汪洪涛
中国石油天然气股份有限公司规划总院
当今世界正经历百年未有之大变局，以新一代信息技术与经济社会各领域深度融合为特征的第四次工业革命迅猛发展，数字化、网络化、智能化正在重塑全球社会、政治、经济格局。美国、英国、德国等都提出了各自的智能制造战略和行动计划，中国也提出了“中国制造2025”的总体战略，以互联网产业化、工业智能化为代表的全球信息化革命正悄悄影响着能源生产和消费格局的变化。
炼化行业作为传统能源行业，正面临产业升级、模式升级和技术升级等多重挑战。在内外部形势愈发严峻的背景下，智能炼厂应运而生。数字技术的深化应用为炼化行业注入了新动力，开拓了价值增长新空间。通过数字技术和传统工业的不断融合，借助智能化技术在炼化生产全过程的应用，已在生产过程优化、供应链协同优化、资产全生命周期管理等方面取得初步成效，保持了企业的长久活力和竞争力。
计划优化系统是智能炼厂供应链
协同优化实现的龙头及核心
01
随着技术的进步，炼化行业已步入高效优化阶段，为了突破技术、管理瓶颈，促进提质增效、转型升级与精益发展，智能炼厂要利用先进技术打造以感知、预测、优化、协同能力为重点的工业平台，支撑形成供应链协同优化、计划调度一体化、设备全生命周期管理及安全环保风险管控等核心应用，实现自适应优化、动态平衡和本质安全，构建以高效供应、精益化运行、安全化管控、协同创新为特色的新模式。
炼化行业是典型的流程工业，供应链的复杂性导致企业在经营过程中受制约的因素众多，全厂最优的方案并不是单个装置最优结果的叠加，需要对全厂的各个环节进行协同优化。
炼化企业供应链协同优化对实现智能工厂至关重要。供应链协同优化是实现全厂优化和科学决策的基础，其目的是通过协同决策及时把控市场趋势，快速响应市场供应与需求，实现敏捷弹性运营。其中，计划优化系统是供应链协同优化实现的龙头及核心系统，可以实现原油选购优化、生产装置负荷优化、中间物料走向优化、油品调和优化、产品结构优化、炼化碳排放测算等功能，助力炼化企业实现供应链整体优化。
APS系统历经
升级迭代且应用效果成效显著
02
炼化物料优化与排产系统（简称APS系统）是应用于炼化资源优化配置、生产方案优化、财务效益测算等业务领域专业信息系统，是中国石油信息技术总体规划中重要的组成部分，可有效管理炼化企业生产计划业务全过程，增强资源的优化配置和利用能力，实现信息的集成共享和集中管控，提高生产计划精细化管理水平，为企业增效提供支持。
2004年，APS系统正式启动1.0版本实施工作，先后完成大连石化等12家炼化企业和中国石油总部的系统建设，并于2006年9月完成系统上线。在中国石油炼化业务规模能力、战略布局发生巨大变化背景下，由于APS1.0版本是面向单个用户的分散式应用，系统应用效果依赖于用户个人的能力和素质，应用流程没有固化到系统中，缺乏一定的规范性，并且系统的操作性、模型和结果的共享等均存在不足，于2012年开始升级迭代。APS2.0版本通过采用总体设计、分步实施的方法，在系统功能、系统性能、系统安全性、系统易用性和模型准确性等方面对原1.0版本进行了重要提升和改进，完成了中国石油炼油与化工分公司及下属炼化企业的系统建设工作，于2015年3月完成系统上线。此外，APS2.0系统对传统计划优化软件RPMS进行了二次开发，实现了模型的网络化应用，强化了业务间的交流协作，覆盖计划、财务及信息等部门用户；全面支持包括生产计划优化、生产计划管理、进口原油选购、资源优化配置、财务效益测算等业务，实现了计划优化—计划排产—效益测算—计划分析等业务的闭环化、协同化管理及信息的集成共享和集中管控。
