做好我们的预测?“作为 IT 部门,我们要为操作部门搭起数据技术的桥梁,”张晨表示。

  对设备的运行数据进行清洗,收集和整理动设备的测点位号,导出相关测点的位号数据

  利用信号处理或者其他特征提取的方法提取信号的本质特征以供后面诊断,并用于训练机器学习算法

  目前,这套方法已经用于实际生产并在实践中验证了它的价值。2017 年 5 月 10 号,赛科发现某台动设备的状态参数发生了大的波动。接下来在 11 号、13 号再次发生波动,这触发了该设备以及关联设备的预警,赛科的设备部门根据系统预判对设备进行了抢修,避免了突发故障可能带来的损失。

  石油化工行业是重资产行业,设备资产动辄几百个亿。为确保稳定运营,一些大型资产如压缩机、油泵、换热器等关键机组都需要配置备机或者备件,这类重资产备件的库存会占用大量的资金。如何在实现资金高效配置的同时满足生产需求,是赛科需要面对的一个工业工程方面的挑战。

  设备健康预测为企业的设备优化运营提供了数据支撑。设备消耗有随机性的消耗,也有固定的消耗。如果能够预测随机性的动态消耗,将会极大提升备品备件的管理水平。动态的随机消耗会形成大量的历史数据,赛科尝试着从这些历史数据中找到随机的分布规律,来预测下一次备货的时间,从而实现智能备货、最大化资本效益、优化企业运营。OSIsoft PI System 中的 AF 架构为赛科提供了强有力的数据支撑。设备之间的层级关系和依赖关系都能通过 AF 得到准确的反映。此外,赛科还引入了 PI Vision,数据状态、数据关系以及分析结果都能以直观的图形方式得到呈现。到目前为止,赛科的库存优化模型的可靠性超过 90%,降低了几千万的库存资金。

  接下来,赛科计划进一步验证深度学习算法,提高设备健康预测的准确性、降低虚警率、争取更长的预警时间。同时将设备健康预测系统与库存优化系统集成,并将集成的系统应用于更多的设备,依靠数据实现企业的安全、平稳、高效运营。

  本文选自上海赛科石油化工IT经理张晨博士在2019 OSIsoft 中国用户大会上的演讲《基于 PI System 的大数据分析在设备健康预测及智能补货中的应用》

  OSIsoft 在运营智能方面处于全球领先地位,它提供的开放式企业基础架构可以将传感器数据、运营和人员三者联系在一起,为用户提供实时的可行信息。作为PI System 的开发企业,OSIsoft 帮助不同行业的企业在勘探、萃取、加工制造、离散型生产、物流和服务等领域使用流数据,优化提升他们的业务。三十多年来,OSIsoft 的全球客户在运营过程中依靠 PI System 实现了流程、质量、能耗、合规性、安全性和资产状况的不断完善。OSIsoft 成立于 1980 年,是一家私有企业,公司总部位于美国加州的圣莱安德罗市,在全球各地设有分支机构。有关更多信息,请浏览

  本文内容来源于OSIsoft公司,由石化缘整理发布,供大家参考了解,与石化缘合作投稿请加文末小编微信了解!返回搜狐,查看更多王中王一马中特期期准

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