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摘要：现代工业或制造业经历了以蒸汽机为驱动的机械制造、以电力驱动的大规模生产，以及通过电子信息技术驱动实现的自动化制造历程。制造业强国德国将这一工业化过程描述为机器代替人工的工业1.0时代、流水线生产的工业2.0时代、高度自动化生产的工业3.0时代。近年来，伴随互联网、物联网、云计算、大数据等新的信息技术的迅猛发展以及上述技术对制造业产业形态的深度影响，德国在2011年汉诺威工业博览会上提出了工业4.0的概念，并将这一概念伴随的制造业强国政策上升到国家战略。与此同时，美国、英国、法国、日本等国家均提出了适合自身工业制造业发展特征的国家制造业升级战略规划。我国在2015年也推出了《中国制造2025》——中国版的“工业4.0”规划，规划提出了中国制造强国战略，同时围绕制造强国这一战略目标，在《中国制造2025》规划中明确了9项战略任务和相关的重点发展领域。比较与其他国家的制造业强国战略，中国制造2025结合我国工业制造业实际，特别强调了要通过信息化和工业化两化融合来引领和带动整个制造业发展，以及以智能制造为主攻方向的战略思路。
关键词：物联网；智能制造；智能炼厂；“两化”融合
1.“两化”浅析
1.1工业化
工业化的基础是自动化，自动化领域发展了近百年，理论，实践都已经非常完善了。特别是随着现代大型工业生产自动化的不断兴起和过程控制要求的日益复杂应运而生的DCS控制系统，更是计算机技术、系统控制技术、网络通讯技术和多媒体技术结合的产物。
DCS的理念是分散控制，集中管理。虽然自动设备全部联网，并能在控制中心监控信息而通过操作员来集中管理。但操作员的水平决定了整个系统的优化程度。有经验的操作员可以使生产最优，而缺乏经验的操作员只是保证了生产的安全性。是否有办法做到分散控制，集中优化管理？这就需要通过物联网技术根据所有監控信息，通过分析与优化技术，找到最优的控制方法。这是物联网可以带给传统工业的最大变革。
IT技术发展的前期其信息服务对象主要是人，其主要解决的问题是解决信息孤岛问题。当为人服务的信息孤岛问题解决后，谋求在更大范围解决信息孤岛问题。就是要将物与人的信息打通。人获取了信息之后，可以根据信息判断，做出决策，从而触发下一步操作。但由于人存在个体差异，对于同样的信息，不同的人做出的决策是不同的，如何从信息中获得最优的决策？另外"物"获得了信息是不能做出决策的，如何让物在获得了信息之后具有决策能力？智能分析与优化技术是解决这个问题的一个手段，在获得信息后，依据历史经验以及理论模型，快速做出最有决策。
然而，一个制造企业光有先进制造能力是不够的，它还必须能够从产品开发、生产计划方方面面快速响应市场，企业的竞争力是全方位的问题。计算机可以模拟所有的过程，提前验证设计要求，利用先进的技术优化全过程。信息化，可以为工业化插上腾飞翅膀。
1.2信息化
信息化的根本是终端数据采集，即物联网技术，物联网技术的核心和基础是互联网技术，是在互联网技术基础上延伸和扩展出的一种网络技术。其用户端延伸和扩展到了任何物品和物品之间，进行信息交换和通讯。因此，物联网技术的定义是：通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，将任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、追踪、监控和管理的一种网络技术叫做物联网技术。物联网技术在工业上的应用，依赖以下两个关键技术：工业传感器技术及工业无线网络技术
1.2.1工业传感器技术
传感器是一种检测装置，能够测量或感知特定物体的状态和变化，并转化为可传输、可处理、可存储的电子信号或其他形式信息。工业用传感器是实现工业自动检测和自动控制的首要环节。在现代工业生产尤其是自动化生产过程中，要用各种传感器来监视和控制生产过程中的各个参数，使设备工作在正常状态或最佳状态，并使产品达到最好的质量。可以说，没有众多质优价廉的工业传感器，就没有现代化工业生产体系。
1.2.2工业无线网络技术
工业无线网络技术是继现场总线之后工业控制系统领域的又一热点技术，是降低工业测控系统成本、提高工业测控系统应用范围的革命性技术，也是未来几年工业自动化产品新的增长点，已经引起许多国家学术界和工业界的高度重视。
