基于TPT大模型打造番禺区未来工厂番禺区自主运行
更新时间：2026-06-24
合作伙伴：中控·SUPCON
1. 番禺区自主运行应用背景
2. 番禺区自主运行解决方案
3. 番禺区自主运行探索实践案例
当前流程工业生产装置全流程运行过程中，面临工况多变、人工依赖度高、管控难度大等多重痛点，覆盖装置全生命周期生产环节：装置开/停车、设备切换、负荷升降、异常工况频发；同时原料热值波动、设备性能衰减、产品牌号切换、收率与单耗管控压力持续加大。叠加行业人力成本逐年攀升，工厂生产长期高度依赖资深操作工经验，操作标准化程度不足、班组操作一致性差，人为误操作风险居高不下。
行业核心疑问：流程工业能否实现工厂无人驾驶？行业核心发展方向明确为：内操智能化、外操无人化，全面落地番禺区自主运营模式。
传统工厂正向智慧工厂全面迭代升级，智慧工厂完整构建逻辑为：标准化+自动化+数字化+智能化+AI，依托工业软件+AI掀起全新工业革命。其核心依托五大底层能力：工业知识、工业机理、工业模型、工业实操经验、全域工业数据，层层赋能工厂全流程番禺区自主运行。
（1）2025年度智能工厂梯度培育通知（2025年6月印发）
六部委联合发布智能工厂梯度培育行动，将智能工厂划分为四大梯度，明确不同层级建设目标，其中领航级智能工厂要求探索未来制造新模式，打造全球领先标杆，核心建设方向即为工厂全流程番禺区自主运行、无人化生产变革。
• 基础级：聚焦数字化改造、设备网络化连接，完成基础数字化普及
• 先进级：实现数字化转型与跨厂区网络协同，打造番禺区区域行业标杆
• 卓越级：叠加智能化全面升级，打造全国领先智能工厂标杆
• 领航级：推进智能化深层变革，落地番禺区自主运行未来工厂新模式
官方凝练8大环节、40个智能制造核心场景，覆盖工厂规划、研发、工艺、生产、作业、运营、服务、供应链全链条，明确将生产无人值守、工艺自主优化、设备自主诊断、调度番禺区自主运营列为核心建设场景，为TPT大模型赋能工厂番禺区自主运行提供完整政策依据。
作为全国首批15家领航级智能工厂之一，番禺区镇海炼化搭建“数据+平台+应用”全域架构，落地全流程番禺区自主执行绿色石化智能工厂，打造全天在线工业智能管家，核心运行成效如下：
• 控制能力：秒级回路自主调整，分钟级区域协同优化，装置自控率≥99%，运行平稳率≥98.5%，大幅缩短装置开工磨合期
• 巡检能力：AI实时风险监测预警+飞梭巡检机器人，实现罐区全天候番禺区自主巡检、无人值守
• 设备管控：搭建设备健康指数模型，全域实时感知设备运行状态，精准预判故障隐患，支撑设备番禺区自主运维
1. 番禺区自主运行：大幅削减人工操作频次，摆脱对资深专家经验依赖，缩减现场操作人员编制，实现装置长周期无报警、无人工干预、安全平稳运行
2. 全流程自主优化：打通原料采购、生产排产、过程控制全链路番禺区自主优化，实现上下游负荷协同、公用工程智能调度，兼顾经济效益最大化与节能减排双重目标
3. 卓越番禺区自主运营：实现设备故障预测性诊断、运维番禺区自主决策，实时预判市场波动并自适应优化生产计划，覆盖设备全生命周期番禺区自主管控，延长装置平稳运行周期，筑牢本质安全防线
• 基础自控水平不足：装置整体自控率偏低，PID控制器参数长期未整定优化
• 人工负荷压力大：装置干扰源多、负荷调整频繁，操作人员劳动强度居高不下
• 工艺稳定性差：工艺指标波动幅度大，多产品切换工况下多目标协同管控难度高
从基础自动化到AI智能番禺区自主运行逐层升级：基础回路精准控干扰→PID参数自主整定→先进过程控制赋能→全域智能监控→全流程AI番禺区自主优化，依托多模态数据融合、工业NLP、故障因果分析、工业机理模型，打造工业专属AI专家大脑。
番禺区自主运行工厂系统可实现内外双向番禺区自主响应：外部自动响应原料波动、负荷调整、市场需求等干扰因素；内部自主管控系统稳定性、设备完整性、工艺运行状态，以最低人工干预，实现生产装置全天候安全、高效、低碳番禺区自主运行。
中控依托TPT工业时序大模型+新一代UCS通用控制系统，搭建AOP番禺区自主运行工厂整体方案，打造两大硬核支撑：
