全应科技CTO党海峰第25届工博会演讲:让流程工业 “少人干预、高效运行” 成为常态

2025-10-15 19:19:53 博会 演讲 流程 干预 常态 3091
为期 5 天的第 25 届中国国际工业博览会在上海国际会展中心圆满落幕。本次上海全应科技深度参与其中,携旗下明星产品 IDIC 数智一体机重磅亮相,为工业智能化发展注入新活力。

9 月 23-27 日,为期 5 天的第 25 届中国国际工业博览会在上海国际会展中心圆满落幕。本次上海全应科技深度参与其中,携旗下明星产品 IDIC 数智一体机重磅亮相,为工业智能化发展注入新活力。

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全应 IDIC 数智一体机是全应科技近 10 年技术沉淀的结晶,专为工业 4.0 时代复杂的生产场景打造。它集成多源工业数据采集、无代码控制逻辑编排与实时预测控制能力,能无缝接入设备、仪器仪表、控制系统等多源数据,轻松打破数据孤岛。通过内置的 70 余种 AI 算法及数据处理能力,从数据滤波到设备健康预测,再到环保指标调控,全场景智能调控不在话下。无论是化工反应釜的精准温控,还是危废焚烧炉的高效运行,IDIC 数智一体机都能凭借 “数据采集— AI 计算—预测控制执行” 的闭环,实现从单点设备到全产线的智能化升级。

展会现场,全应科技产品团队通过实际演示,直击传统 PLC 能力不足、工艺参数波动大等行业痛点,为观众带来一场工业智能化变革的直观体验。目前,IDIC 数智一体机已形成标准版、专业版、旗舰版三种规格,适配智能监控、设备智能控制、全系统智能调控等不同规模需求,已在燃煤热电联产、火力发电、危废处理、石油化工、钢铁冶金等行业成功落地,显著提升自动化率,创造了可观的节能效益。

第 25 届工博会期间,上海全应科技 CTO 党海峰在“2025 工业软件与智能智造论坛”上,做题为《 IDIC 智能控制器:技术与应用》的主旨演讲。

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以下为演讲全文,内容在确保原意准确完整的基础上,已进行适度优化调整,旨在为读者呈现更清晰、流畅的阅读体验。

尊敬的各位来宾,大家上午好。非常感谢刚才吴总的介绍,把全应科技的情况讲得非常准确。

在全应科技发展过程中,我们一直深耕流程工业领域,而电力行业在流程工业的控制领域里极具标杆意义——它对控制精度、稳定性的要求极高。所以我们创业之初,就立志在工业智能控制领域做出成绩,而要实现这个目标,必须先在一个行业里证明技术的有效性,因此我们选择了电力行业作为突破口。经过多年的技术积累与沉淀,我们把在电力行业验证过的智能控制理念,落地成了一款成熟产品,也就是今天要给大家介绍的 IDIC 智能控制器。这也是我们从去年开始重点打造的全新产品品牌。

接下来,我就和大家分享一下这款产品的设计理念、核心功能以及应用场景。

首先简单介绍下全应科技:我们成立至今已有近 10 年时间,从创业第一天起就坚持自主研发。早期我们在电力行业投入了大量精力,而热电领域的应用场景其实覆盖很广——像化工、造纸等行业,都有热电相关的需求,所以我们的产品也自然延伸到了这些领域,目前已服务过上百家客户。

不过,智能控制技术的研发投入非常大,过程中也得到了高瓴资本、腾讯资本等机构的大力支持,正是有了这些资本助力,我们才能把产品打磨得如此深入、完善。

今天的分享主要分为四个部分,首先我们先来理清一个核心概念:流程工业的智能控制,到底是什么?我们该如何理解它?

现在大家常提“第四次工业革命”,刚才吴总也跟我们回顾了工业发展的历史。其实,每一次工业革命的核心,都是“用机器替代人的部分工作”。而第四次工业革命以大数据、人工智能技术为核心,它的本质是替代生产中仍大量依赖人类的“脑力劳动”。所以判断第四次工业革命如何用智能化驱动产业升级,关键就看我们能通过技术取代哪些原本需要人来完成的脑力工作。

回归到流程工业本身,它有一个非常典型的特点——管道多、储罐多,整个生产过程是连续的物理化学变化:从原料到产品,每个环节环环相扣,不能中断,而且每个环节的指标都必须控制在安全范围内。这些指标控制得好不好,直接影响环保达标、产品品质、生产安全和能源效率。所以我们认为,流程工业的核心可以归结为三个方面:

第一是“运行”:整套生产流程能否连续、稳定地运转,不中断、不出故障; 

第二是“安全”:流程工业大多涉及高温、高压、有毒环境,一旦管控不当极易引发事故——就像前段时间的化工厂爆炸事件,损失惨重。所以安全管理的核心,是通过风险预判、故障处置,降低安全事故的发生概率,即便出现小异常,也要尽可能减少影响范围;

第三是“设备”:设备是生产的基础,若设备出现异常,整个生产链都会受影响。所以设备管理的关键,是在设备全生命周期内,以最低的维护成本保持设备健康状态,为生产提供稳定支撑。

