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河北日报报道 《一个化工厂区的数字化升级》

 DateTime:2023-07-31

沧州大化集团有限责任公司(简称“沧州大化”)是河北重要的化工企业,主要产品为甲苯二异氰酸酯(TDI)及聚碳酸酯(PC)。以前,该公司生产和管理主要靠人工,缺少数字化协调和指挥,工作效率较低。近年来,该公司通过数字化建设,深入推进生产管理变革,深挖数据资源价值和潜力,不断优化生产系统,探索出一条数字化转型之路。

沧州大化集团有限责任公司(简称“沧州大化”)是河北重要的化工企业,主要产品为甲苯二异氰酸酯(TDI)及聚碳酸酯(PC)。以前,该公司生产和管理主要靠人工,缺少数字化协调和指挥,工作效率较低。近年来,该公司通过数字化建设,深入推进生产管理变革,深挖数据资源价值和潜力,不断优化生产系统,探索出一条数字化转型之路。

2022年,沧州大化开发的精益生产管理场景成功入选工信部等四部门公布的2022年度智能制造优秀场景。今年,沧州大化的“数字化技术支撑精益生产运营”获评国务院国资委首届“国企数字场景创新专业赛”生产运营类三等奖。

近日,记者来到沧州大化,在多个工作岗位与一线调度、巡查人员进行交流,体验企业的数字化、智能化建设成果。

整合系统,建成坚强“大脑”

7月24日下午,沧州市,沧州大化总部大厦一楼大厅。

当日,该公司成立50周年展览正在举办,一件件产品、一张张图片展示着该公司的过往。

“这些商品里面都有沧州大化的贡献。”望着橱窗里的飞机模型、汽车灯罩、单反相机镜头、汽车玻璃等产品,沧州大化党委书记、董事长谢华生介绍。

记者注意到,回顾发展历史时,该公司多次提到“凤凰涅槃”。

沧州大化的前身是1973年批准建立的沧州化肥厂。2006年10月,该企业与中国化工集团重组合作。受行业利润下滑等因素影响,2013年起,这个人们眼中的好企业、大企业经济效益开始滑坡,2014年至2015年累计亏损12亿元。

2015年,新一届领导班子以壮士断腕的勇气剥离无效、低效的业务单元,改革原有管理体系,以更宽广的视野构建现代化生产制造新格局。自此,沧州大化经营状况逐渐企稳,2016年至2018年,该企业累计盈利35.9亿元。

在转型的阵痛中,沧州大化深刻体会到数字化、智能化升级的重要性。

2017年,在国内同行还处于智能化建设的认知期时,沧州大化就全面开启了智能化工厂建设,他们将大数据、云计算等技术融入智慧工厂平台。

然而,沧州大化是一家老化工企业,生产厂区位于渤海新区黄骅市,面积大,生产装置大多呈分散布置状态,这就造成现场生产控制管理分散在厂区各处。

如何把数字化控制管理工作集中起来?在谢华生的亲自指导下,他们考察了多家数字化转型比较成功的化工企业。

“一家企业重新建设了生产控制系统,经过验证效果显著。但他们投入的资金多达数亿元,让我们望而却步。”沧州大化数字化部部长李勋说,在资金投入不足的情况下,沧州大化决定内部挖潜,借鉴一些企业的成功做法,通过光纤接入将分散在厂区各处的控制系统搬入控制中心。

为确保方案可行,该公司成立了攻关团队,建立了多套模型。通过模拟、验证和比较,最终选择了最优方案。2020年,沧州大化只用了3天时间,就完成技术搬迁,把分散在厂区各处的控制系统整合到了控制中心。自此,沧州大化的生产厂区就有了一个坚强的“大脑”。

“我们的控制中心采用了华为公司最新技术,建设水准处于省内领先水平。”李勋说。

不断升级,生产越来越智能

7月25日上午,渤海新区黄骅市,沧州大化聚海分公司控制中心。

走进控制中心,只见巨大的电子屏上,各种数字、图像、表格不时转换。

“显示的数据就是控制中心这个‘大脑’运算产生的结果,它能够帮助我们进行生产情况的判断,指导我们合理进行备货、销售等。它发挥作用时需要感知系统和自动化控制系统的配合,就像人需要眼睛和四肢一样。厂区各处的控制系统整合在这里后,这些系统也得到了建设和加强,目前,随着产品的更新迭代,它们也在不断完善改进。”沧州大化聚海分公司党委书记、总经理班洪胜介绍。

感知系统运行状况如何?

