★中控技術(shù)股份有限公司

1　背景

內蒙古興發(fā)科技有限公司15萬(wàn)噸/年氯堿項目，主要提供草甘膦、有機硅單體及下游裝置生產(chǎn)所需液堿、氯氣、氫氣和鹽酸，也是國內首家采用草甘膦副產(chǎn)鹽作為原料的燒堿裝置。企業(yè)位于內蒙古烏海市，毗鄰烏蘭布和沙漠，排放廢物需要嚴格控制，急需引進(jìn)數字裝備、工業(yè)軟件等技術(shù)產(chǎn)品解決綠色循環(huán)高效一體化問(wèn)題。同時(shí)解決招工難、人工成本高、人才少、管理粗放、效益不佳等問(wèn)題。

2　項目目標

通過(guò)制造執行系統、LIMS實(shí)驗室管理系統、全過(guò)程質(zhì)量在線(xiàn)分析系統、智能原料鹽倉儲物流系統、設備在線(xiàn)監測和預測性運維系統以及工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)生產(chǎn)管控一體化平臺等內容建設，實(shí)現國內外氯堿行業(yè)首家“三無(wú)工廠(chǎng)”——無(wú)人操作、無(wú)人記錄、無(wú)人巡檢。

通過(guò)高度自動(dòng)化、智能化建設，減少一線(xiàn)操作人員和技術(shù)人員的配備。

項目實(shí)現全自動(dòng)操作、黑屏自主運行；實(shí)現全流程生產(chǎn)裝置一鍵啟停和智能升降負荷。

項目實(shí)現運營(yíng)成本降低（20%以上），勞動(dòng)生產(chǎn)率大幅提高（30%以上）。

企業(yè)重大危險源實(shí)現無(wú)人巡檢，項目實(shí)現危險區域完全無(wú)人化管理和操作。

3　項目實(shí)施

（1）制造執行系統

通過(guò)生產(chǎn)管理系統的計劃管理、生產(chǎn)調度、物料管理、工藝管理、操作管理、三劑管理、數據展示等功能實(shí)現生產(chǎn)管理數字化、精細化，生產(chǎn)決策可視化，提升了企業(yè)的整體生產(chǎn)管控水平。

隨時(shí)掌握每個(gè)生產(chǎn)節點(diǎn)動(dòng)向，并進(jìn)行數據分析，助力企業(yè)快速做出決策。通過(guò)可視化生產(chǎn)報表，生產(chǎn)進(jìn)度實(shí)時(shí)掌控。

（2）全過(guò)程智能質(zhì)量在線(xiàn)檢測

部署過(guò)堿量在線(xiàn)分析儀、pH在線(xiàn)分析儀、硫酸根在線(xiàn)分析儀、游離氯在線(xiàn)分析儀等自動(dòng)在線(xiàn)分析儀表和分析平臺，實(shí)時(shí)在線(xiàn)檢測、分析和預測。

對一次鹽水、淡鹽水脫氯、二次鹽水、電解、成品堿、氯處理、除害塔、鹽酸合成、尾氣吸收、純水站等增加智能在線(xiàn)檢測裝置，對各質(zhì)量控制點(diǎn)實(shí)時(shí)在線(xiàn)檢測、分析和預測。

（3）自動(dòng)化工業(yè)鹽倉

通過(guò)翻板卸車(chē)臺、智能行車(chē)控制系統實(shí)現工業(yè)鹽的卸鹽、堆鹽和加鹽作業(yè)自動(dòng)化。

通過(guò)翻板卸車(chē)臺將鹽車(chē)上的鹽自動(dòng)卸入卸料坑，通過(guò)智能行車(chē)抓斗將卸料坑內工業(yè)鹽轉運到堆料區，通過(guò)行車(chē)抓斗自動(dòng)將鹽輸送到投料口。

（4）在線(xiàn)設備監測-智能機泵管理系統

智能機泵監測管理系統，基于前端智能電機、機泵狀態(tài)監測，以及后端機泵狀態(tài)監測管理系統，對機泵進(jìn)行智能監測、預測性維護，實(shí)現機泵智能化、數字化管控監測，設備狀態(tài)監測診斷系統如圖1所示。

圖1 設備狀態(tài)監測診斷系統

前端以智能端蓋為核心，安裝于電機兩端軸伸端、非軸伸端，采集機泵振動(dòng)、溫度數據，傳輸至后端機泵狀態(tài)監測管理系統。

后端機泵狀態(tài)監測管理系統實(shí)現海量機泵數據處理故障診斷、預警維護等功能，方便用戶(hù)查看機泵群運行狀態(tài)及故障診斷處理。同時(shí)智能端蓋能自動(dòng)加注潤滑（3年~5年不用人工潤滑）。