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当然,流程工业还有其他技术需求,但我们认为,要做好流程工业的生产管理,必须先从“运行、安全、设备”这三个核心方向切入。相应地,智能化应用也应该围绕这三点展开。

目前,不管是我们服务过的电厂,还是化工企业,它们的信息化、数字化体系都可以用一套核心系统来概括: 首先是集散控制系统(DCS)或可编程逻辑控制器(PLC),这是流程工业最核心的信息化系统,解决的就是“运行”问题——通过控制系统把生产过程稳定在合理范围; 其次是安全管理信息系统,专门针对安全风险管控; 第三是设备管理系统,负责设备全周期的运维; 除此之外,还有 ERP、MIS 等管理信息系统,这些也是常见的信息化工具。

这三套核心系统(DCS/PLC、安全管理系统、设备管理系统),本质上都是“服务于人的辅助系统”——它们的作用是提高人工执行效率,但最终的决策还是依赖于背后的操作人员。比如 DCS 系统背后,需要运行人员、调试人员实时监控、干预,最终效果完全取决于人的专业能力:能力强的人能把生产管得好,能力弱的人就容易出问题。

而进入工业 4.0 时代,智能控制要解决的依然是“运行、安全、设备”这三大问题,但最大的区别在于——我们在前面加了“智能”两个字。所谓“智能”,就是把原来需要人做的决策,通过智能系统辅助甚至替代。

我们发现,目前流程工业里还有大量生产相关岗位,工作人员每天都在做判断、做决策。如果能通过智能化系统总结这些决策逻辑,进而辅助或替代人工决策,就能减少对人员数量和人员能力的依赖,最终带来效率提升、能效优化、品质改善等价值。

而决策的本质,其实是“基于数据和模型的判断”。现在体力劳动已经大多被机器替代,剩下的脑力劳动核心就是决策——如果用数字化系统实现决策,第一步要建立“对象模型”(比如针对设备运行,就要建立设备特性模型);第二步是基于模型,结合决策算法,实现实时决策。

所以我们打造的智能控制平台,核心就是解决“数据采集、模型构建、计算分析、决策输出”这几个问题——只不过针对不同场景(运行、安全、设备),决策的逻辑和过程会有所不同。这就是智能控制体系的本质:用数字系统替代人的决策。

接下来我们聚焦第一个核心问题——“运行”。我们把流程工业的运行数字化体系,总结为五个层次:

第一层是 DCS/PLC,这是最底层的基础控制能力,解决的是把现场数据、执行机构集中起来,实现分散控制。它的核心优势是健壮性、实时性和安全性,但为了保证这些特性,牺牲了计算能力和算法复杂性,所以面对“大延迟控制”“多参数耦合控制”等复杂场景时,DCS 就显得力不从心;

第二层是先进控制系统(APC),它搭建在 DCS 之上,专门解决 DCS 难以应对的复杂控制问题; 

前两层解决的都是“控制执行”问题——有明确目标后,把参数控制在目标范围里。但“目标该如何设定”?这就需要第三层“实时优化系统(RTO)”:通过历史数据统计分析、优化算法,找到最优控制目标,再把目标下达给下层控制系统;

这三层组合起来,能解决单一工艺环节或子系统的自动化运行问题。但流程工业往往涉及多个子系统、多个工艺环节的耦合,这就需要第四层“实时调度系统(RTS)”——在更高层面协调各子系统的工作,比如设定子系统目标、制定协同策略; 

最顶层是“计划排程系统(APS)”,负责更大范围的离线规划,比如生产计划制定、原料配比优化等,不需要实时执行,但会指导整个生产节奏。

在这五个层次里,DCS/PLC是大家最熟悉的,我们把中间的“APC、RTO、RTS”这三层定义为“智能调控/智能控制”。全应科技的 IDIC 智能控制器,瞄准的就是这三层——在传统控制系统之上,通过智能控制能力,实现运行的自动化与智能化。

简单总结下智能控制的核心优势:

第一,能替代当前仍由人完成的部分脑力劳动,适应智能化时代的需求;

第二,比工业 3.0 时代的自动化技术适应性更强——现在很多自动化场景容易“跳出控制范围”,需要人频繁干预,而智能控制能灵活应对多种工况,减少人工干预; 

第三,控制范围更大——传统自动化大多针对单一设备、单一工艺段,智能控制能实现全工艺段的优化调度。

基于这样的理念,我们推出了 IDIC 智能控制器,希望能够赋能流程工业,实现“更大范围的自动化、更高水平的智能化”。

这款产品的形态是一体化设备,里面集成了三大核心模块,对应三大平台: 

第一个是“数据平台”,负责数据采集、存储、质量管理和治理——不管是现场设备的实时数据,还是历史数据,都能通过这个平台高效处理,为后续分析提供基础; 

第二个是“计算平台”,核心是算法能力。我们内置了丰富的流程工业智能控制算法,比如高阶数据处理算法、信号处理算法、逻辑计算算法、智能控制算法、优化算法等;同时还针对特定行业提供“行业算法包”——把不同行业的典型场景抽象成标准化算法组件。大家可以通过我们的“计算编排工具”,用低代码甚至无代码的方式,把这些算法组件组装起来,快速搭建针对特定工艺场景的“决策计算流程”——比如针对运行优化的决策、针对设备安全的决策,都能在这个“计算画布”上搭建、调试、运行和管理; 

第三个是“人机交互平台”——不管是原始数据,还是智能控制输出的决策数据,最终都需要与人交互:一方面要让运行人员看到数据、了解状态,另一方面也需要人输入一些系统无法获取的指令(比如运行策略)。我们提供了人机交互编排工具,能快速搭建可视化界面,包括流程组态图、数据图表等,方便人员查看和操作。

讲完功能,再和大家聊聊具体的应用场景——这些功能到底能在哪些地方发挥作用?

