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煤化工智能工厂河南金马能源股份有限公司（以下简称金马能源）成立于2003年，是河南省第一大苯加工企业和第二大炼焦企业、煤化工焦化行业领先的焦炭生产商及焦化副产品加工商，年产焦炭220万吨、焦油深加工18万吨、粗苯精制20万吨、氢气3亿立方米、液化天然气1亿立方米、工业用煤气6亿立方米。

一、企业简介

河南金马能源股份有限公司（以下简称金马能源）成立于2003年，是河南省第一大苯加工企业和第二大炼焦企业、煤化工焦化行业领先的焦炭生产商及焦化副产品加工商，年产焦炭220万吨、焦油深加工18万吨、粗苯精制20万吨、氢气3亿立方米、液化天然气1亿立方米、工业用煤气6亿立方米。多年来，金马能源按照“生产智能化、管理智能化、物流智能化”和产业转型升级的思路，重点发展清洁能源、精细化工、高端碳材料、智能物流等产业，努力实现煤炭的清洁高效利用和绿色可持续发展。

二、项目简介

金马能源以智能化项目建设和改造为主要抓手，围绕生产、安全、环保、节能等方面，建设金马能源智能工厂一体化管控平台，形成以生产执行系统（MES）为主线的生产智能化、以企业资源计划系统（ERP）为主线的管理智能化、以集团安全环保应急调度指挥为主线的安环应急智能化三大板块。通过集团所有系统数据互联互通，形成工业大数据并进行数据分析，实现金马能源决策智能化，从而推动企业高质量发展，逐步实现“金马制造”向“金马智造”的转变，走出一条绿色低碳智能高效的循环发展新路。

三、项目技术方案

河南金马能源股份有限公司煤化工智能工厂总体架构如图1所示。image002.jpg

（一）MES系统

1、监控报警。实时流程监控模块能够便捷生成各种内容丰富、界面友好的图形画面。并与多种数据库无缝连接，通用性强，节约投资，易于系统扩展。

2、计划管理。生产计划管理涵盖所有生产相关计划的编制、分解、传达和执行。通过制定年、月、旬、日计划，指导企业生产调度，提高企业资源利用率。

3、生产管理。生产管理通过有效操作规范，辅助值班人员接收调度指令，安排好生产计划。并通过对生产操作行为进行监控、指导和记录，保证车间生产工作安全、稳定、高效运转。

4、工艺质量管理。包括工艺规程管理、质量管理、化验分析、配煤管理等模块。通过进行原材料、半成品、产成品检验，系统提供实时报表协助技术人员分析产品质量趋势。

5. 设备管理。记录设备基本技术参数、原始采购信息（制造和安装）、重要技术参数、设备逻辑和物理位置。在此基础上，通过设备编码与其他功能模块关联，形成设备动态信息卡，包括当前备品备件数量、历史缺陷和检修记录等。

7. 物料管理。以生产实绩测量为依据，对生产过程中所产生的原料投入、产品消耗、原料进厂、产品出厂、各装置的投入产出等进行计量、统计和跟踪。

8. 能源管理。实现对水、电、汽、气、风、原料等重要能源数据不同维度统计、对比、分析，为生产统计、生产调度与优化和经营管理提供公用过程数据，实现对全厂能源的精细化管理。

9、安全管理。通过安全统计分析、应急管理、安全监督检查、综合业务管理、安全教育培训、危险品管理等功能，实现对各种事故进行调查分析、记录、审核、制表，组织进行安全技术、安全规程的教育培训，有效预防意外事故发生。

10、环保管理。将集团公司排放检测数据集中采集，统一监控管理控制，出现超标及时预警，及时调整，防止污染物排放超标。

12、项目管理。覆盖工程申报、招投标、合同管理、进度安排和跟踪、资金投入和使用、资源调配和管理、安全管理、质量管理、风险分析、项目评估等工程项目全过程。

13、企业知识库

企业知识库积累、保存信息和知识资产，为企业内部信息和知识的传播提供平台。

（二）ERP系统

ERP系统主要包括财务、采购、销售、仓储、预算、成本结算等功能模块，实现集团与各子公司财务一体化管控、数据共享、实时查询，提高了成本核算的精准性；并实现与办公自动化（OA）系统深度融合，通过业务系统整合，有效提高管理效率和系统应用水平。

（三）大宗物料无人计量系统

可定义个性化调整（排号系统），实现自动排队。利用身份证识别技术，对接物流系统，读取客商业务数据，自动关联用户身份、车辆和业务信息。现场计量通过车牌识别、自动道闸、红外定位、身份证或扫描二维码、称重模型等技术智能判断现场计量状态并精准控制业务流程，实现全无人值守的智能化物料管理。

（四）视频监控系统管理平台

采用海康视频监控一体化管理平台，实现集团500余路监控统一管理，统一存储，并与MES、融合通信、安全应急指挥等系统实现联动管理。

（五）安环应急调度指挥管理系统

建设“统一高效、响应迅速、协调联动、监管到位、处置有力”的智能应急调度指挥平台，包含应急事件获取、发布、通知、处置、总结、应急预案执行与完善、人员及车辆定位等功能。实现突发事件快速上报、统一部署、迅速处置和联合行动，统一应急指挥和急调度。

（六）调度中心和能源管理中心

金马能源调度和管理中心与金源、博海等各子公司调度集成，统一调度各公司生产资源，实时掌握耗能状况、用能水平、找出费能问题，平衡能源配比，减少物料消耗，提高管理和能源利用率。

（七）数据中心和网络安全防护平台

建立“横向集成、纵向贯通”的智能工厂大数据中心，为金马能源的数据安全，网络安全，信息安全提供有力保障。现已运行12台物理服务器，30余台虚拟服务器，以及智能工厂的10万点实时数据库服务器。

（八）中原云工招标采购系统

与济源市内八家大企业合作，建立统一的备件仓储平台，通过互联网物料管理软件，整合各企业仓库内备件及存货，统一折价上账，减少个企业仓储库存，提高了产品的利用率，降低采购成本。

（九）智能工厂一体化综合管控平台

建设智能工厂一体化综合平台，实现公司13套控制系统统一入口，单点登录。综合门户实现以图表、表格、导航等信息块配置以及导航、布局组态等形式对信息进行展示，实现记录无纸化、过程规范化、信息实时化、数据透明化、平台集成化。

四、项目成效

通过智能制造项目实施，为企业带来以下经济及社会效益：

1、经济效益。通过智能化改造，企业经营绩效进一步改善，生产效率提升15%，员工绩效提升20%，产品质量提高8%，苯加氢回收率提升7.7%，能源利用率提高5%，库存物资降低60%，年实现节能增效6000多万元。2018年，金马能源实现人均产值443万元，人均利税89.7万元，万元产值能耗386千克标准煤。

2、社会效益。通过建设深度废水处理、中水回用废水处理装置、焦炉烟囱脱硫脱硝除尘设施、VOCs废气回收系统等，实现废水、余热资源再利用，烟气超低排放，实际排放值比超净排放标准低45%-60%，年可降低环保税费约1200万元。二氧化硫排放控制在10㎎/m³以内（超低标准30㎎/m³），氮氧化物控制在80㎎/m³以内（超低标准150㎎/m³），颗粒物浓度控制在10㎎/m³以内（超低标准15㎎/m³）。