★ 浙江中控技术股份有限公司

传化化学诞生于1986年，是一家全球化的功能化学公司，其科学家和工程师坚持对化学技术的热忱与信仰，致力于通过提供领先的功能化学和新材料解决方案，让人类生活更生动。传化化学大江东基地作为传化化学的智能制造试点基地，以数字化统领生产、管理全过程。

该基地立足精细化学品的制造新模式，全面提升装备自动化水平，2018年在基础自动化层面全面使用了中控技术DCS以及批量控制软件。在此基础上，2019-2020年，基地实现了全面5G覆盖，构建了“工厂操作系统+工业APP”的模式，以工厂操作系统以及中控智能工厂生产管理系列智能制造App，建设完成“危化品全流程管理”“安全全流程管控”“核心生产执行管控与优化”“环保监测管理”“5G+智能化应用”“数字化基地展示与应用”六大核心业务场景。随着信息化和智能化水平的提升，传化大江东智能工厂第一阶段就显著降低了人力消耗成本，无纸化率提升45%，风险管控范围扩大63%，生产管理成本下降25%，万元产值能耗下降10%，劳动生产率提升25%。

1 践行与持续探索精细化工智能制造最佳实践

该项目对中控技术DCS+APC+批量控制软件+生产过程执行管理系统+ERP创新解决方案通过示范项目牵引进行行业化落地，强调了“以一体化建设强化过程执行管控，批次记录、追溯和分析实现精益管理，批次数据挖掘发现提升潜能”的建设思路，并结合传化大江东生产基地的纺织化学品助剂生产的特点、新规划高起点精细化工生产基地建设的特点，进行了探索与发展。

2 工厂操作系统+工业APP的智能制造实现

该项目利用工厂操作系统实现原材料从进厂到中间生产过程控制、再到产品出厂的生产全过程控制和数据的积累，并在关键环节（如车辆人员进厂、罐区卸料、现场作业等）进行必要的安全管控，以安全为底座保障生产和运营。使用的中控智能工厂生产管理系统采用中控技术最新的BAP技术平台架构，其稳定性、高性能、易用性和美观性历经众多项目的考验，系统提供BAP平台用户管理、权限管理、CAS登录、菜单管理等基础功能授权。中控智能工厂生产管理系统作为统一的登录入口系统，还与传化大江东现有的LIMS系统、视频监控系统、API系统、SAP、SRP、BW等异构系统做了深度集成，实现了多个系统数据贯通、无缝衔接。

传化大江东智能制造项目内容涵盖危化品全过程管理、安全管理、环保监测管理、生产过程管理几部分业务功能，提供PC端和移动端应用满足工厂不同场景下的业务需求，并从3个层面（基地-部门-班组）进行数字化智能工厂内容展示，围绕7个核心（生产-质量-安全-环保-供应链-设备-能源）为工厂决策提供综合可视化信息。各个功能模块的实施和应用，提高了管理效率，减少了不必要的资源浪费。传化大江东智能制造项目平台架构如图1所示。

图1 传化大江东智能制造项目平台架构

3 以安全环保为底座、生产为核心的业务场景建设

本次建设以安全、环保为底座，以生产执行管控为核心构建了六大核心业务场景，部分场景示范点和效果如下。

3.1强化现场安全管控，做到责任到人

（1）本项目利用人员定位技术，强化危险区域和危险作业岗位的人员在岗管理；通过设置电子围栏，满足作业人员（特别是相关方）越界提醒和作业现场的动态管理；人员和车辆轨迹分析为事故分析提供了依据。

（2）通过制定日常、专项和综合检查计划并推送至相关责任人，统筹基地各项检查；借助隐患风险评估和分级管控的手段优化现有隐患排查治理模式，使得隐患及早被发现并治理。

（3）更新现有区域风险评估体系，通过固有风险、可控风险和风险校正方法动态展示基地实际风险区域分布，并将风险评估工作从线下搬到线上，提高工作效率。

（4）推进固废管理流程，在做好固废分类工作的基础之上，对固废转移、储存和处置进行线上审批，从而加强基地固废线下管理。

（5）利用地图建模技术将现场报警点、应急资源、应急装配、应急队伍及逃生路线在一张地图上进行综合显示，配合应急演练。现场安全管控界面图如图2所示。

图2 现场安全管控界面图

3.2 实现危化品从进厂到出厂的全流程管理

建立危化品从进厂检查、罐区/仓库卸料、入库再到车间使用的完整过程管控，通过对每环节检查项进行卡控，倒逼危化品原材料生产商、供应商、运输厂商完善相关资质。危化品建档后，管理人员可以更好地管理其库存状态和车间使用情况。危化品全流程管理示意图如图3所示。

图3 危化品全流程管理示意图

3.3 建立批次分析完整数据流

统一对原材料进行贴码，在配料和生产投料时进行校验，避免投错料；DCS+批控+生产执行系统+ERP使得批次生产过程数据可由生产执行系统直接获得，操作人员基本不需要手抄，在生产结束时，系统也会自动报工，同时将流程图等内容集成到移动端进行展示，这样不仅提高了工作效率，最终的批次报告数据更可被用于工艺分析和优化。

批量控制软件进行批量控制作业，实现了配方指导生产的自动化作业模式。批次分析流程示意图如图4所示。

图4 批次分析流程示意图

3.4 系统接入工艺流程图，在办公室即可监控现场情况

重新绘制重点工艺的流程图，并接入现场监控摄像头，使管理人员能更方便、及时地查看到现场情况，并根据现场情况做出相应决策。

3.5 提升统计分析能力，让数据得到充分利用

系统在打通上下游之后，可为工厂提供完整数据流，使得各类信息化系统不再是孤岛，也使得工厂更趋数字化和智能化。

4 5G+智能化应用探索

大江东基地全厂区完成了5G覆盖，在涉及现场操作、综合巡检、分散采集、视频智能化AI分析等方面做了很多的尝试，形成了工业现场的5G应用的落地，成效显著。大江东基地厂区5G网络架构图如图5所示。

图5 大江东基地厂区5G网络架构图

5 建设效果与展望

大江东生产基地目前实现了安全、环保的智能化、精细化管理，对生产执行管控做到提质增效，基于大数据、AI、5G等新技术的综合应用做了行之有效的智能化整合与尝试。传化大江东生产基地通过不断提升自动化和信息化水平，最终将智能化厂区打造成绿色、安全、高效、节能的智能化工厂，成为行业的标杆企业。

摘自《自动化博览》2023年3月刊