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【工赋引擎】大数据平台及辅助决策系统推动园区智能化运营和服务

转自:上海经信委 2022-08-10 22:01:38

制造业是数字化转型的主战场,更是上海构筑未来发展战略优势的重要支撑。市第十二次党代会明确提出,要推动制造业与服务业融合发展,产业数字化与数字产业化协同发展、工业互联网与消费互联网贯通发展。为贯彻落实市第十二次党代会精神,加快构建现代化经济体系,积极应对新冠疫情带来的新挑战、新机遇,配合《上海市制造业数字化转型实施方案》发布,特推出“工赋引擎”专栏,精选展示《工赋引擎:上海市工业互联网创新发展实践案例集》中制造业数字化转型优秀案例,积极发挥标杆示范的引领带动作用,全力促进我市制造业数字化转型革新与重塑发展。

“园区经济”是改革开放以来中国经济发展的重要经验,既成了中国经济的载体和平台,也为中国的产业经济发展探索了成功的经验与模式。在《工业互联网创新发展行动计划 (2021-2023)》中提到,培育一批综合实力强的安全服务龙头企业,打造一批工业互联网安全创新示范园区,建设好工业互联网园区网络。

恰逢新一轮工业革命把数字化技术和工具带入了工业产业发展中,这让制造业从业人员能够简单、有效地利用数字技术,让信息技术从业人员能够深入理解工业需求和文化,最终输出数字化的制造业知识和资产,让对制造本身不那么精通的人也能够通过这些数字资产挖掘出新的服务和应用,产生价值增值。这与园区经济转型的需求不谋而合。

工业互联网与园区的价值融合能够更好地发挥园区资源聚集、基础设施集中建设的规模优势,能够更好地发挥园区集中管控、精细服务的优势,同时园区可以帮助工业互联网打通应用落地的“最后一公里”,园区也可以收获互联网化盈利模式。

因此,上海化学工业区融合工业互联网的创新化、科技化、智慧化、生态化改革势在必行。

上海化学工业区批准设立于1996年,地处上海南部、杭州湾北岸,横跨金山、奉贤两区,规划面积29.4平方千米,是国家新型工业化产业示范基地、国家级经济技术开发区、国家生态工业示范园区、国家循环经济工作先进单位。园区开创性地提出和实践“产品项目一体化、公用辅助一体化、物流传输一体化、环境保护一体化、管理服务一体化”的开发理念,并形成资源高度集约、效益高度聚集的大化工生产模式,超过80%企业的原料/产品供应链实现了园区内闭环。

目前,德国巴斯夫、科思创、赢创,美国亨斯迈等国际化工巨头,中国石油化工集团、华谊集团、高桥石化等大型骨干企业,以及荷兰皇家孚宝集团、法国液化空气集团和苏伊士集团等世界知名配套服务企业均已入驻园区多年,与园区形成了良好的互助共赢发展态势。

完善园区基础设施,打造定制化大数据云计算中心

园区建有上海化学工业区大数据云计算中心,其是集合中国电信云网融合度身造云实力和上海化学工业区园区规划着力打造的“4S”工业园区定制化大数据云计算中心。大数据云计算中心采用云计算技术,统筹利用已有的IT资源和条件,统一建设并为上海化学工业区管理委员会各部门提供基础设施、支撑软件、应用功能、信息资源、运行保障和信息安全等服务。

大数据云计算中心具有很强的运算能力、开放的云架构、充分的可拓展性,采用市政务云同框架建设标准,连续多年通过信息安全等级保护三级防护审查,具有灵活的定制化调整开发能力,可同时满足园区众多企业的多元化实际使用需求。同时,在园区管委会的引导和支持下,园区部分企业已自主开发和应用了企业级的大数据平台。

搭建大数据平台及辅助决策系统

实现“三预”深入应用

园区搭建了大数据平台,基于化学工业区接口交互标准、化学工业区数据目录标准进行数据采集和交互服务;基于微服务架构管理平台实现各种应用系统的互联互通和协同互动,其中重点实现服务目录、服务监控和安全管理;基于Flink流式数据处理引擎实现数据实时处理与计算,可以对数据进行实时状态分析和跟踪管理,从数据采集、清洗、存储、场景调用、质量评分等多角度形成图形报表,实现数据全生命周期管理。