APS2.0在创新方面成果突出，主要业务创新包括:一是建立了满足不同应用的计划优化模型，模型规范性和准确性得到了提高；二是创新性的开发出炼化财务效益测算模型，在国内外的APS应用中属于首创；三是首次实现总部和地区公司、计划部门和财务部门在统一平台的工作协同。主要技术创新包括：一是首次实现国内传统优化软件的B/S架构化，开发了基于表单调用的企业版应用和基于虚拟视界的专业版应用，是国际上的最佳实践案例。二是首次实现中国石油内部财务效益测算模型的在线应用。三是系统架构大规模使用云计算技术，对大部分硬件资源和关键应用进行虚拟化和池化，简化了部署，强化了数据安全。
APS2.0系统自上线以来，长期支持炼化分公司和地区公司的生产计划优化、排产和效益测算工作，在炼化资源优化和计划财务一体化业务融合等领域，已达到国际先进水平，应用效果显著。2021年，APS系统全面支撑炼化计划管理和优化业务，开展优化测算1万余次，形成优化方案4400余版。通过各类专题分析，支撑中国石油炼化业务的提质增效和高质量发展，聚焦减油增化、减油增特，深度挖掘企业减油增化潜力，提出减油措施超过100条，并全部落实到炼化企业月度生产中，有效增加自产乙烯收率，降低了成品油收率。此外，利用APS系统开展进口原油选购测算，推荐炼化企业高性价比原油，抢抓机会油种，优化进口油品种及采购节奏，全年累计增效约5亿元。在效益测算方面，通过APS系统构建产销衔接效益测算模型，支持炼化公司及下属炼化企业月/季/年典型场景效益测算，做到“事前算赢”。
通过APS2.0系统的设计、开发以及建设，锻炼了一大批既精通炼化生产知识又熟悉IT开发的人才，为信息技术与传统行业更好的融合培养了一只人才队伍。同时，通过参与实施及参加培训等方式，在中国石油炼化企业中培养了一大批既具有优化思路又熟悉系统应用的人才，为中国石油提高效益得同时，更好地承担社会责任起到了积极作用。
与此同时，在国家“双碳”战略背景下，项目组创造性地利用APS系统，基于计划优化模型实现了对全厂及装置级碳排放的定量、准确、高效的测算和优化，并通过系统平台加强碳排放的信息共享和互联互通，首次将碳排放融入炼化企业生产经营优化的过程中，引导炼化企业碳排放由被动的核算统计转变为主动的测算优化，从资源优化的角度考虑碳资产配置，为生产经营计划优化助力碳减排确立管理抓手，实现了碳排放科学管理，从而直接推动炼化企业的碳减排和效益的综合优化。
APS系统应用前景广阔
03
近年来，随着宏观经济和行业环境的变化，炼化业务的发展战略、管理要求和业务需求发生了重大变化，同时，新兴的数字技术飞速发展，也为传统行业的数字化转型、智能化发展带来了新的机遇和挑战。
从中国石油业务发展战略看，炼化业务正值转型升级和高质量发展的关键时期，由燃料型转向材料型的减油增化、结构调整和科技创新已成为炼化重点实施工程。这就需要APS系统进一步提升模型的适用范围和精益程度、细化原料管理、加强优化排产和效益测算的模型精细化水平，实现全厂价值分布及物流、信息流和资金流“三流合一”。扩展优化业务，强化各业务优化间联动机制，在深化支撑计划排产、计划优化、效益测算的基础上，扩展产销一体化优化、协同优化、库存优化等，打造成为横向支撑资源采购和配置—炼化加工—储运和物流—产品销售的产业链一体化优化，纵向支撑总部计划—炼化企业计划—生产调度—装置操作的一体化优化的智能优化平台，为炼化业务高质量发展和转型升级赋能。
从技术驱动来看，数字化技术已成为驱动业务转型变革的重要力量。APS系统作为智能炼厂供应链协同优化的重要支撑系统，有必要自主研发核心计划优化软件，实现关键核心技术突破，积极引入人工智能、大数据、分子管理、自动化机器人RPA等新技术新理念对系统进行迭代升级，通过“平台+应用”的先进技术架构，对可复用的数据、模型及服务进行统一管理，探索新的数据驱动模型应用模式，开展智能测算、分析及检索，快速响应内部生产和外部市场变化，实现敏捷弹性运营，保障经济效益最大化。
编辑：王琳琳
校对：蒋伊湉
审核：王勇 卢向前
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