在深夜运转的化工园区、地处偏远的水务泵站、全年连续运行的数据中心以及高负荷运转的钢铁产线上,稳定的生产运行长期依赖一线运维人员的轮班值守。这种以人工为核心的保障模式,在过去较长时期内支撑了工业系统的安全与连续运行。
但随着产业环境变化与运营要求的提升,这一模式逐渐显现出一定局限性:人力成本持续上升,人工巡检在复杂场景下难以完全避免遗漏,高风险作业环境对人员安全构成长期压力,同时,大量重复性、低附加值的基础运维工作仍占用较多资源。在多重因素叠加下,传统人工值守方式在安全、效率与精细化管理等方面面临新的挑战。
与此同时,人工智能、工业大数据与自动化技术的逐步成熟,为运维模式优化提供了新的技术路径,也对工业系统在可视化、可预测与自动化方面提出了更高要求。在此背景下,如何在确保系统安全与稳定的前提下,逐步减少对高强度人工值守的依赖,将人力从重复性与高风险岗位中适度释放,并强化人与系统之间的协同分工,正成为工业数智化转型中一个值得持续探索的方向。
深入能源化工行业,探寻数智转型现实诉求
能源化工作为基础性行业,贯穿能源供给、工业生产及民生保障等多个环节,具有产业链条长、关联度高的特点,其数智化探索在一定程度上具备示范意义,并对流程工业产生外溢影响。
首先,能源化工行业对连续稳定运行的要求较高。多数装置需要长周期运行,非计划停机通常会带来较大经济影响,并可能对上下游产生连锁反应。同时,在“双碳”目标推进及新型电力系统加快建设的背景下,能源供需结构与运行状态更加复杂,多类型能源并网运行也提升了运维难度。仅依赖人工在全时段、多工况条件下保持高一致性操作,实际难度在不断增加。
其次,工艺系统的复杂性提升了运行决策的难度。在大型化工装置中,大量工艺参数之间存在耦合关系,单一变量的调整可能引发系统性变化。传统依赖经验的局部调优方式,在面对多变量、多约束条件时,其优化空间与响应效率均存在一定局限。随着装置规模扩大和工艺复杂度提升,如何实现更具整体性的运行优化,成为当前生产管理中需要关注的问题。
此外,复杂工况对安全与绿色生产提出了更为严格的约束。例如在化工生产中,常涉及高温高压、易燃易爆及有毒有害等多重风险叠加的运行环境,同时还需满足超低排放、近零泄漏等更高环保要求。这不仅对专业技术能力提出了较高门槛,也对现场响应的及时性与准确性形成持续考验。
在此类场景下,引入智能系统参与高频次、标准化程度较高的操作与监测,有助于提升执行一致性与风险防控水平。这不仅体现在成本与效率的优化上,也在于为安全运行提供更加稳定的技术支撑,并为企业实现长期稳健发展创造条件。
深耕技术创新,打造“少人值守”智能生产闭环
结合能源化工行业的特性与转型需求,作为能源科技的全球引领者,施耐德电气以行业领先技术及丰富的实践经验为依托,打造了“少人值守”解决方案,构建了从设备监测、工艺优化、数据分析到人员管控优化的智能闭环,助力行业用户大幅降本增效,实现数智运营。
施耐德电气“少人值守”解决方案以EcoStruxure APC先进过程控制系统、APS机组一键启停、设备预测性维护系统等智能系统为核心,整合智能预警、故障诊断、DCS报警处理、PID性能优化、智能报表、性能计算、人员定位、全域工况自适应调控的八大智能化功能,可覆盖生产及运维不同阶段的运行控制需求。
在生产环节,EcoStruxure APC先进过程控制系统深度融合人工智能与工业大数据算法,能够实时监测装置运行状态,动态寻优生产参数,在安全可控范围内锁定设备最佳运行工况,实现卡边操作。既有效稳定整体生产流程,提升产品合格率,又能最大限度挖掘节能降耗空间。APS机组一键启停系统则根据机组启停曲线、按设定的程序发出启停指令,实现机组的自动启动或停止,替代传统人工分步启停模式,规避人为操作失误风险。
在运维环节,通过施耐德电气预测性维护解决方案及故障自愈策略,基于对历史数据进行建模与多维分析,更深入地了解设备状态,超前发现间歇性异常和无明显症状异常,提前做出故障或运维预警,提醒运维人员及时干预,并使设备保持最佳状态。故障自愈能让机组在事故发生时具备自动响应能力,大幅降低现场人员的应急处置压力,有效规避人工紧急操作、经验判断带来的失误风险。
此外,AI技术正赋能“少人值守”解决方案不断进阶。施耐德电气将AI视觉识别、AI参数拟合预测、智能体集成等能力深度嵌入工业控制全流程。在项目部署阶段,AI可自主梳理历史报警数据及文件,自动生成配置信息与运行方案,提升效率并缩短项目落地周期;在应用阶段,AI可依托对话式交互与智能推理能力,自主完成数据研判分析,输出精准的决策支撑数据,实现从被动数据呈现到主动智能分析的升级。
从一键启停到智能寻优,从设备稳定运行到人员高效管理,施耐德电气“少人值守”解决方案并未局限于单一功能、单一环节的减人增效,而是直面工业企业生产、运维、安全、管理、能耗等维度的综合难题,为行业客户带来生产少人值守、设备管理能力提高、生产效率提升、作业安全保障的全面优化升级。
实践见真章,印证“少人值守”的多维价值
沿着产业数智化转型的方向,施耐德电气与众多行业先行者携手同行,并在能源化工领域充分落地验证了“少人值守”解决方案的实用价值,以稳定生产、智能运维、提质增效、节能降碳等方面的综合表现力,切实将工业数智蓝图转化为触手可及的生产力。
例如,施耐德电气为上海嘉定再生能源垃圾焚烧电站打造专属少人值守解决方案,实现燃烧、烟气、汽机等核心工艺系统全自动运行。项目落地后,电站人工操作量与报警处置量减少90%以上,部分系统控制可实现无人值守。同时通过AI智能优化燃烧工况与能耗管控,使得设备运维效率大幅提升,故障停机时间显著减少,在满足环保合规高标准的同时,降低人力运维成本,成功打造能源环保行业少人值守标杆。
在某市政垃圾发电自备电厂应用中,针对启停与故障处理场景,施耐德电气通过AI智能体实现自动控制,推动电厂运行模式由“人工自动控制为主、智能控制为辅”,向“智能体自主控制为主、安全管控为辅”转变。方案落地后,该自备电厂的石灰投加冗余率从15%降至8%以内,烟气排放关键指标波动频率减少超70%,大幅降低人工介入频次,达成智能少人值守目标。
在某化工集团热电厂项目中,施耐德电气基于EcoStruxure电厂整体数字化解决方案,以“少人值守”为目标对其一个机组进行全面优化。通过优化锅炉运行效率、降低制粉电耗,项目每年为电厂带来约158万元的直接收益;同时,依托人员成本节约、环保合规能力提升及机组非计划停运次数减少等综合成效,每年进一步创造约482万元的间接效益。
面向未来,施耐德电气持续围绕行业发展趋势与客户实际需求,依托技术创新与开放生态协同,不断完善并落地多行业应用解决方案,助力工业企业在效率、安全与可持续发展之间实现更优平衡。除少人值守场景外,在无人行车、智能厂务、数据中心冷源群控等典型应用中,相关能力也已逐步沉淀为具备复制性与推广价值的实践,并在实际运行中持续优化演进。


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