另外,园区推进综合业务监管辅助决策系统建设,以园区各种感知、业务数据为基础,以融合数据分析引擎为核心,以园区管理者、运营者、企业等主体的服务需求为导向,为智能决策提供强有力的支撑,提高决策效率,开展“三预”(预报、预警、预测)的深入应用。大数据平台以“统一设计、分期建设,有序推进”为建设原则,先完成平台的基本架构,基本形成数据治理架构、实现数据可视化分析和展示,开展辅助决策工作,后完善平台功能,不断拓展接入平台的业务系统/数据,提供深度感知、智能决策服务。

辅助决策系统实现了园区总体业务运行情况概览,共设计、汇聚、分析实现等8大业务场景核心指标及业务状态,共计29类。采用逐级细化的可视化展示模式,业务数据颗粒度由粗到细,实现业务监管分级、分层的决策模式,并结合2D/3D GIS技术的应用,实现工业互联网园区业务管理“一张图”。

挖掘典型应用场景,推动工业互联网园区建设

园区内外生产性和生活性服务企业涉及原料进出港、储罐仓储、输送管廊运维、污水处理、热电供给等公共职能,企业积极响应工业互联网园区建设,形成典型数字化应用场景,具体如下。

(1) 数字孪生。基于“GIS+数字孪生”等技术,构建了园区化工物料及能源物料等输送管廊三维可视化数字管理平台,结合智能化传感器实现对管廊的智慧化管理,将企业运营、安全、生产、财务等多业务维度指标进行统一可视化展现。

(2) 资产管理。对公用工程服务企业相关资产进行数字化标识、快速盘点、精准定位及全生命周期管理等创新应用,实现资产的可管可控、保值增值。

(3) 智能巡检。基于悬挂式轨道机器人、地面行走机器人、融合型物联感知终端等,对管路管线、关键设备的运行状态进行实时感知与监控,形成空中、地面一体化巡检网络。

(4) 热电平衡。针对园区内一批企业对于蒸汽供给的稳定性有较高要求,打造蒸汽配额交易平台,用以平衡不同企业之间由于生产波峰波谷、配额使用率差异等导致蒸汽供应不稳定或浪费的情况,实现供需精准匹配与资源优化。

(5) 环境监测。基于生产企业厂内物联网和园区广域网的覆盖,建立多源环保污控数据集成监控体系,实现对园区内重点企业、重点区域的污染源状态、排放数据及环境质量数据的实时监测与预警。

另外,园区充分发掘主体化工生产型企业智慧化建设的内在动力,引导、鼓励企业结合自身实际,加大投入,开展技术和智能化改造,提升智能制造水平,目前已形成生产过程管理信息化、生产过程工艺自动化、智能巡检/运维、能源管理、智能输送、视频监控等工业互联网应用场景。

打破园区数据孤岛,园区管理运营更上一层楼

上海化学工业区实现了普通政务云与园区应用、医疗生产力系统、公安封闭系统、物联网及视频系统的融合,在确保数据安全和应用顺畅的情况下保持了原有的个性化资源需求。目前,园区各类项目上云超过20个,资源使用率超过85%;平台运行平稳,总体可用率超过99.99%;应用部署时间从原来的3~6个月缩短为3~5天;等级保护三级评测达到90分以上,未出现信息安全问题。

上海化学工业区数据平台将采集的8200万余条数据归入3类、15项、21目、256细目的数据体系中,在此基础上形成7大主题库和256个业务库,通过API为各类应用提供了430个数据元素。平台的建设初步打破了管委会、公用工程服务企业和生产企业间的信息孤岛,可以为园区管理运营的各个领域提供快速、有效的决策支持,为上海化学工业区的管理和服务提供新的洞察力,提升园区治理、运营和公众服务的智能化水平。

专家推荐语

上海化学工业区建设之初开创性地提出了“五个一体化”的发展理念,引领带动全国石油和化工园区的发展。园区进行大数据云计算中心建设,将普通政务云与园区应用充分融合,搭建智慧决策平台,汇集各类业务数据,进行实时分析和可视化展示,服务于园区不同客户,提升园区运营和服务的智能化水平,对于全国范围内经济开发区、高新区及工业园区具有较高的可借鉴性和可复制性。

素材来源:《工赋引擎:上海市工业互联网创新发展实践案例集》第三篇 生态建设篇 案例2 《大数据平台及辅助决策系统推动园区智能化运营和服务》