在“运行智能化”方面,常见的应用有:

  • 自动运行:原来很多企业虽然有 DCS ,但仍需要配备整套运行班组盯着屏幕、手动操作,而智能控制能替代这些工作,正常情况下无需人工干预,人员只需在出现报警时处置即可,相当于生产领域的“L3 级自动驾驶”;

  • 智能监盘:传统系统的报警往往“刚性”很强,要么过严、要么过松,很难灵活处理。而智能研判会基于特定工艺的故障知识库,去建立一套决策预警过程。从“指标监视→预警→诊断→自动处置”的完整逻辑,替代人在异常情况下的决策。

  • 智能联锁与故障诊断:针对异常情况,快速定位问题、给出处置方案;

  • 智能设备管理:原来设备诊断大多靠人看数据、凭经验判断,现在可以通过智能系统采集设备的震动、声纹等数据,结合算法分析,给运维人员提供精准的维护建议;

在“管理智能化”方面,应用场景包括:

  • 远程生产监控:无需到现场,就能实时掌握生产状态;

  • 运营分析:基于数据做生产效率、能耗等分析;

  • 报警管理与报表生成:自动化处理报警信息、生成生产报表;

  • 深度数据分析:基于积累的数据和模型,定制分析任务,帮助管理人员找到运行优化、生产改进的方向。

我们会根据不同岗位的需求,提供对应的客户端,让运行人员、管理人员都能方便地使用这些功能。

最后,再和大家分享几个实际案例,看看产品在现场的表现。

第一个案例是“热电联产场景”热电联产以供热为主,像化工、造纸、氧化铝等行业都离不开蒸汽能源。但热电系统有个很大的特点——工艺环节不标准,每个厂的情况都不一样:有的受行业特性影响,有的因建设年代久、历史演进复杂,整个系统非常“杂乱”。过去,很多热电企业虽然装了 DCS,但全场自动运行一直难以实现,只能靠运行班组人工操作——一个典型的运行班组要十几个人,加上四班三倒,一个厂往往需要六七十个运行人员。

针对这个场景,我们建立了“全场调度→子系统协调→设备级控制”的多级控制体系,在 DCS 之上替代人工运行。目前,绝大多数热电联产项目的自动化投入率都能达到 98%-99% ——也就是说,原来需要人控制的执行机构,98%-99% 的时间都无需人工干预,只有特殊情况或设备故障时才需要人介入。自动化率提升后,人员需求大幅减少,很多民营企业用了半年后,运行人员就能减少 50% 以上,客户反馈也非常好。

第二个案例是“新型电力系统场景”在双碳目标驱动下,新型电力系统改革正在推进,风电、光伏等新能源大量并网,导致电网波动性显著增加,需要有人来平衡这种波动。储能是重要手段,但目前规模还小,所以很多时候需要靠煤电机组通过“快速变负荷”来响应电网需求。

过去煤电机组只需稳定运行,不需要频繁变负荷,这对它们来说是新挑战。我们针对煤电机组,推出了从“机组协调优化→燃烧控制→脱硝控制”的整套快速变负荷方案。应用后,煤电机组的负荷变化速率有了大幅提升:常规电厂的变负荷速率约1%/分钟,而通过我们的智能控制技术,能达到3%甚至5%/分钟。这种能力不仅能帮助电厂更好地响应电网需求,还能带来实实在在的经济价值——仅电网辅助服务收益,一年就能达到上千万元。现在电力现货市场政策正在各省推广,全国的煤电机组几乎都面临这样的升级需求,各省能源局也在制定具体的实施方案。

第三个案例是“危废处理场景”化工行业会产生大量危险废物(包括固体废料和液体废液),需要通过高温焚烧进行无害化处理,整个工艺包括废料进料、回转窑燃烧、烟气处理等环节。但危废处理不是主工艺,过去运行比较粗放,运行人员水平参差不齐,导致环保指标控制不稳、处理成本居高不下。

我们和国内危废焚烧工艺的头部企业达成战略合作,用 IDIC 智能控制器对危废处理产线进行智能化升级,覆盖智能运行、智能设备诊断、智能联锁和远程运营。经测算,仅“智能运行”这一项功能,每年就能为一条危废处理产线带来两三百万的经济收益,效益非常显著。

以上就是我今天的分享。如果大家对产品感兴趣,欢迎大家会后联系我深入探讨。谢谢大家!

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