滄州大化向數(shù)字化生產(chǎn)轉(zhuǎn)型，打造出精益生產(chǎn)管理場景，實現(xiàn)生產(chǎn)工藝指標(biāo)和設(shè)備運行狀態(tài)總圖化，通過四區(qū)顏色變化反映指標(biāo)運行情況，提醒管理人員及時進行干預(yù)、調(diào)整，通過設(shè)備的一體化全生命周期管理，幫助企業(yè)降本增效。
管理層級由十級減至三級
2月21日，一個普通的工作日，在滄州大化集團有限責(zé)任公司的中央控制中心大屏幕上，綠黃橙紅四色區(qū)域?qū)⒏鞣N復(fù)雜的生產(chǎn)工藝按照不同安全指標(biāo)清晰顯示出來，讓原本枯燥的生產(chǎn)控制管理生動起來。
看著在屏幕上跑動的各種生產(chǎn)數(shù)據(jù)，現(xiàn)場生產(chǎn)控制人員不時發(fā)出指令。公司數(shù)字化部部長李勛對企業(yè)生產(chǎn)數(shù)字化升級體會最深。
“這是我們公司搭建的精益生產(chǎn)運營場景，系統(tǒng)是利用數(shù)字化手段，將調(diào)度室和各裝置總控室集中整合到新建的現(xiàn)代化大型中央控制中心中。”李勛介紹說。
基于數(shù)字化的中央控制中心，使公司管理層級由10級減至3級，建立了以MES系統(tǒng)為核心的生產(chǎn)管控平臺，根據(jù)生產(chǎn)工藝指標(biāo)和設(shè)備運行狀態(tài)總貌圖，通過綠黃橙紅四區(qū)顏色變化反映指標(biāo)運行情況，提醒各級人員及時進行干預(yù)、調(diào)整。通過四區(qū)管理大幅度降低了報警發(fā)生的頻次和數(shù)量，報警次數(shù)下降近90%。
此外，滄州大化還自主開發(fā)了“總控智能輔助系統(tǒng)”，通過數(shù)據(jù)觸發(fā)行為改變了原有靠經(jīng)驗操作的模式，系統(tǒng)安全監(jiān)盤周期由10分鐘以上減至智能監(jiān)盤的2秒，大幅度降低了現(xiàn)場人員勞動強度和復(fù)雜程度，操作頻次銳減85%。
建立可視化智能化巡檢新模式，對巡檢線路和任務(wù)實施標(biāo)準(zhǔn)化管理，巡檢信息通過數(shù)字、圖片和視頻等形式向各相關(guān)專業(yè)管理人員推送，多角度進行巡檢情況分析和判斷，實現(xiàn)了現(xiàn)場巡檢管理的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化和數(shù)字化。
這樣推行基于數(shù)字化的設(shè)備全生命周期管理，改變了原有的分專業(yè)管理和計劃檢修模式，將設(shè)備的檔案、檢修、備件等靜態(tài)信息和振動、溫度、電流、巡檢、工藝指標(biāo)異常等動態(tài)信息進行整合，形成設(shè)備狀態(tài)評估結(jié)果，通過數(shù)據(jù)動態(tài)掌握裝備運行狀態(tài)，實施預(yù)防性維護，實現(xiàn)設(shè)備的一體化管理。
前不久，滄州大化開發(fā)的精益生產(chǎn)管理場景成功入選工信部等四部門公布的2022年度智能制造優(yōu)秀場景。
3天完成技術(shù)搬遷
看著在屏幕上跑動的各種生產(chǎn)數(shù)據(jù)，“滄州大化作為傳統(tǒng)石化企業(yè)主要生產(chǎn)TDI、聚碳酸酯等產(chǎn)品，生產(chǎn)工藝復(fù)雜，操作變量多，但生產(chǎn)運行和設(shè)備管理主要靠人工控制，不具備數(shù)據(jù)驅(qū)動下的風(fēng)險管控能力；產(chǎn)品工藝流程由多個裝置單元分別進行管理控制，缺少一體化的協(xié)調(diào)和指揮，協(xié)同能力差；同時面對復(fù)雜的工藝條件，員工能力不足、工作效率低等弊端日益顯現(xiàn)，迫切需要以智能化升級突破瓶頸。”李勛說起當(dāng)時公司數(shù)字化轉(zhuǎn)型的迫切。
