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★ 浙江中控技術(shù)股份有限公司

傳化化學誕生于1986年，是一家全球化的功能化學公司，其科學家和工程師堅持對化學技術(shù)的熱忱與信仰，致力于通過提供領(lǐng)先的功能化學和新材料解決方案，讓人類生活更生動。傳化化學大江東基地作為傳化化學的智能制造試點基地，以數(shù)字化統(tǒng)領(lǐng)生產(chǎn)、管理全過程。

該基地立足精細化學品的制造新模式，全面提升裝備自動化水平，2018年在基礎(chǔ)自動化層面全面使用了中控技術(shù)DCS以及批量控制軟件。在此基礎(chǔ)上，2019-2020年，基地實現(xiàn)了全面5G覆蓋，構(gòu)建了“工廠操作系統(tǒng)+工業(yè)APP”的模式，以工廠操作系統(tǒng)以及中控智能工廠生產(chǎn)管理系列智能制造App，建設(shè)完成“危化品全流程管理”“安全全流程管控”“核心生產(chǎn)執(zhí)行管控與優(yōu)化”“環(huán)保監(jiān)測管理”“5G+智能化應(yīng)用”“數(shù)字化基地展示與應(yīng)用”六大核心業(yè)務(wù)場景。隨著信息化和智能化水平的提升，傳化大江東智能工廠第一階段就顯著降低了人力消耗成本，無紙化率提升45%，風險管控范圍擴大63%，生產(chǎn)管理成本下降25%，萬元產(chǎn)值能耗下降10%，勞動生產(chǎn)率提升25%。

1 踐行與持續(xù)探索精細化工智能制造最佳實踐

該項目對中控技術(shù)DCS+APC+批量控制軟件+生產(chǎn)過程執(zhí)行管理系統(tǒng)+ERP創(chuàng)新解決方案通過示范項目牽引進行行業(yè)化落地，強調(diào)了“以一體化建設(shè)強化過程執(zhí)行管控，批次記錄、追溯和分析實現(xiàn)精益管理，批次數(shù)據(jù)挖掘發(fā)現(xiàn)提升潛能”的建設(shè)思路，并結(jié)合傳化大江東生產(chǎn)基地的紡織化學品助劑生產(chǎn)的特點、新規(guī)劃高起點精細化工生產(chǎn)基地建設(shè)的特點，進行了探索與發(fā)展。

2 工廠操作系統(tǒng)+工業(yè)APP的智能制造實現(xiàn)

該項目利用工廠操作系統(tǒng)實現(xiàn)原材料從進廠到中間生產(chǎn)過程控制、再到產(chǎn)品出廠的生產(chǎn)全過程控制和數(shù)據(jù)的積累，并在關(guān)鍵環(huán)節(jié)（如車輛人員進廠、罐區(qū)卸料、現(xiàn)場作業(yè)等）進行必要的安全管控，以安全為底座保障生產(chǎn)和運營。使用的中控智能工廠生產(chǎn)管理系統(tǒng)采用中控技術(shù)最新的BAP技術(shù)平臺架構(gòu)，其穩(wěn)定性、高性能、易用性和美觀性歷經(jīng)眾多項目的考驗，系統(tǒng)提供BAP平臺用戶管理、權(quán)限管理、CAS登錄、菜單管理等基礎(chǔ)功能授權(quán)。中控智能工廠生產(chǎn)管理系統(tǒng)作為統(tǒng)一的登錄入口系統(tǒng)，還與傳化大江東現(xiàn)有的LIMS系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、API系統(tǒng)、SAP、SRP、BW等異構(gòu)系統(tǒng)做了深度集成，實現(xiàn)了多個系統(tǒng)數(shù)據(jù)貫通、無縫銜接。

傳化大江東智能制造項目內(nèi)容涵蓋危化品全過程管理、安全管理、環(huán)保監(jiān)測管理、生產(chǎn)過程管理幾部分業(yè)務(wù)功能，提供PC端和移動端應(yīng)用滿足工廠不同場景下的業(yè)務(wù)需求，并從3個層面（基地-部門-班組）進行數(shù)字化智能工廠內(nèi)容展示，圍繞7個核心（生產(chǎn)-質(zhì)量-安全-環(huán)保-供應(yīng)鏈-設(shè)備-能源）為工廠決策提供綜合可視化信息。各個功能模塊的實施和應(yīng)用，提高了管理效率，減少了不必要的資源浪費。傳化大江東智能制造項目平臺架構(gòu)如圖1所示。

圖1 傳化大江東智能制造項目平臺架構(gòu)

3 以安全環(huán)保為底座、生產(chǎn)為核心的業(yè)務(wù)場景建設(shè)

