近年来,能源化工企业的生产安全事故频发引起社会各界高度关注,也对能化企业安全生产管理提出了更高的要求。寄云科技认为,安全生产管理作为复杂的社会技术系统,“人”是这个系统中最不具有可控性的元素,应当尽可能的避免过度的以改进“人”为目标的行政管理方式,而应该加大技术投入,让物联网、大数据和人工智能等提升设备、系统的可靠性,更好的辅助“人”进行安全生产管理。寄云科技通过工业互联网等技术,已经帮助多个大型能化集团企业落地了数据驱动的安全生产管理解决方案,助其实现了从“制度”式管理向“科学”式管理的跃迁。
突破安全生产管理制度阶段
安全生产管理理论和技术的发展已经历了上百年,从模式角度来看,其经历了经验、制度、科学等阶段的变迁。当前国内多数企业完成了从经验管理到制度管理的迁移,较好的企业正在进行从制度管理到科学管理的探索和实践。由此可见,国内大多数企业还处在以“人”为中心“制度”式安全生产管理阶段。
但是这种以制度、行政管理为主,以人为核心的安全管控方式,是无法避免安全生产管理“死角”的。首先,“人”是安全生产管理这个复杂社会技术系统中的高级智慧“元素”,其有主观能动性,有身体状况、情绪、注意力等各种非可精确计量、控制的因素存在,所以,客观来讲,我们永远也不可能追求到“人”不出现任何差错。事实上,很多安全事故都是由于“人”的一个小的疏忽、大意才酿成了重大的安全事故。
其次,即便排除了“人”的不可控的可变因素,单就“人”自身的管控“能力”来讲,其也面临着大量时空盲点。比如,再频繁的人工巡检也不可能做到所有问题的实时发现。而对于人体难于到达的空间,以及人力所不能达到的触觉、嗅觉等,都需要借助于外力。
再进一步来讲,我们借助各种传感器、仪器仪表获得了各种设备、环境、生产等指标,单靠人力就能实现更高水平的管理吗?可以肯定的是不能。企业现有的设备已经有了很多直接可见的指标,如控制系统的报警、现场人员的行为、可见或者可感知的环境变化等方面,实现了一些人员定位、电子围栏、危险气体超标等方面的告警,但企业仍然无法对内在的很多深层次指标进行深入分析,而往往很多安全事故并不是目力所及的直观指标就能发现潜在危险的,需要大数据、人工智能来发现。
总体来看,当下处在“制度”模式阶段的企业安全管理普遍面临着:1、监控设备缺失或系统局限性带来的监控数据及管控实时性欠缺;2、瞒报、漏报、误报等带来的数据真实性不足;3、数据、系统分散割裂带来的数据分析片面性,以致无法实现基于全局数据的危险预知和预测。换句话说,这些企业对“人”的管理抱有过高的期望,而对技术的投入显著的不足,才导致了当下企业努力改进安全生产管理却收效甚微,没有理清“人”与“技术投入”哪个才能获得更加可靠的收益。
层次化思维落地安全生产管理
事实证明,物联网、大数据和人工智能等新兴技术无疑是当下企业实现全方位的安全生产管理的有力抓手,相比“制度管理”其可以通过可预知的投入获得可衡量的收益。当然,这些新兴技术也给传统安全生产管理者带来了困惑,就是如何在安全生产管理体系中去应用它们。寄云科技提出“数据驱动安全生产管理”,通过层次化的思维,在统一的工业互联网平台之上,分别从设备、生产和经营三个层面入手,落地安全生产管理解决方案。
基于数据驱动的设备可靠性管理。在设备层面,方案构建设备数字孪生模型,将资产、组织、过程、工艺的数据进行了模型化,形成了不同层次的管理对象,实现指标、从属关系、数据源等属性的配置,从而将接入平台的设备基础数据有效的管理起来。在这些基础数据之上,方案为企业关键生产设备开发预测性维护应用,实现故障率的降低,提高设备的可靠性。
基于数据驱动的生产关键工艺流程管理。在生产层面,方案采集生产过程中的各类数据,通过精细化的多维度、长周期、以工艺为基础结合人工智能的数据分析,来提高生产成品的收率。对于生产中需要监控的各种关键指标,方案根据指标的各种特征,通过模型计算出相应的监控指标,设定监控策略,并对违背策略的异常进行告警。
基于数据驱动的安全风险管控决策和应急指挥。方案建立全效应急指挥和安全生产机制,基于大数据全面感知安全风险态势,结合事故频度、单位等特征统计分析,预测可能发生的重大突发事件;统一组态视角,打通控制系统信息化壁垒,实现实时的生产运行监控;系统还实现业务管理分级预警、报警功能,环保管理等。