為了快速提升企業(yè)的管控能力，實現(xiàn)生產(chǎn)運營效益最大化，企業(yè)實施了數(shù)字化管理變革，推進數(shù)字化轉(zhuǎn)型，滄州大化確定了四個工作目標(biāo)：一是實施組織變革，建立業(yè)務(wù)集中管控模式，打造扁平化網(wǎng)格流程組織體系；二是搭建全產(chǎn)品鏈數(shù)據(jù)支撐體系；三是建立以數(shù)字化技術(shù)為支撐的精細化生產(chǎn)運營管控模式；四是建立數(shù)字化績效評價體系。
為此，公司決心搭建自己的精益生產(chǎn)管理場景實現(xiàn)上述目標(biāo)。很快，現(xiàn)代化大型中央控制中心開始投入建設(shè)，但其中控制系統(tǒng)如何遷入等問題卻難住了公司數(shù)字化公關(guān)團隊。
“我們是一家老石化企業(yè)，生產(chǎn)場地分散，生產(chǎn)裝置大多呈分散布置狀態(tài)，造成現(xiàn)場生產(chǎn)控制管理分散在各處，要把這些控制工作集中到中央控制中心，成為當(dāng)時我們團隊最先要攻克的難題。”
“要效仿其他化工企業(yè)，重新建設(shè)一套生產(chǎn)控制系統(tǒng)。”滄州大化集團公司董事長、黨委書記謝華生關(guān)鍵時刻為團隊拔云見霧。
“當(dāng)時團隊考察了多家向數(shù)字化生產(chǎn)轉(zhuǎn)型比較優(yōu)秀的化工企業(yè)，其中一家企業(yè)重新建設(shè)了一套生產(chǎn)控制系統(tǒng)，經(jīng)過驗證效果顯著，但他們數(shù)億元的資金投入讓我們望而卻步。”李勛回憶起當(dāng)時的工作仍歷歷在目。
資金投入不足，只能內(nèi)部挖潛，攻關(guān)團隊決定通過光纖接入方法，將分散在各地的控制系統(tǒng)搬入中央控制中心。為確保方案可行性，攻關(guān)團隊在半年時間里，建立了多套模型進行驗證。
驗證可行，開始“搬家”。3天時間，完成技術(shù)搬遷，并一次成功投用。同時，建立了模塊化一體式中心機房，采用華為公司最新數(shù)據(jù)中心技術(shù)，建設(shè)水準(zhǔn)處于省內(nèi)領(lǐng)先地位。
下一站：數(shù)字孿生
李勛表示，打造精益生產(chǎn)管理場景，將企業(yè)的管理組織體系優(yōu)化，并探索出了“縱扁橫展”法，建立了橫向拓展、縱向扁平的生產(chǎn)運營運行體系是滄州大化的頂層設(shè)計，短短兩年內(nèi)，公司搭建了以MES系統(tǒng)為核心的生產(chǎn)管控數(shù)字化平臺，建立了業(yè)務(wù)集中管控模式，縱向壓縮管理層級，由10級減至3級，同時橫向拓展管理幅度，將研發(fā)、技術(shù)、生產(chǎn)、銷售、采購等部門串聯(lián)起來，形成了跨企業(yè)、跨產(chǎn)品的供產(chǎn)銷一體化管理，實現(xiàn)了系統(tǒng)集成、協(xié)同高效。
在去年的運行中，精益生產(chǎn)管理場景對企業(yè)節(jié)本降耗成效明顯，其中企業(yè)主要產(chǎn)品TDI，生產(chǎn)成本同比下降7.41%。下一步，滄州大化將依托精益生產(chǎn)管理場景探索數(shù)字孿生技術(shù)在石化生產(chǎn)中的應(yīng)用。
數(shù)字孿生就是充分利用物理模型、傳感器更新、運行歷史等數(shù)據(jù)，集成多學(xué)科、多物理量、多尺度、多概率的一種仿真技術(shù)，它能在虛擬空間中完成相關(guān)生產(chǎn)管理實踐，從而為企業(yè)經(jīng)營提供可靠借鑒。
“滄州大化探索數(shù)字孿生技術(shù)，主要是利用它打通數(shù)據(jù)最后一公里，將各個數(shù)據(jù)孤島連接起來，建立仿真生產(chǎn)和駕駛艙管理，進一步探索智能工廠建設(shè)。通過駕駛艙管理，未來的滄州大化將更優(yōu)質(zhì)更安全。”謝華生對滄州大化下一步的數(shù)字化發(fā)展充滿信心。