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基於數字孿生的石化工業互聯網基於數字孿生的石化工業互聯網 綜合應用案例 ——石油和化工工業互聯網平台ProMACE創新應用，石化盈科信息技術有限責任公司（以下簡稱石化盈科）成立於2002年，是能源化工行業唯一一家全產業鏈解決方案和產品提供商，為國家規劃布局內重點軟件企業，連續多年躋身中國軟件收入百強企業前50名。依託中國石化信息化建設實踐，石化盈科已經構建起從諮詢、設計研發到交付和運維的完整IT服務價值鏈，形成了經營管理、智能製造、智能物流、新一代電子商務、雲計算和大數據五大核心業務。

石化盈科打造的面向石油和化工行業的工業互聯網平台ProMACE，是新一代信息通信技術與實體經濟深度融合的基礎設施，是支撐流程型智慧企業研發設計、生產製造、供應鏈管理、營銷服務各業務環節的核心載體；是信息物理系統（CPS）在石油和化工行業的具體實現；是流程製造數字化、網絡化、智能化的關鍵引擎。

基於數字孿生的創新應用

基於數字孿生的工業互聯網應用，融合了十多年石化行業經驗與認知，將數字孿生技術沉澱於工業互聯網平台，通過構建以資產模型、工廠模型、機理模型、工業大數據模型、工業專家知識庫為核心的數字孿生體，支撐典型智能應用，為石油和化工行業的數字化轉型發展提供新動能。

1. 石化行業新形勢新要求

石化工業作為國民經濟的重要基礎和支柱產業，為國民經濟的快速發展做出了重要貢獻。經過多年發展，我國的煉油加工能力、化學品生產能力已居世界第一。但同時也面臨結構產能過剩、環保要求、安全要求、成本上升、人才流失、核心技術亟需國產化等壓力或挑戰。

在這樣的發展趨勢下，企業僅靠傳統的控制和管理方法已經適應不了新形勢下生產的需要，必須依靠信息化建設的引領作用，兩化深度融合，走新型工業化道路。基於數字孿生的石化工業互聯網創新應用，正是石化盈科在提升用戶競爭力、順應時代發展、響應國家戰略行動中形成的重要成果。

2. 數字孿生的三個要素

石化盈科通過信息技術與石化業務深度融合，依託石化行業的工業互聯網平台「賦能、賦值、賦智」，實現工業知識、模型和經驗的承載和推廣，提供智能化轉型「核心驅動引擎」。其中，數字孿生體是核心，對石化工業進行可視化模型化描述。運行支撐環境是基礎，通過工業物聯接入、工業數據湖和工業實時優化計算為數字孿生提供泛在感知、數據分類存儲和實時計算的環境。典型智能應用是關鍵，服務於最終用戶，實現企業的節能降耗、降本增效。

3. 創新應用價值實現

建立基於數字孿生的石化工廠多維度、全方位模型，提供數字孿生核心組件和應用，打造以資產、物流為核心的業務新模式，實現企業數字化、網絡化、智能化轉型。通過優化生產過程，降本增效；通過轉變管控模式，提升管理效率；通過監控優化設備性能，保障安穩長滿優；全面提升客戶價值，幫助客戶取勝新形勢下的市場競爭。

從構架到落地的實現路徑

1. 基於數字孿生的應用架構

基於數字孿生的石化工業互聯網綜合應用案例依託石油和化工工業互聯網平台ProMACE，由石化工業數字孿生體、運行環境和典型智能應用三部分組成。

（1）石化工業數字孿生體

全廠數字孿生模型是立足於ProMACE工業互聯網平台，利用數字孿生建模工具集構建。

1)資產模型描述煉化企業的物理資產

描述石化工廠中物理資產的功能位置、機械特性、工藝特性、物理組成等本體數據和活動記錄。對企業重點裝置進行工程級和仿真級三維建模，對重點設備建立可拆解的工程級模型。

2) 工廠模型描述石化工業的業務管理實體

將資產模型進行組態，形成適應多業務場景的工廠信息化模型。將工廠按層次劃分為組織層、區域層和節點層。

3) 機理模型描述生產反應及運行過程

根據嚴格的「三傳一反」工藝機理模型，使用流程模擬工具，對設備以及生產過程，包括反應、精餾、吸收、萃取、換熱、結晶等，根據所給過程的條件，對相應過程進行物料平衡、能量平衡、相平衡及化學平衡的計算，發掘生產潛能，從而指導科研、設計、生產等工作。

4) 工業大數據模型描述生產企業數據統計規律

構建大數據分析模型，支撐裝置收率預測、質量預測、操作工藝點預警預測等。數據統計模型通常有底層的通用算法和業務規則構成比較複雜的分析模型。

5) 工業知識庫沉澱行業規則、經驗和案例

將設備、物料、工藝、操作、質量、能源、環保、安全、應急等石化行業各業務域的行業知識、案例通過平台進行沉澱，形成石化行業知識庫，形成知識即服務體系，為工業應用提供知識和算法支撐。