兰州石化建厂 68 年,装置链条环环相扣,任何一套设备停下来都可能牵动整条生产线。它的数智化没有大拆大建,而是把榆林乙烷制乙烯项目当试验田:新技术先在新装置里跑通,验证成熟后再复制回兰州本部。
一块 35 公斤橡胶的 AI 体检
丁腈橡胶外观质检原来全靠人工。一块胶 35 公斤,要人工翻面,还要盯着每块仔细检查,一天下来眼睛和胳膊都累。更麻烦的是标准:老师傅手感准、眼神好,新人上手慢,判定因人而异,细微缺陷容易漏检;检测数据靠手写记录,质量追溯要翻纸质台账,想统计缺陷规律、反向优化工艺更难。
2024 年初,兰州石化启动橡胶智能质检攻关。难题很快浮现:丁腈橡胶表面纹理复杂,反光、色差、微小气泡混在一起,模型初期误判率居高不下。团队没有急着上线,而是联合工艺和质检一线的老师傅,一帧一帧标注样本,梳理出十余类典型缺陷、上万张样本图片,反复迭代训练,最终做出适配丁腈橡胶的专属检测模型。
检测区的工作流是“标准化视觉检测+AI 算法+自动化联动”:机械臂托起胶块、自动翻转六面,高清工业相机同步拍摄,算法在毫秒间完成识别;合格品自动流入下一道工序,缺陷胶块被精准推到复检工位,全程几乎不需要人工干预。这是炼化新材料领域首套单轨稳定运行的橡胶外观智能检测系统,依托昆仑大模型打造。
自 2025 年 5 月投用以来,处理量稳定在 145 块/小时以上,缺陷胶的识别率和剔除率都达到 100%。所有检测数据自动存入系统,每一块胶的质量信息可追溯,还能定期生成缺陷分析报告,反向指导工艺优化。曾经靠眼力和体力的质检员,转而成为智能系统的“管理者”和“分析师”,拿着报告和工艺团队一起从源头减少缺陷。
数字孪生与预测性维护
在榆林公司集中控制室,整面墙的数字孪生大屏把 80 万吨/年乙烷制乙烯装置的机泵、管线精准复刻,温度、压力等数据秒级更新。过去调工艺、做检修靠图纸加现场跑,技改要反复踏勘、人工推演方案;现在先在三维数字工厂里核查管线位置与走向、模拟检修路径,方案落地前就得到验证,现场返工大幅减少。同类型装置完成一次实物验证后,其余方案可以直接在数字模型里推演优化。
数字孪生解决“怎么干更高效”,智能诊断解决“何时修更精准”。千余台关键设备加装智能传感器,故障模型根据实时回传数据,自动识别轴承损伤等早期征兆:故障预判准确率提升到 85%,非计划停机减少 37%,维修成本同比下降 18%。高风险作业现场,“AI 布控球”替代“人盯人”监护,把安全标准固化为数字红线。榆林公司是国内首个乙烷制乙烯全业务链智能化工厂,也是中国石油第一家依托数字化交付建成的三维数字孪生工厂。
先新后老,先小后大
2019 年项目建设时,数字孪生、智能优化、预测性运维等系统就同步规划、同步落地,新技术先在新装置里跑起来,成熟后再推广到兰州本部:动设备状态监测、炼化知识图谱、数据治理平台等,都是沿这条“先新后老、以新带老”的路径复制过去的。
整体推进之外,一批贴近一线的小场景先见效:聚乙烯产品质量预测模型上线后,产品波动能提前预警;过去司机排队、人工登记的磅房,现在车辆进厂自动识别、自动计量,实现无人值守。用负责人的话说,一上来就全厂铺开风险太高,老炼厂的数智化是“边生产、边升级”的精细手术。
比设备改造更难的是把老师傅几十年的经验搬进系统。这些判断长期只存在个人脑海里,很难复制,系统上线初期也有人犯嘀咕“机器能比人准”。兰州石化的办法是让一线操作工、工艺设备人员参与改造,把那些说不清却很关键的判断逻辑,一点点拆成参数、流程和算法;系统跑出的结果再反过来验证和补充经验,形成双向循环。如今一些依赖经验的操作,已经能由系统自动识别、实时预警。
这条路径的可复制之处不在某套软件,而在次序:先用新装置做低风险试验,再用小场景建立信任,最后才动老装置和老师傅的隐性知识。对流程工业来说,这比一次性“全厂智能化”更接近工程现实。
资料来源:“智”变兰州石化 — 中国高新网(2026-08-29)。本文为技术要点整理/编译,非原文全文。