流程工业智能工厂建设的探索与实践
中国经济变革已经迫在眉睫,投资主导增长模式正在失去动力,推动经济发展更要注重提高发展质量和效益,生产力主导型发展模式正在成为中国经济发展的新动力。
(6)关键生产设备故障诊断与操作优化
关键设备一旦发生故障,不但造成巨大的经济损失,有可能还会引发安全事故。通过设备运行状态、巡检及检维修纪录等信息,找到设备变化的规律,对设备潜在的故障进行预警,是智能工厂中提高设备运行效率的重要方法。
(7)区域定量风险分析及重大事故模拟
涉及危险化学品生产、储存的区域,要进行火灾、爆炸、泄漏、中毒等多种灾难事故的叠加风险分析、定量计算与可视化模拟等模型研究,少十开发集安全风险容量、事故场景、多米诺效应等多种功能于一体的安全信息系统,技术难点是上述模型的研究仍需加强。
(8)绩效管理理念落地
在制订绩效管理方案的过程中,企业都根据自身特点融入了各类绩效管理理念,但在实际实施中,这些理念的大部分却没有得到有效贯彻、落实。通过指标量化细化分解使战略转化成指标是重要的技术难点。
2流程工业智能工厂应用
案例
某氯碱企业典型的“煤一电一电石一聚氯乙烯一电石渣水泥”循环经济产业,聚氯乙烯树脂137万吨/年、烧碱100万吨/年、电石200万吨/年、水泥260万吨/年、乙二醇10万吨/年、4一丁二醇10万吨/年,发电125亿度/年。随着生产规模、原材料成本等优势的丧失,企业运营变得越来越困难。
我们与该企业合作,围绕企业“节能减排、流程优化、减人增效、绿色安全”等管理目标,以智能工厂建设为契机,建设了生产管控信息化支撑系统,为企业创造了显著的经济效益,该企业2016年还被工信部评选为智能制造试点单位。
在装备自动化方面,对PVC、烧碱车间的生产线进行了智能化改造,使用了PVC包装机器人和片碱包装码垛机,人工减少50 %,操作误差降低80%。
在智能检测层面,对涉及12个生产板块的10万多块仪表进行了改造、联网,为企业实现泛在感知奠定了坚实的基础。
在智能控制层面,我们建设了13个分厂的9套控制系统。在1,4一丁二醇、乙二醇、密闭电石炉、以及2x300 MW机组等工艺技术先进的重大装置上实施了中控的ECS-700型控制系统,控制效果达到设计要求。
在智能操作层面,针对高耗能的电石炉,通过建立电极电流、电极电压、电极功率、炉内压力等关键操作变量过程模型,实施先进控制,其控制效果得到显著改善,经过标定计算,吨电石耗电量降低2.37%。同时,针对热电、电石、水泥、化工四大耗能生产板块,改造、新增能源计量仪表近4 000块,建立了基于水、热力学能源管网模型,对热电联产的机组负荷进行优化调度,保障各机组经济运行。通过数据对比分析,优化后降低煤耗1.45 %,每年可节约4.29万吨标准煤。
在生产运营方面,建立了ERP,OA等管理平台,通过智能工作流引擎促进经营管理业务的高效与协同,大大提高了生产管理的质量和效率。
基于工业大数据平台,建立了基于原料、产量、质量、设备等主题的分析模型,帮助管理者进行科学决策,优化管理与生产。
“十三五”期间,该企业在智能工厂建设方面将进一步加大投入,继续推进信息化项目建设,如建设关键装置先进控制、重大危险源监察、设备故障诊断及主动防护、跨境电商平台等,不断完善企业业务管理的IT支撑体系,为企业发展提供新动力。
3流程工业智能工厂建设
展望
当前,新一轮的科技革命与中国的产业变革产生了交汇,智能工厂建设还处在起步阶段,未来还需要在工控信息安全与防护、智能工厂参考模型建模、工业大数据分析与应用、生产过程模拟仿真等方面开展更多的研究,少十要求业主、方案提供商、科研院所等多方力量进行联合创新、探索,结合行业特点,将先进的信息化工具、技术与企业的工艺知识库、操作经验进行深度融合,探索创新出行业最佳应用实践,是智能工厂提升发展的必由之路。
同时,智能工厂的内涵和外延还在不断发展和深化之中。展望未来,智能工厂将继续利用数字化、网络化、智能化的先进技术,发展基于智能制造的生态系统,实现原料供应到制造加工再到产品销告的价值链集成,创新生产管理模式,帮助企业实现安全、绿色、高效、节能的生产愿景,全面提升企业竟争力。