数据是贯穿设备、生产和经营三个层面的血脉。方案通过采集设备数据、生产数据、外部数据等,构建融合的“数据中心”。基于这个融合的“数据中心”,实现统一的设备运行状态的监测,并能够结合大数据、人工智能手段实现关键设备的预测性维护,以及生产过程优化等应用,并在此基础上实现整体经营层面的全局管理,最终达到提升安全生产管理水平的目的。
寄云安全生产管理解决方案
寄云安全生产管理与应急指挥解决方案覆盖电力、石化、化工等行业,为其提供安全生产管理、安全事故应急指挥等服务。方案基于寄云NeuSeer工业互联网平台构建,平台包括大数据平台、应用开发平台、算法开发平台和应用市场等功能及平台,打破“数据壁垒”,实时汇集集团及下属单位生产数据,纵向打通集团到板块、营运企业及其下属生产端的数据通道,横向集成各行业板块上下游以及外部数据资源,实现数据的集中汇集,实现全局信息资源的统一管理和利用;为开展生产、安全、环保、节能等工作的精细化管控提供支持,为开展应急管理、完善应急能力建设,提供实时、完整、准确的数据资源,为开展数据挖掘分析、数据共享、数据开发应用提供了统一的信息平台。
方案在安全管理方面提供安全、生产、设备、环保、能耗等管理,并提供手机APP、智能报表等功能和服务,在应急指挥方面提供包括风险布控、监测预警、应急准备设计、预案管理等在内的应急预防、应急恢复、应急准备和应急响应服务。
目前,该方案已经帮助多个大型化工集团企业全面实现集团重要生产经营信息的数字化,实现集团全业务整体生产经营情况的集中展示分析,成为集团一体化监控、一站式辅助决策分析的信息窗口。另外,以领域数据和“设备画像”为基础,在生产方面,方案通过生产环境可视化、生产流程可视化、生产设备可视化、生产数据可视化等,实现对各板块、营运企业生产计划、关键生产控制点、生产缺陷、生产视频全过程动态监控。
寄云多层次挖掘大数据预测潜力
在设备、生产、经营等各个层面,寄云安全生产管理方案都能实现数据驱动的预测。
在设备层面,可以实现关键设备的预测性维护或精准的PHM,在故障发生前就对设备进行维护,提升设备可靠性。另外,在一些高端精密设备领域,如何在不停机的情况下实时监测设备的状态,也离不开大数据和人工智能分析。
在生产层面,可以实现根因分析、工艺分析与优化等应用。比如,造成一种现象的原因可能关乎上万个参数、许多种可能性的流程,通过大数据、人工智能等手段可以通过相似度矩阵、相似度匹配等方式,从海量数据中分析,这是一种根因分析方法。而工艺优化也是建立在诸如产品良率、参数特征库等海量数据基础之上,赋予系统自我学习、自我调优的能力。只要有足够多的数据,以往很多难题现在都已不是问题。
在集团管控、应急指挥等高层管理方面更要通盘考虑各方面因素,像设备层面、环境层面、危化品层面、隐患和各种各样的易燃易爆泄露的气体、高温高压管线……寄云方案已经为客户实现了数据统一汇总融合,集团可以一探到底随时查看现场设备状态、各种电子化报表,杜绝了漏报、瞒报、延迟等弊端,并对这些海量实时、历史数据进行分析,为决策层提供更有效、精准的判断,形成集中管控和预警的能力。
平台高效构建安全生产管理系统
传统大型工业系统应用开发大家都习惯于以年计开发一套应用,但寄云科技已经大部分实现了三个月、五个月完成传统一年甚至一年半才能交付的项目,这得益于寄云NeuSeer工业互联网平台在工业应用开发和工业大数据分析方面的积累。寄云NeuSeer平台采用微服务架构,拥有丰富的工业应用开发组件,以及专注工业大数据分析的各种算法、模型,可以随时通过订阅的方式部署完成,将以往以数小时、数天或周计的工作在数分钟内完成。
寄云NeuSeer平台不仅给寄云科技开发和部署客户应用带来了效率飞跃,最重要的是客户工作效率也从该平台带来了显著的提升。比如,以往数据分析、报表制作等工作,可能需要工作者去各处寻找数据,现在有了统一融合的数据,他们可以随时选取自己权限内的数据导入工作台,并通过寄云NeuSeer工业大数据分析平台实现一体化的数据分析工作,只需要点选或者鼠标拖拽即可完成以往繁杂的工作,在提升效率的同时,也降低了工作难度。
工作效率是一个方面,更重要的是大型工业生产体系非常庞杂,没有平台的支撑,任由各种应用、数据散布各处,时间越久给日后带来的升级挑战愈大。尤其安全生产管理是一个涉及政府监管、复杂设备、大量工人等在内的复杂社会技术系统,更需要一个开放式、高效、灵活的平台。寄云NeuSeer工业互联网平台已经在石油、化工、轨交、高端制造等在内的多个行业头部企业成功应用,并得到了工信部工业互联网产业联盟的收录与认证,值得信赖。