和利時AI智譯專家：AI提升上海石化OTS仿真項目的開發(fā)效能和模擬精度

中國石化上海石油化工股份有限公司（以下簡稱：上海石化）是中國石油化工股份有限公司（以下簡稱：中國石化）的控股子公司，是中國最大的煉油化工一體化企業(yè)之一。為提升操作人員的培訓(xùn)考核、保證現(xiàn)場生產(chǎn)安全，自首次合作以來，上海石化與北京華康達(dá)計算機(jī)應(yīng)用技術(shù)有限公司（以下簡稱：華康達(dá)，和利時集團(tuán)全資子公司）的技術(shù)合作持續(xù)深化，截止目前已合作完成上海石化20余套裝置定制OTS仿真系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用。通過上海石化等下屬企業(yè)仿真培訓(xùn)的應(yīng)用實踐，中國石化集團(tuán)深刻感受到培訓(xùn)系統(tǒng)在企業(yè)生產(chǎn)中的作用和意義，為此頒布“總經(jīng)理2號令”，對下屬企業(yè)員工的生產(chǎn)培訓(xùn)及操作技能提升做出明確規(guī)定。

本項目是雙方再次合作，該仿真項目啟動于2024年7月，采用華康達(dá)公司過程工業(yè)仿真平臺軟件GPRES（上海石化擁有該軟件的使用權(quán)），開發(fā)上海石化3#硫磺回收、3#酸性水汽提、2#氣體分餾、碳二回收（干氣提濃）等四套裝置的定制OTS。主要工作包括對四套裝置工藝過程的建模、對裝置過程控制操作的模擬及對裝置生產(chǎn)現(xiàn)場操作的仿真，共計部署通訊點數(shù)：20000余點，仿真操作畫面170余幅。其中，對裝置過程控制的模擬，華康達(dá)首次應(yīng)用自主研發(fā)的AI組態(tài)智譯系統(tǒng)。

AI技術(shù)創(chuàng)新及落地

AI智譯專家

由于DCS與OTS組態(tài)軟件不同，仿真組態(tài)過程時，多數(shù)情況均需要對照DCS組態(tài)文件人工組態(tài)，耗時費力易產(chǎn)生偏差，且需反復(fù)調(diào)試才能完成組態(tài)工作。

隨著AI技術(shù)的火熱發(fā)展，華康達(dá)將人工智能作為重要研究方向，并在2024年開發(fā)出AI組態(tài)智譯系統(tǒng)——AI智譯專家。在本項目DCS/SIS控制系統(tǒng)模擬中，AI智譯專家首次示范應(yīng)用。我們靈活運用AI智譯專家的圖像識別能力，對客戶提供的DCS畫面和聯(lián)鎖邏輯圖進(jìn)行智能建模。該技術(shù)能夠自動讀取各類格式的圖紙，無需手動逐點繪制，只需簡單校驗即可大規(guī)?？焖偻瓿山?，大幅減少人力與時間成本。其通用性可適用于任何依照圖紙進(jìn)行建模的場景，真正實現(xiàn)了高效、準(zhǔn)確、低門檻的自動化部署，翻譯后的組態(tài)文件正確率高達(dá)90%以上。應(yīng)用AI智譯專家，項目工程師在OTS組態(tài)過程中僅需做簡單的校驗工作，每人每天即可完成幾十甚至上百張高質(zhì)量的組態(tài)文件，仿真組態(tài)效率提升70%以上。應(yīng)用實踐證明，AI組態(tài)智譯的技術(shù)成果已創(chuàng)新落地。

項目詳情

1)裝置工藝過程的仿真

華康達(dá)公司擁有豐富的模型經(jīng)驗和眾多成熟的自主軟件成果（200+軟件著作權(quán)），本項目中涉及四套裝置的工藝仿真均具備自主知識產(chǎn)權(quán)：

2）裝置過程控制操作的模擬

對于裝置過程控制操作的模擬，華康達(dá)采用仿真DCS/SIS界面及操作功能的控制系統(tǒng)模擬技術(shù)，模擬四套裝置所用的控制系統(tǒng)。四套裝置的DCS系統(tǒng)及SIS系統(tǒng)分別使用了國內(nèi)外3個品牌的產(chǎn)品，但華康達(dá)在過程控制仿真方面積累深厚，均有相應(yīng)的控制系統(tǒng)仿真產(chǎn)品，可在本項目中直接使用。

項目中對國外品牌一DCS系統(tǒng)操作控制功能的仿真：

項目中對國外品牌二DCS系統(tǒng)操作控制功能的仿真：

項目中對品牌三SIS系統(tǒng)操作控制功能的仿真：

3）裝置現(xiàn)場操作的模擬界面

以裝置實際P&ID圖建立，既可在OTS中模擬現(xiàn)場操作，又可用于生產(chǎn)人員裝置工藝和控制的學(xué)習(xí)。

該四套裝置的仿真培訓(xùn)系統(tǒng)已于2024年年底全面部署到上海石化仿真網(wǎng)絡(luò)管理平臺上。系統(tǒng)更新后近兩個月時間內(nèi)，仿真模擬練習(xí)人數(shù)已達(dá)682人，練習(xí)頻次高達(dá)6508次，人均練習(xí)9.54次，人均培訓(xùn)時長4.3小時。

2025年初，上海石化召開了對本項目的驗收審核會并從模型精度、系統(tǒng)穩(wěn)定性、工程質(zhì)量等多方面均給出高度評價。項目成功實施，有效提高生產(chǎn)人員的操作水平，保障生產(chǎn)安全的前提下，實現(xiàn)了生產(chǎn)效率跨越式提升，為保證上海石化生產(chǎn)裝置“安穩(wěn)長滿優(yōu)”運行做出重要貢獻(xiàn)。

當(dāng)下，科技發(fā)展已是日新月異，技術(shù)創(chuàng)新方能行穩(wěn)致遠(yuǎn)。伴隨石化行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的深入，人工智能的應(yīng)用必然迭代加速。本項目中AI組態(tài)智譯應(yīng)用的成功落地，不僅是和利時工業(yè)AI規(guī)模化布局的縮影，也是其不斷探索的積淀。和利時工業(yè)AI應(yīng)用將為更多行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展注入強勁動能！

注：

華康達(dá)（HKD）是和利時的全資子公司，自1994年成立以來，經(jīng)過30年的發(fā)展，華康達(dá)不僅自主研發(fā)了近200個典型過程工藝和三維虛擬現(xiàn)實的仿真系統(tǒng)產(chǎn)品，還開發(fā)有297項擁有自主軟件著作權(quán)的過程裝置模擬軟件，完成1000多個過程生產(chǎn)裝置的動態(tài)流程模擬項目，在流程工業(yè)的仿真實力和影響力得到了廣泛認(rèn)可，是國內(nèi)流程工業(yè)領(lǐng)域仿真系統(tǒng)（OTS）的主要供應(yīng)商。