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“未来工厂”:流程工业可持续发展新路径
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运用加氢技术生产环保芳烃油——聚焦这一细分领域的宁波博汇化工科技股份有限公司(以下简称博汇股份),今年上半年取得了营业收入同比增长126.79%、净利润同比增长646.43%的耀眼成绩单。市场环境充满不确定性,产品高端化固然是其制胜的不二法则,而精细化的运维管理更是企业行稳致远的底色。

在新近公布的2022年浙江省第一批“未来工厂”名单中,博汇股份环保芳烃油工厂榜上有名,成为全省40余家“未来工厂”中的一员。正是“未来工厂”建设,让博汇股份迈向智能运维的新境界,走出了流程工业在新时代继续赢得未来的发展路径。

“虚拟工厂”:所见即所得

9月1日,博汇股份环保芳烃油工厂指挥中心,信息工程师唐嘉诺“哒哒哒”敲击几下键盘后,一座基于数字孪生技术搭建起来的“虚拟工厂”出现在电脑屏幕之中——这是博汇股份“未来工厂”的一种可视化呈现。

“6名员工、0报警,加氢装置反应区1人、加氢装置分馏区2人……”唐嘉诺按住鼠标转动“虚拟工厂”,厂区千余台设备尽收眼底,每个角落都尽览无余,进入厂区的人员分布情况也清晰呈现。

点击任一台装置或任一名人员,相关状态信息窗口也随之弹出。“装置上配备的智能仪表系统,实时采集和反馈运行数据,达到毫秒级响应速度。进入厂区人员也都配备了5G定位卡片,定位误差不超过2米。”唐嘉诺说道。

不止人员、装置信息,在“虚拟工厂”里还能看到能耗管理、投入产出、罐区容量、物料库存等生产数据。记者向唐嘉诺了解情况的同时,指挥中心里10位操作手正根据这些数据,在智能控制系统上调整设备参数,优化每一道生产工序。

“某个参数调整后,其他参数怎么变化,产品质量和资源消耗情况如何,都能够计算出来。”

唐嘉诺告诉记者,“虚拟工厂”能够仿真模拟参数变化后的结果,帮助操作手选择最优调整策略。

“生产装置发生任何变化,‘虚拟工厂’能够实时显现。人们在电脑上看到的场景,就是生产线上实时发生的情况。”博汇股份“未来工厂”建设相关负责人张雪莲认为,“虚拟工厂”在保证管理决策人员精准感知现场的同时,提高了管理的便利性。“把工厂装进了电脑、手机,工程师、管理人员只要打开应用终端,就能随时随地查看工厂运行情况。”

智能运维:数据驱动决策

如果说“虚拟工厂”是“未来工厂”的驾驶舱,那么“未来工厂”的底盘则是由一个个数智改造项目搭建而来。博汇股份从2019年加氢车间数字化改造开始,数年间陆续实施了能源管理、HSE管理(健康、安全、环境三位一体管理体系)、协同管理、物流一体化等十余项智能化工程。改造过程中的种种适配和创新,还让企业制定了7项企业标准,获批6项国家发明专利和41项实用新型专利授权,另有11项国家发明专利在审。

“这十余项改造,让装置设备的数控化率、数据采集均达到97%以上,从而形成全流程实时数据库,实现企业内部不同信息化、自动化系统的数据集成。”张雪莲表示,数据是“未来工厂”的引擎,随着生产数据价值的释放,企业各部门间的沟通成本降低,决策科学性增强,能更好地做到预测分析、实时响应、柔性生产。

事实上,“未来工厂”的要义就在于,形成数据驱动决策的智能运维模式。

今年二季度,气温高于往常,部分装置温度数据显示为高温受热。这样的状态容易导致设备螺旋、密封垫片等配件偏离限定位置。当时白油产品处于价格高位,企业当即根据生产数据做出了控制销售、增加库存的决定,并组织实施设备检维修。这样在检维修期间,依然能保持产品出货,有利于稳定产品价格和市场份额。

绿色安全:无盲区、无异味

“管道、阀门、储罐的温度、腐蚀程度等数据偏离关键限值时,系统会发出预警。”指着“虚拟工厂”里的一处黄色标识,唐嘉诺说,过去掌握生产装置状态极度依赖巡检,容易出现漏检、误检而埋下隐患。一旦整条生产线出现故障,巡检人员还要挨个设备、挨个测点地查找问题,工作强度大、处理时间久。“现在不仅做到隐患排查无盲区,还能第一时间发现异常源进行迅速处置,降低了工作人员的工作强度和风险。”

化工行业因其特殊性,危险源头多、安全风险大,打造“未来工厂”的重要出发点在于用数字化手段抵御风险、赋能升级,提升本质安全水平。博汇股份“未来工厂”的智慧安监模块,集重大危险源监控体系、可燃有毒气体检测报警系统、工厂安全风险分区信息、生产人员在岗在位信息等于一体,实现了石化企业安全管理的智能化。该公司目前已连续1600多天无风险事件发生。

值得一提的是,博汇股份脱硫技术国内领先,并基于“未来工厂”设备监测功能杜绝了“跑冒滴漏”现象,因此芳烃油生产中的主要排放物二氧化硫仅为每标准立方米10毫克,是国家排放标准的十分之一。“未来工厂”这道绿色屏障,让博汇股份实现“无异味工厂”的目标。

张雪莲还透露,企业还计划把“未来工厂”建设向研发端覆盖,实现仿真验证、模拟生产的功能:“今后我们研制新产品,拿着实验室数据在‘虚拟工厂’里跑一跑,看看成品会是什么样的。”

覆盖从研发、生产到运维、决策的全生命周期——事实上,“未来工厂”探求的是在安全的前提下,凭借装置自动运行,达到原料、能源、成本和质量的最优状态。而能够在必须连续生产的流程工业中实施这一颠覆性改造,放眼全省乃至全国,博汇股份都是敢于吃螃蟹的领航者。

铁灰色的工业文明里添加了数字化的神秘与瑰丽——这预示着一个数字文明的智造新时代正在悄然开启。