2.对于国内炼化企业的分析
2.1炼化行业背景浅析
面临国际金融危机复苏缓慢和国内经济步入新常态，商品市场化和全球化进程逐步加快，国际市场动荡和市场竞争加剧。大宗原料价格持续波动，炼化企业的生产经营风险持续上升，绿色环保要求不断提高。在炼化行业面临巨大压力挑战的同时，也面临着新的机遇和升级发展契机。国家石化产业调整和振兴规划、煤炭和煤能源化工规划、智能制造等一系列惠及能源化工行业发展的优惠政策陆续出台。国家经济持续发展，需要更多、更好的高质量低成本的能源化工产品，国产能源化工产品供应不足的局面仍将存在。
2.2炼化行业存在的问题
可以说，在一定程度上，国内炼化企业在自动化和信息化应用方面的明显缺项并不多，特别是近几年的大规模信息化建设，部分先进信息系统的部署速度甚至超越了国外同行，如优化排产。但是，大家普遍感觉企业的智能化制造能力并没有显著的提升，基层用户应用系统所带来的效益并不明显。究其原因，归纳为五点：
（1）基础仪表自动化方面还有很大欠缺，重点部位仪表、自控的缺失直接影响上层物料平衡、区域优化的应用效果。
（2）生产管理类信息系统亟待集成，完整的计划、调度、排产、操作执行、操作监控、平衡分析、绩效考核管理循环还没有形成。
（3）现场操作人员操作过程缺乏新技术支持，是炼化企业安全管理的重要盲点，环保监测有待加强，炼厂无线互联应用需要全面展开。 （4）设备装置的运行机理数据采集、分析应用不足，设备装置的检维修、挖潜增效工作难以科学评估。
（5）自动化信息化投资管理、项目管理各自为政，步调不一致，没有形成相互促进与弥补的螺旋式上升模式，没有形成应用合力，产生“1+1>2”的效果。
基于以上分析，我们认为国内炼化企业工业4.0或智能工厂建设，需要在深刻分析行业特点和自身实际的前提下，提出合理的建设模式。作为相对弱市场竞争、高危、大规模流程加工行业，炼化行业智能工厂建设的重点应该是自动化和信息化的融合，通过两化融合的过程推动技术和管理的优化进步，达到企业设备智能、管理智能、决策智能，最终实现智能制造。
2.3炼化行业结合“两化融合”及物联网技术的解决方案
具体到炼化“两化”融合、智能制造需要依赖以下四点：
（1）数据
首先要能够最大化利用各类传感器、计量设备、存储设备，实现炼化企业工厂设计数据、产品数据、动静设备数据、研发数据、物料数据、运营数据、销售数据、客户数据的采集和信息化管理。满足企业应用大数据分析自身以及市场的需求。
（2）互联
要利用工業以太网/无线网/4G、智能手持或穿戴终端实现设备、人员、通信设施的网络化连接。通过网络，使人与人、人与机器形成互联，满足人员与设备装置的信息交互和操作交互。
（3）优化
在数据和互联的基础上，在过程控制层实现高自控率，同时结合计划、需求以及效益数据，实现装置的操作优化控制；同时结合ERP信息进行全厂计划、调度优化以及设备维护优化；在经营决策层实现供应商原料采购、企业资金资源、产品销售的优化。
（4）创新
自动化和信息化融合实施过程应该会深刻影响企业的生产经营模式，是一个创新发展的过程，势必伴随技术、产品、管理模式的创新。如果单纯是强调技术，拼装备，不能对企业的运行模式进行优化提升，也不能代表实现了智能制造。
结语
智能工厂的建设过程中将对企业现有专业应用系统进行提升和整合，智能工厂建设将实现工厂的卓越运营，实现劳动力生产率的提高，能耗物耗的降低，产品质量的提高和经济效益的提高。简单来说，智能工厂的主要内容就是"五个数字化"，设计数字化、制造装备数字化、生产过程数字化、管理数字化和企业数字化。
面向生产操作，内外操协同联动提高现场处置效率，提高生产质量和效率。面向能源管理，应用能源管理在线优化技术，实现能流可视化、能效最大化与在线优化。面向HSE管理，结合物联网、移动终端和网络技术，实现现场作业、人员、环境三位一体的闭环监控模式。面向设备，实现设备、工艺、HSE数据以及视频的三维可视化，提高检维修决策能力和设备管理水平。面向决策支持，建设运营实时监控及经营综合分析，实现综合实时监控、预测、预警、动态分析和移动访问。为管理者掌握全局、发现问题、分析及决策提供全方位支持。通过运用无线互联技术，搭建统一的融合通信平台，为进一步智能化应用奠定基础。
参考文献：
[1]周敏，张耀亨，刘双明. 炼化企业物联网建设方案探讨[J]. 现代化工，2014，（2）.