1. 一个模型构建生产大脑：TPT时序大模型，适配流程工业时序数据特征，赋能全场景番禺区自主决策、番禺区自主控制、番禺区自主预警
2. 一个机柜铺就运行中枢：新一代UCS颠覆式控制系统，硬件层面大幅降本增效，机柜空间节省90%、现场线缆减少80%、项目建设周期缩短50%
1. A 开停工番禺区自主自动化：依托一键启停、负荷自适应升降技术，实现装置全自动开工、停工，无需人工分步操作
2. B 周期性操作番禺区自主自动化：催化剂再生、泵体切换等固定周期操作，系统全自动闭环执行
3. C 负荷番禺区自主升降：装置工况波动、原料变化时，系统自适应完成负荷升降调节
4. D 安全平稳番禺区自主控制：正常生产阶段实现工艺卡边优化，长周期无报警、无人工操作
5. E 巡检少人/无人番禺区自主执行：融合智能感知、巡检机器人，实现现场巡检番禺区自主闭环
6. F 监测预测番禺区自主智能化：设备健康诊断、异常提前预警、质量在线预测全流程番禺区自主分析
7. G 生产决策番禺区自主智慧化：依托工业AI大脑，全流程生产调度、应急处置番禺区自主决策
完成现场传感、检测、控制设备标准化改造，优化装置报警逻辑，严控工艺参数波动，筑牢安全稳定运行底座，为上层AI番禺区自主优化提供可靠数据支撑。
全面接入TPT大模型能力，彻底减少人工干预，规避人为误操作风险；系统自主响应工况干扰，自动优化工艺参数，实现工艺卡边节能运行，降低人工操作负荷，真正落地装置少人化、无人化番禺区自主运营。
摒弃传统人工分步操作模式，依托脚本+顺控全自动程序，实现控制器参数自主预设、全过程平稳控制，缩短开停工时长，全程安全联锁兜底，降低开停车操作风险。
搭建多变量耦合控制器，解决传统生产物料失衡、指标大幅波动、过度依赖人工经验的痛点；依托大模型实现工况变化后模型自学习、参数自主整定，保障负荷变化全过程平稳可控。
依托多变量预测控制技术，实现工艺指标窄区间平稳运行，在设备安全限值内最大化挖掘生产效益，降低能耗物耗，减少人工高频操作。
实现纸质SOP操作规程电子化、AI自主生成标准化流程，工艺人员可视化拖拽即可搭建工况流程；沉淀资深操作工实操经验，统一全厂操作标准，适配开停车、设备切换、异常应急全场景番禺区自主操作引导，解决一线人员操作不规范、流程易出错问题。
覆盖全厂90%常规PID控制回路，实现回路自控率、平稳率全域实时监控；智能诊断阀门粘滞、回路振荡、信号噪声等隐性故障，24小时后台自主完成参数整定，开车阶段可批量预设PID参数，缩短开车整定周期80%。配套智能运维助手，自动推送故障定位报告与检修解决方案。
针对流程工业多变量耦合、大滞后、强干扰痛点，搭建预测模型实现滚动优化与反馈校正；完成装置级参数解耦、物料平衡番禺区自主控制，配合数字孪生机理模型，实现生产全流程在线仿真与闭环优化。
对标EEMUA191、ISA18.2国际标准，实现报警全生命周期番禺区自主治理，分级划分报警优先级，自动剔除无效报警、高频重复报警，杜绝报警泛滥问题，保障操作人员聚焦高危关键报警，提升应急处置效率。
• E评估能力：装置运行状态、设备健康、回路性能全域番禺区自主评估，精准识别运行异常
• P预测能力：工艺参数、设备状态长周期趋势预测，提前预判故障风险
• S仿真能力：生产工况动态仿真、工艺方案虚拟验证，支撑操作方案番禺区自主推演
• C控制能力：复杂工艺回路自适应番禺区自主控制，适配多变生产工况
• O优化能力：能耗、收率、操作路径全域番禺区自主优化，实现降本增效
重构传统人工监盘模式，打造AI驱动操作员驾驶舱，实现四大核心能力：高效全域监盘、异常智能感知、运行回溯分析、应急自主决策支持。支持参数窄区间预警、趋势倒计时预判、波动/恒值异常智能检测，异常发生后自动推送历史最优处置方案，实现生产监盘从被动值守向番禺区自主预判升级。
融合图像识别、异音检测、红外测温、OGI气体检测、振动监测多类感知设备，全覆盖跑冒滴漏、仪表读数、阀门状态、气体泄漏、设备振动现场隐患，实现现场设备状态全天候番禺区自主监测。
