化工行业作为传统流程行业的代表,其产业转型升级,不仅需要新装备、新工艺和新型催化剂,也更需要新一代信息技术与运营技术、制造技术的深层次地融合来带动产业升级,而建设智能工厂则是其必经之路。

  在化工行业,提到智能工厂建设,大家首先想到的就是设备自动化,认为目前的设备老旧落后,只有依靠全新的自动化设备,以及其稳定的工艺特性,才能做到降本增效,为公司能够带来利润。其次,全新的自动化设备,也能解决少人化的问题,减少人工成本以及管理成本。诚然设备自动化是很重要的,但通过信息化手段提高生产管理上的水准,以及让自动化设备更加智能化,则是全面建设智能工厂的方向。

  另外,化工行业因其生产的基本工艺特殊性,决定其除了对自动化设备依赖高以外,还对安全、环保、能耗有很迫切的管理需求。政府在倡导智能工厂建设过程中,也对这几项有着重点考量,化工行业尤甚。

  综合来看,化工行业的智能工厂建设要以安全生产为前提,环境保护以及节能减排为基础,提高设备自动化率,打通生产制造环节信息流,提升现场生产管理上的水准,做到透明化生产、智能化生产。

  目前,很多化工企业在主动或被动的认识到一个问题,一方面设备自动化占有率提高后,降本增效的作用并不是很明显,订单按时交付率并没有显著提升,成本核算依旧不准确,工时统计以及重大耗能设备的管理仍然处于原始水平;另一方面,监管部门对行业把控越来越严格,对企业有关要求慢慢的升高,企业疲于应付,未解决单点问题而付出更多成本,进一步蚕食企业越来越微薄的利润。

  为了解决这一个问题,大家开始重视信息化以及设备智能化,于是开始补课。有些公司开始引入ERP并更换自动化设备,有些企业则开始完善DCS,但是很多企业由于先入为主的原因,认为将自动化或半自动化设备用DCS系统管理并和ERP系统结合起来就能解决这个困境了,实则不然。根本原因还是因为生产制造环节的信息缺失,而这块的信息其实是由APS、MES、WMS等系统来支撑,所以要全面打破信息孤岛,使上下游信息完全贯通,还是需要重视生产制造环节的信息补全。

  要建设智能工厂,我们一定要要了解什么是智能工厂,然后再针对企业自身的情况对其关键要素做多元化的分析找到符合自身的建设思路。在分析智能工厂关键要素之前,让我们先看看数字化工厂与智能工厂以及人机一体化智能系统之间的关系。

  数字化工厂(DF)是由数字化模型、方法和工具构成的综合网络,包含仿线D/虚拟现实可视化,通过连续的没有中断的数据管理集成在一起。数字化工厂集成了产品、过程和工厂模型数据库,通过先进的可视化、仿真和文档管理,以提升产品的质量和生产的全部过程所涉及的质量和动态性能。

  智能工厂是在数字化工厂的基础上,利用物联网技术和监控技术加强信息管理服务,提高生产的全部过程可控性、减少生产线人工干预,以及合理计划排程。同时,集初步智能手段和智能系统等新兴技术于一体,构建高效、节能、绿色、环保、舒适的人性化工厂。

  智能工厂是在数字化工厂基础上的升级版,但是与人机一体化智能系统还有很大差距。智能制造系统在制作的完整过程中能进行智能活动,诸如分析、推理、判断、构思和决策等。通过人与智能机器的合作,去扩大、延伸和部分地取代技术专家在制作的完整过程中的脑力劳动。它把制造自动化扩展到柔性化、智能化和高度集成化。

  所以,智能工厂的建设,不单单是设备的升级,更是先进的技术的应用及整体信息化和管理概念的升级。下图是工信部关于智能工厂评判的关键要素,企业要深度剖析自身的现状,有明确的目的性的规划一条适合自身智能工厂建设的实施步骤,突出自身优点,改善劣势,走出一条可行的智能工厂建设之路。

  首先,企业应该结合对自身条件分析的结果采取分布实施的步骤,并从整体规划的角度,同时考虑自动化、精益化与信息化的提升,三者缺一不可,只有三者互相支撑、融合提升,才能真正的完成数字化转型和智能工厂建设。

  其次,摆正MES等生产制造环节信息系统的位置,打通ERP、MES、DCS之间的数据流,通过MES采集底层DCS的信息,同时将生产制作的完整过程数据一并上传给ERP,形成完整数据链,消除信息孤岛。

  最后借助物联网监控平台、5G网络和大数据分析来进一步解决化工生产的全部过程中的安全(人的不安全行为,设备的不安全状态、环境的不安全因素和管理缺陷)、能耗(水、电、气)、环保(污染排放)等问题,做到全透明化、数字化控制。

  以MES系统为核心,与底层自动化设备形成联动控制,采集设备数据状态和安全、能源、环保等信息,上传至数据中心;收集生产制作的完整过程中信息数据与PLM、ERP、SRM等系统打通数据传导,形成整体信息流;运用数据建模和大数据分析等技术,为智能服务提供决策支撑。

  DCS:(Distributed Control System)分布式控制管理系统,主要用在控制领域。是以微处理器为基础,采用分散控制、集中显示、分而自治、综合协调的设计原则的新一代仪表控制管理系统。也可直译为“分散控制管理系统”或“分布式计算机控制系统”。

  DCS系统采用集中监控的方式协调本地控制器以执行整个生产的全部过程,将各个分站进行数据交流和整合,完成实现用户需求的控制,核心是网络架构,通常用于过程控制或离散控制管理系统,最大的目的是实现控制方式。

  它采用控制分散、管理集中的设计思想,采用多层分级、合作自治的结构及形式。目前DCS在电力、冶金、石化等各行各业都获得了极其广泛的应用。

  江苏泰聚云数字科技有限公司总部坐落于中国长三角经济圈的重要工贸港口城市-泰州,在上海、山东烟台、济南分别设有研发中心,公司致力打造产城融合的智慧工业生态平台。平台除了为公司可以提供人机一体化智能系统服务外,同时向政府与企业开启云端协同应用,辅助政府资源精准投放的同时,帮助制造企业高效实现数字化转型。

  泰聚云的创始团队是由前易往信息技术有限公司核心成员以及山东渤聚通云计算有限公司技术团队联合组成的一支创新团队。他们均为咨询、智能制造、大数据、人工智能、物联网等领域的专家,具有国际化的宏观视野,丰富的行业知识,广泛的关系网络,长期的企业经营管理及投资经验,秉承诚信、负责、高效的经营理念,为成功提供了重要保障。

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