[2]张强，韩晨靖. 物联网系统在炼化企业的应用研究[J]. 信息系统工程，2017，（9）.
[3]阮永军. 对标先进“两化融合”构建以ERP为核心的流程化管理体系[J]. 金山企业管理，2015，（2）.
[4]向洪斌.智能制造中机电一体化技术的应用分析[J].化工管理，2017（2）：179.
[5]张际先. 神经网络及其在工程中的应用[J].信息工程，1996，（3）.
关键词：物联网；智能制造；智能炼厂；“两化”融合
1.“两化”浅析
1.1工业化
工业化的基础是自动化，自动化领域发展了近百年，理论，实践都已经非常完善了。特别是随着现代大型工业生产自动化的不断兴起和过程控制要求的日益复杂应运而生的DCS控制系统，更是计算机技术、系统控制技术、网络通讯技术和多媒体技术结合的产物。
DCS的理念是分散控制，集中管理。虽然自动设备全部联网，并能在控制中心监控信息而通过操作员来集中管理。但操作员的水平决定了整个系统的优化程度。有经验的操作员可以使生产最优，而缺乏经验的操作员只是保证了生产的安全性。是否有办法做到分散控制，集中优化管理？这就需要通过物联网技术根据所有監控信息，通过分析与优化技术，找到最优的控制方法。这是物联网可以带给传统工业的最大变革。
IT技术发展的前期其信息服务对象主要是人，其主要解决的问题是解决信息孤岛问题。当为人服务的信息孤岛问题解决后，谋求在更大范围解决信息孤岛问题。就是要将物与人的信息打通。人获取了信息之后，可以根据信息判断，做出决策，从而触发下一步操作。但由于人存在个体差异，对于同样的信息，不同的人做出的决策是不同的，如何从信息中获得最优的决策？另外"物"获得了信息是不能做出决策的，如何让物在获得了信息之后具有决策能力？智能分析与优化技术是解决这个问题的一个手段，在获得信息后，依据历史经验以及理论模型，快速做出最有决策。
然而，一个制造企业光有先进制造能力是不够的，它还必须能够从产品开发、生产计划方方面面快速响应市场，企业的竞争力是全方位的问题。计算机可以模拟所有的过程，提前验证设计要求，利用先进的技术优化全过程。信息化，可以为工业化插上腾飞翅膀。
1.2信息化
信息化的根本是终端数据采集，即物联网技术，物联网技术的核心和基础是互联网技术，是在互联网技术基础上延伸和扩展出的一种网络技术。其用户端延伸和扩展到了任何物品和物品之间，进行信息交换和通讯。因此，物联网技术的定义是：通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，将任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、追踪、监控和管理的一种网络技术叫做物联网技术。物联网技术在工业上的应用，依赖以下两个关键技术：工业传感器技术及工业无线网络技术
1.2.1工业传感器技术
传感器是一种检测装置，能够测量或感知特定物体的状态和变化，并转化为可传输、可处理、可存储的电子信号或其他形式信息。工业用传感器是实现工业自动检测和自动控制的首要环节。在现代工业生产尤其是自动化生产过程中，要用各种传感器来监视和控制生产过程中的各个参数，使设备工作在正常状态或最佳状态，并使产品达到最好的质量。可以说，没有众多质优价廉的工业传感器，就没有现代化工业生产体系。
1.2.2工业无线网络技术
工业无线网络技术是继现场总线之后工业控制系统领域的又一热点技术，是降低工业测控系统成本、提高工业测控系统应用范围的革命性技术，也是未来几年工业自动化产品新的增长点，已经引起许多国家学术界和工业界的高度重视。
2.对于国内炼化企业的分析
2.1炼化行业背景浅析
面临国际金融危机复苏缓慢和国内经济步入新常态，商品市场化和全球化进程逐步加快，国际市场动荡和市场竞争加剧。大宗原料价格持续波动，炼化企业的生产经营风险持续上升，绿色环保要求不断提高。在炼化行业面临巨大压力挑战的同时，也面临着新的机遇和升级发展契机。国家石化产业调整和振兴规划、煤炭和煤能源化工规划、智能制造等一系列惠及能源化工行业发展的优惠政策陆续出台。国家经济持续发展，需要更多、更好的高质量低成本的能源化工产品，国产能源化工产品供应不足的局面仍将存在。