（5）工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺

技術(shù)架構：通過(guò)IoT集成、ETL工具、ESB企業(yè)服務(wù)總線(xiàn)等應用和技術(shù)，分別實(shí)現時(shí)序數據采集、業(yè)務(wù)系統數據集成和業(yè)務(wù)交互，如圖2所示。集成架構如圖3所示。

圖2 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺

圖3 集成架構

實(shí)現業(yè)務(wù)數據相互之間融合，實(shí)現企業(yè)生產(chǎn)運營(yíng)管控一體化，實(shí)現從生產(chǎn)現場(chǎng)到管理決策信息化、數字化、智能化、可視化、無(wú)紙化，生產(chǎn)過(guò)程的全程追溯。

通過(guò)項目實(shí)施消除數據孤島、實(shí)現數據集成，統一集中頁(yè)面展現、建立系統集成的接口標準、實(shí)現系統的單點(diǎn)登錄、用戶(hù)賬號認證、權限管理功能、駕駛艙和分析報表的構建時(shí)間由原來(lái)10日縮短到2日。

4　項目創(chuàng )新

（1）首家三無(wú)工廠(chǎng)

基于“工廠(chǎng)操作系統+工業(yè)APP”技術(shù)架構，融合MES、LIMS、全過(guò)程質(zhì)量在線(xiàn)分析系統、智能工業(yè)鹽倉系統、設備在線(xiàn)監測和預測性運維系統等形成綜合應用，真正實(shí)現了國內首家無(wú)人巡檢、無(wú)人操作、無(wú)人記錄的“三無(wú)工廠(chǎng)”。

（2）機泵在線(xiàn)監測和自潤滑系統

針對數百個(gè)機泵搭建溫度振動(dòng)實(shí)時(shí)采集監測管理以及自動(dòng)潤滑系統。實(shí)現機泵狀態(tài)實(shí)時(shí)感知、電機自動(dòng)潤滑、降低巡檢工作量和設備維護成本、提高設備安全可靠性。

（3）工業(yè)鹽自動(dòng)卸堆取

通過(guò)翻板卸車(chē)臺和智能行車(chē)控制系統實(shí)現工業(yè)鹽的卸鹽、堆鹽和加鹽作業(yè)自動(dòng)化。

（4）質(zhì)量自動(dòng)在線(xiàn)分析

部署自動(dòng)在線(xiàn)分析儀表和分析平臺，實(shí)現氯堿生產(chǎn)過(guò)程各質(zhì)量控制點(diǎn)實(shí)時(shí)在線(xiàn)檢測、分析和預測。

5　項目效益

生產(chǎn)管理系統實(shí)現生產(chǎn)管理數字化、精細化，生產(chǎn)決策可視化，提升了生產(chǎn)管控水平，適合在行業(yè)進(jìn)行推廣應用。

全過(guò)程質(zhì)量在線(xiàn)檢測大幅降低分析檢驗人員工作強度，提高產(chǎn)品質(zhì)量穩定性，提升企業(yè)市場(chǎng)競爭力。每年為公司節省超百萬(wàn)元，其中分析檢驗人員減少了十多人。實(shí)例采用的均是通用儀器設備，適合在行業(yè)進(jìn)行推廣應用。

自動(dòng)化智能工業(yè)鹽倉為公司節省人員工資和鏟車(chē)費用近百萬(wàn)元。該場(chǎng)景較大提高本質(zhì)安全，降低勞動(dòng)強度，方便盤(pán)存庫存量，相關(guān)數據統計完全實(shí)現自動(dòng)化、智能化，提升了企業(yè)經(jīng)濟和安全效益，適合在行業(yè)推廣應用。

在線(xiàn)設備監測-智能機泵管理實(shí)現機泵的自維護、自潤滑，實(shí)時(shí)監測機泵的運行狀態(tài)。大幅降低巡檢人員和設備管理人員工作強度，每年為公司節省人力費用數十萬(wàn)元，提升公司競爭。實(shí)例采用的均是通用設備，定制化開(kāi)發(fā)投入小，適合在行業(yè)推廣應用。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺每年節省大量的人力成本和線(xiàn)下數據統計時(shí)間，并且大幅降低了各個(gè)系統集成的成本和第三方對接的風(fēng)險。該場(chǎng)景采用的均是通用技術(shù)，適合在行業(yè)推廣應用。

摘自《自動(dòng)化博覽》2024年3月刊