本次建設(shè)以安全、環(huán)保為底座，以生產(chǎn)執(zhí)行管控為核心構(gòu)建了六大核心業(yè)務(wù)場景，部分場景示范點和效果如下。

3.1強化現(xiàn)場安全管控，做到責任到人

（1）本項目利用人員定位技術(shù)，強化危險區(qū)域和危險作業(yè)崗位的人員在崗管理；通過設(shè)置電子圍欄，滿足作業(yè)人員（特別是相關(guān)方）越界提醒和作業(yè)現(xiàn)場的動態(tài)管理；人員和車輛軌跡分析為事故分析提供了依據(jù)。

（2）通過制定日常、專項和綜合檢查計劃并推送至相關(guān)責任人，統(tǒng)籌基地各項檢查；借助隱患風險評估和分級管控的手段優(yōu)化現(xiàn)有隱患排查治理模式，使得隱患及早被發(fā)現(xiàn)并治理。

（3）更新現(xiàn)有區(qū)域風險評估體系，通過固有風險、可控風險和風險校正方法動態(tài)展示基地實際風險區(qū)域分布，并將風險評估工作從線下搬到線上，提高工作效率。

（4）推進固廢管理流程，在做好固廢分類工作的基礎(chǔ)之上，對固廢轉(zhuǎn)移、儲存和處置進行線上審批，從而加強基地固廢線下管理。

（5）利用地圖建模技術(shù)將現(xiàn)場報警點、應(yīng)急資源、應(yīng)急裝配、應(yīng)急隊伍及逃生路線在一張地圖上進行綜合顯示，配合應(yīng)急演練。現(xiàn)場安全管控界面圖如圖2所示。

圖2 現(xiàn)場安全管控界面圖

3.2 實現(xiàn)危化品從進廠到出廠的全流程管理

建立危化品從進廠檢查、罐區(qū)/倉庫卸料、入庫再到車間使用的完整過程管控，通過對每環(huán)節(jié)檢查項進行卡控，倒逼危化品原材料生產(chǎn)商、供應(yīng)商、運輸廠商完善相關(guān)資質(zhì)。危化品建檔后，管理人員可以更好地管理其庫存狀態(tài)和車間使用情況。危化品全流程管理示意圖如圖3所示。

圖3 危化品全流程管理示意圖

3.3 建立批次分析完整數(shù)據(jù)流

統(tǒng)一對原材料進行貼碼，在配料和生產(chǎn)投料時進行校驗，避免投錯料；DCS+批控+生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)+ERP使得批次生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)可由生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)直接獲得，操作人員基本不需要手抄，在生產(chǎn)結(jié)束時，系統(tǒng)也會自動報工，同時將流程圖等內(nèi)容集成到移動端進行展示，這樣不僅提高了工作效率，最終的批次報告數(shù)據(jù)更可被用于工藝分析和優(yōu)化。

批量控制軟件進行批量控制作業(yè)，實現(xiàn)了配方指導生產(chǎn)的自動化作業(yè)模式。批次分析流程示意圖如圖4所示。

圖4 批次分析流程示意圖

3.4 系統(tǒng)接入工藝流程圖，在辦公室即可監(jiān)控現(xiàn)場情況

重新繪制重點工藝的流程圖，并接入現(xiàn)場監(jiān)控攝像頭，使管理人員能更方便、及時地查看到現(xiàn)場情況，并根據(jù)現(xiàn)場情況做出相應(yīng)決策。

3.5 提升統(tǒng)計分析能力，讓數(shù)據(jù)得到充分利用

系統(tǒng)在打通上下游之后，可為工廠提供完整數(shù)據(jù)流，使得各類信息化系統(tǒng)不再是孤島，也使得工廠更趨數(shù)字化和智能化。

4 5G+智能化應(yīng)用探索

大江東基地全廠區(qū)完成了5G覆蓋，在涉及現(xiàn)場操作、綜合巡檢、分散采集、視頻智能化AI分析等方面做了很多的嘗試，形成了工業(yè)現(xiàn)場的5G應(yīng)用的落地，成效顯著。大江東基地廠區(qū)5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖如圖5所示。

圖5 大江東基地廠區(qū)5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖

5 建設(shè)效果與展望

大江東生產(chǎn)基地目前實現(xiàn)了安全、環(huán)保的智能化、精細化管理，對生產(chǎn)執(zhí)行管控做到提質(zhì)增效，基于大數(shù)據(jù)、AI、5G等新技術(shù)的綜合應(yīng)用做了行之有效的智能化整合與嘗試。傳化大江東生產(chǎn)基地通過不斷提升自動化和信息化水平，最終將智能化廠區(qū)打造成綠色、安全、高效、節(jié)能的智能化工廠，成為行業(yè)的標桿企業(yè)。

摘自《自動化博覽》2023年3月刊