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内蒙古兴发科技有限公司氯碱三无智能工厂解决方案
  • 企业:浙江中控技术股份有限公司     行业:化工     领域:智能制造    
  • 点击数:1153     发布时间:2024-04-05 21:02:37
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★中控技术股份有限公司

1 背景

内蒙古兴发科技有限公司15万吨/年氯碱项目,主要提供草甘膦、有机硅单体及下游装置生产所需液碱、氯气、氢气和盐酸,也是国内首家采用草甘膦副产盐作为原料的烧碱装置。企业位于内蒙古乌海市,毗邻乌兰布和沙漠,排放废物需要严格控制,急需引进数字装备、工业软件等技术产品解决绿色循环高效一体化问题。同时解决招工难、人工成本高、人才少、管理粗放、效益不佳等问题。

2 项目目标

通过制造执行系统、LIMS实验室管理系统、全过程质量在线分析系统、智能原料盐仓储物流系统、设备在线监测和预测性运维系统以及工业互联网生产管控一体化平台等内容建设,实现国内外氯碱行业首家“三无工厂”——无人操作、无人记录、无人巡检。

通过高度自动化、智能化建设,减少一线操作人员和技术人员的配备。

项目实现全自动操作、黑屏自主运行;实现全流程生产装置一键启停和智能升降负荷。

项目实现运营成本降低(20%以上),劳动生产率大幅提高(30%以上)。

企业重大危险源实现无人巡检,项目实现危险区域完全无人化管理和操作。

3 项目实施

(1)制造执行系统

通过生产管理系统的计划管理、生产调度、物料管理、工艺管理、操作管理、三剂管理、数据展示等功能实现生产管理数字化、精细化,生产决策可视化,提升了企业的整体生产管控水平。

随时掌握每个生产节点动向,并进行数据分析,助力企业快速做出决策。通过可视化生产报表,生产进度实时掌控。

(2)全过程智能质量在线检测

部署过碱量在线分析仪、pH在线分析仪、硫酸根在线分析仪、游离氯在线分析仪等自动在线分析仪表和分析平台,实时在线检测、分析和预测。

对一次盐水、淡盐水脱氯、二次盐水、电解、成品碱、氯处理、除害塔、盐酸合成、尾气吸收、纯水站等增加智能在线检测装置,对各质量控制点实时在线检测、分析和预测。

(3)自动化工业盐仓

通过翻板卸车台、智能行车控制系统实现工业盐的卸盐、堆盐和加盐作业自动化。

通过翻板卸车台将盐车上的盐自动卸入卸料坑,通过智能行车抓斗将卸料坑内工业盐转运到堆料区,通过行车抓斗自动将盐输送到投料口。

(4)在线设备监测-智能机泵管理系统

智能机泵监测管理系统,基于前端智能电机、机泵状态监测,以及后端机泵状态监测管理系统,对机泵进行智能监测、预测性维护,实现机泵智能化、数字化管控监测,设备状态监测诊断系统如图1所示。

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图1 设备状态监测诊断系统

前端以智能端盖为核心,安装于电机两端轴伸端、非轴伸端,采集机泵振动、温度数据,传输至后端机泵状态监测管理系统。

后端机泵状态监测管理系统实现海量机泵数据处理故障诊断、预警维护等功能,方便用户查看机泵群运行状态及故障诊断处理。同时智能端盖能自动加注润滑(3年~5年不用人工润滑)。

(5)工业互联网平台

技术架构:通过IoT集成、ETL工具、ESB企业服务总线等应用和技术,分别实现时序数据采集、业务系统数据集成和业务交互,如图2所示。集成架构如图3所示。

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图2 工业互联网平台

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图3 集成架构

实现业务数据相互之间融合,实现企业生产运营管控一体化,实现从生产现场到管理决策信息化、数字化、智能化、可视化、无纸化,生产过程的全程追溯。

通过项目实施消除数据孤岛、实现数据集成,统一集中页面展现、建立系统集成的接口标准、实现系统的单点登录、用户账号认证、权限管理功能、驾驶舱和分析报表的构建时间由原来10日缩短到2日。

4 项目创新

(1)首家三无工厂

基于“工厂操作系统+工业APP”技术架构,融合MES、LIMS、全过程质量在线分析系统、智能工业盐仓系统、设备在线监测和预测性运维系统等形成综合应用,真正实现了国内首家无人巡检、无人操作、无人记录的“三无工厂”。

(2)机泵在线监测和自润滑系统

针对数百个机泵搭建温度振动实时采集监测管理以及自动润滑系统。实现机泵状态实时感知、电机自动润滑、降低巡检工作量和设备维护成本、提高设备安全可靠性。

(3)工业盐自动卸堆取

通过翻板卸车台和智能行车控制系统实现工业盐的卸盐、堆盐和加盐作业自动化。

(4)质量自动在线分析

部署自动在线分析仪表和分析平台,实现氯碱生产过程各质量控制点实时在线检测、分析和预测。

5 项目效益

生产管理系统实现生产管理数字化、精细化,生产决策可视化,提升了生产管控水平,适合在行业进行推广应用。

全过程质量在线检测大幅降低分析检验人员工作强度,提高产品质量稳定性,提升企业市场竞争力。每年为公司节省超百万元,其中分析检验人员减少了十多人。实例采用的均是通用仪器设备,适合在行业进行推广应用。

自动化智能工业盐仓为公司节省人员工资和铲车费用近百万元。该场景较大提高本质安全,降低劳动强度,方便盘存库存量,相关数据统计完全实现自动化、智能化,提升了企业经济和安全效益,适合在行业推广应用。

在线设备监测-智能机泵管理实现机泵的自维护、自润滑,实时监测机泵的运行状态。大幅降低巡检人员和设备管理人员工作强度,每年为公司节省人力费用数十万元,提升公司竞争。实例采用的均是通用设备,定制化开发投入小,适合在行业推广应用。

工业互联网平台每年节省大量的人力成本和线下数据统计时间,并且大幅降低了各个系统集成的成本和第三方对接的风险。该场景采用的均是通用技术,适合在行业推广应用。

摘自《自动化博览》2024年3月刊

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