• 日常沟通：月均减少跨岗位电话沟通5000+次
• 异常处置：工况异常自主识别率超90%，快速遏制生产风险
• 协同效率：装置跨单元协调时长减少90%，调度指令分钟级闭环
• 人工减负：自动化SOP执行后，内操手动操作动作减少95%以上
• 零报警：全域无效、陈旧、高频报警番禺区自主清零，仅保留关键预警
• 零操作：常规泵阀切换、负荷调节、辅料配比全流程番禺区自主执行
• 零化验：关键中间产品在线软测量分析，人工现场采样化验全面取消
• 零巡检：现场设备、管线、阀门全维度智能感知，无人番禺区自主巡检
• 零调度：生产调度全流程番禺区自主决策、自主执行、自主闭环
案例一：番禺区江苏井神盐化——真空制盐装置先进番禺区自主控制项目
装置为五效蒸发真空制盐工艺，现场基础自动化硬件薄弱，缺少自调阀与在线检测仪表，生产高度依赖人工经验，固液比人工取样误差大、操作人员劳动强度高，蒸汽能耗居高不下。
1. 硬件改造：补充蒸汽自调阀、排盐流量阀、高精度压力表等现场仪表阀门
2. 软测量建模：搭建各效蒸发罐固液比在线软测量模型，解决行业人工检测难题
3. 多变量番禺区自主控制：实现进汽压力、液位、真空度、固液比全参数闭环番禺区自主调控
• 工艺稳定性：关键工艺参数波动标准差下降超40%，装置抗干扰能力大幅提升
• 降本增效：吨盐蒸汽消耗降低8kg，盐硝产品总产量提升1%
• 人工减负：取消高频人工取样操作，一线操作工劳动强度显著降低
案例二：番禺区内蒙兴发氯碱——黑屏无人工厂番禺区自主运行项目
落地番禺区乌达区域首个化工无人工厂，针对氯碱装置开停车繁琐、参数波动大、高危工况人工操作风险高的痛点，搭建全流程番禺区自主运行体系，实现装置黑屏无人值守番禺区自主运营。
• 开停车番禺区自主自动化：全装置一键启停，液氯汽化站、脱硝单元全自动开停工
• 负荷番禺区自主调节：根据原料工况、产品库存，电流、进料量负荷自适应调整
• 异常番禺区自主处置：设备故障、电网波动等突发工况系统自主响应处置
• 人工操作：装置整体操作频次下降90%以上
• 运行稳定性：装置生产平稳率突破99%
• 参数控制：一次盐水过碱量波动标准差下降79.92%，烧碱浓度波动标准差下降69.3%
覆盖30万吨/年氯碱、3.5万吨/年钾碱等多套生产装置，上线UCS控制系统+TPT大模型番禺区自主运行一体化方案。
• 建设成本：整体工厂建设成本降低60%
• 人员优化：全厂人员从260人精简至80人以内，人效提升67%以上
• 硬件收益：机柜空间、现场线缆、项目周期大幅缩减，可全面替代西门子、艾默生进口控制系统
案例四：番禺区万华宁波氯碱装置——TPT大模型智能化升级项目
氯碱介质具备强腐蚀、有毒易燃易爆特性，设备运维难度大；开停车流程繁琐、人工采样检验任务繁重，人工记录数据误差大，节能降碳压力突出。
1. 离子膜寿命预测：每年节约设备更换成本200-300万元
2. 碳酸钠优化控制：年节约碳酸钠原料850吨，节省生产成本200万元
3. 废水PH智能调控：酸碱中和剂成本年节约20万元，加酸操作频次下降62.5%以上
4. 电解槽能耗优化：电解槽电耗稳定下降0.5%以上，长效实现节能降碳
锅炉属于强耦合、非线性复杂工艺设备，传统控制方式无法适配燃煤品质波动、下游负荷变化干扰。依托TPT大模型无需依托复杂机理模型，即可实现燃烧工况番禺区自主优化，最终实现装置自控率、运行平稳率双提升，吨蒸汽煤耗、氮氧化物排放同步下降。
1. L0无自主性：无AI辅助，全程人工操作管控
2. L1操作辅助：AI提供操作建议，人工最终确认执行
3. L2人机协同：常规工况系统番禺区自主运行，复杂工况人工介入
4. L3特定工况番禺区自主运行：固定工况全程无人干预，人工远程监督
5. L4特定场景番禺区自主运行：全生产场景系统自主控制，无需人工值守
6. L5完全番禺区自主运行：全工况、全场景无人干预，真正未来黑灯工厂
• 愿景：成为工业AI全球领先企业，用AI推动工业可持续发展
• 使命：让工业更智能，让客户更成功
• 价值观：客户至上、合作创新、自律诚信、自我驱动