2.2炼化行业存在的问题
可以说，在一定程度上，国内炼化企业在自动化和信息化应用方面的明显缺项并不多，特别是近几年的大规模信息化建设，部分先进信息系统的部署速度甚至超越了国外同行，如优化排产。但是，大家普遍感觉企业的智能化制造能力并没有显著的提升，基层用户应用系统所带来的效益并不明显。究其原因，归纳为五点：
（1）基础仪表自动化方面还有很大欠缺，重点部位仪表、自控的缺失直接影响上层物料平衡、区域优化的应用效果。
（2）生产管理类信息系统亟待集成，完整的计划、调度、排产、操作执行、操作监控、平衡分析、绩效考核管理循环还没有形成。
（3）现场操作人员操作过程缺乏新技术支持，是炼化企业安全管理的重要盲点，环保监测有待加强，炼厂无线互联应用需要全面展开。 （4）设备装置的运行机理数据采集、分析应用不足，设备装置的检维修、挖潜增效工作难以科学评估。
（5）自动化信息化投资管理、项目管理各自为政，步调不一致，没有形成相互促进与弥补的螺旋式上升模式，没有形成应用合力，产生“1+1>2”的效果。
基于以上分析，我们认为国内炼化企业工业4.0或智能工厂建设，需要在深刻分析行业特点和自身实际的前提下，提出合理的建设模式。作为相对弱市场竞争、高危、大规模流程加工行业，炼化行业智能工厂建设的重点应该是自动化和信息化的融合，通过两化融合的过程推动技术和管理的优化进步，达到企业设备智能、管理智能、决策智能，最终实现智能制造。
2.3炼化行业结合“两化融合”及物联网技术的解决方案
具体到炼化“两化”融合、智能制造需要依赖以下四点：
（1）数据
首先要能够最大化利用各类传感器、计量设备、存储设备，实现炼化企业工厂设计数据、产品数据、动静设备数据、研发数据、物料数据、运营数据、销售数据、客户数据的采集和信息化管理。满足企业应用大数据分析自身以及市场的需求。
（2）互联
要利用工業以太网/无线网/4G、智能手持或穿戴终端实现设备、人员、通信设施的网络化连接。通过网络，使人与人、人与机器形成互联，满足人员与设备装置的信息交互和操作交互。
（3）优化
在数据和互联的基础上，在过程控制层实现高自控率，同时结合计划、需求以及效益数据，实现装置的操作优化控制；同时结合ERP信息进行全厂计划、调度优化以及设备维护优化；在经营决策层实现供应商原料采购、企业资金资源、产品销售的优化。
（4）创新
自动化和信息化融合实施过程应该会深刻影响企业的生产经营模式，是一个创新发展的过程，势必伴随技术、产品、管理模式的创新。如果单纯是强调技术，拼装备，不能对企业的运行模式进行优化提升，也不能代表实现了智能制造。
结语
智能工厂的建设过程中将对企业现有专业应用系统进行提升和整合，智能工厂建设将实现工厂的卓越运营，实现劳动力生产率的提高，能耗物耗的降低，产品质量的提高和经济效益的提高。简单来说，智能工厂的主要内容就是"五个数字化"，设计数字化、制造装备数字化、生产过程数字化、管理数字化和企业数字化。
面向生产操作，内外操协同联动提高现场处置效率，提高生产质量和效率。面向能源管理，应用能源管理在线优化技术，实现能流可视化、能效最大化与在线优化。面向HSE管理，结合物联网、移动终端和网络技术，实现现场作业、人员、环境三位一体的闭环监控模式。面向设备，实现设备、工艺、HSE数据以及视频的三维可视化，提高检维修决策能力和设备管理水平。面向决策支持，建设运营实时监控及经营综合分析，实现综合实时监控、预测、预警、动态分析和移动访问。为管理者掌握全局、发现问题、分析及决策提供全方位支持。通过运用无线互联技术，搭建统一的融合通信平台，为进一步智能化应用奠定基础。
参考文献：
[1]周敏，张耀亨，刘双明. 炼化企业物联网建设方案探讨[J]. 现代化工，2014，（2）.
[2]张强，韩晨靖. 物联网系统在炼化企业的应用研究[J]. 信息系统工程，2017，（9）.
[3]阮永军. 对标先进“两化融合”构建以ERP为核心的流程化管理体系[J]. 金山企业管理，2015，（2）.
[4]向洪斌.智能制造中机电一体化技术的应用分析[J].化工管理，2017（2）：179.
[5]张际先. 神经网络及其在工程中的应用[J].信息工程，1996，（3）.