在控制中心一级调度员王宝海的操作下,记者看到,一个距离拍摄设备20多米远的仪表显示在控制中心的大屏幕上,仪表上的读数十分清晰。

班洪胜介绍,在基础设施方面,沧州大化已经建立了AI视频监控一体化平台,源源不断地提供着数据。

各种可远程控制的生产设备成为控制中心发达的“四肢”。

沧州大化聚海分公司副总经理李玉强介绍,近几年,沧州大化对公司的生产线进行了持续的智能化、自动化改造。仅在今年上半年,该公司就申请10余项专利,厂区内各种生产装置运行更平稳、智能。

“智能化、自动化改造最直接的效果就是传统的生产区域已经不需要人员值守,工作效率大幅提升。”李玉强说。

近期的智能化改造有哪些?为了回答这个问题,工作人员带记者来到厂区的自动装载现场。

在这里,只见一辆货车正在装载液碱。负责此项智能设备的沧州大化副主任工程师刘震介绍,货车停在装置位置后,司乘人员通知智能鹤管装车系统管理人员,就能实现无人自动灌装,避免了司机登高、人工移动鹤管等,大大减少了安全隐患。该设备已经投运将近一年时间。

车辆驾驶员于长礼介绍,沧州大化的智能装载设备让他觉得很安全,避免了司乘人员和危险化学品产生接触,降低了作业风险。

拥有了健全的“大脑”“眼睛”和“四肢”,在不断摸索总结的基础上,沧州大化实现了“三化”,即信息数字化、决策指令化、指令数字化,公司管理层级也由10级减至3级。

控制中心里,生产环节也越来越轻松。他们利用编程、设备改造等方式解决了需要频繁发出指令的问题。如今,厂区各种设备的操作基本实现自动化,控制中心工作人员对生产环节的操作频次仅为投运初期的15%左右。

设备维护也更智能。沧州大化推行了基于数字化的设备全生命周期管理制度,将设备的档案、检修、备件等静态信息和振动、温度、电流、巡检、工艺指标异常等动态信息进行整合,形成设备状态评估结果,实施预防性维护,实现了设备的一体化管理。

确保安全,巡检管理实现数字化

7月25日下午,渤海新区黄骅市,沧州大化聚海分公司硝化装置区域。

记者跟随巡检人员刘洪亮,一起对硝化装置区域进行巡检。

“这里的压力值是0.7兆帕,出水口的温度是32摄氏度,一切正常。”说着,刘洪亮把这两个数据输入他手里的智能巡检仪中。

2018年以前,他们在厂区进行巡检,需要把这些数据抄写在本子上,并根据经验判断数据是否异常。如今,他们配备了智能设备,需要观察的数据也比以前少了。虽然工作变得轻松一些,但他们的认真态度没有丝毫改变。

“我们也会带着对讲机,和后台人员随时沟通。”刘洪亮说,他们每小时巡检一次,每天24小时不间断。

化工企业十分重视安全生产工作,沧州大化也不例外。一个微小的失误就可能导致装置停车,甚至可能造成安全环保事故。

为了保证绝对安全,沧州大化建立了可视化智能化巡检新模式,巡检信息通过数字、图片和视频等形式向各相关专业管理人员进行推送,实现了现场巡检管理的标准化、规范化和数字化。

在控制中心,如何确认生产处于安全状态成为工作重心。

产品生产越来越智能的情况下,沧州大化的生产管理正逐渐由正常管控变为异常管控。

异常管控如何实现?

控制中心工作人员介绍,该中心的生产管控平台通过绿黄橙红四种颜色反映指标运行情况,指标处于正常状态时显示绿色,稍有异常就会显示黄色,异常情况加剧就会显示橙色,如果达到通常所说的报警程度,该指标就会显示成红色。他们称之为四区管理。

一旦指标出现偏离,显示黄、橙、红颜色,系统就会立即给出提示,每一位操作员、调度员都能根据不同颜色的提示,第一时间对运行指标进行“纠偏”,让生产更加高效。这让报警发生的次数下降近90%。

面向未来,向数字孪生目标迈进

7月26日上午,沧州市,沧州大化总部大厦数字化部办公室。

李勋和同事们正在整理公司的数字化建设成果和下一步的构想。

“实施基于数字化的管理变革时,沧州大化确定了四大目标:一是实施组织变革,建立业务集中管控模式,打造扁平化网格流程组织体系。二是搭建全产品链数据支撑体系。三是建立以数字化技术为支撑的精细化生产运营管控模式。四是建立数字化绩效评价体系。如今,这些目标已经实现。”李勋表示。

近几年,在“三化”基础上,沧州大化建立了生产运营调度优化模型,形成了相互协调、相互配合、协同高效的运营模式,实现了基于数字化的产品整合和供产销一体化管理。2022年,公司主要产品TDI生产成本同比下降了7.41%,装置连续运行天数达到363.9天,创出历史新高。

看着办公室里摆放的多个由工信部、国务院国资委等颁发的奖牌,李勋介绍,尽管沧州大化在数字化方面取得了一些成绩,但还有进一步发展空间。目前,他们正向着数字孪生的目标前进。

他介绍,数字孪生就是充分利用数据,集成仿真技术,在虚拟空间完成相关生产管理实践,从而为企业经营提供可靠借鉴。

“探索数字孪生技术,主要是利用它打通数据最后一公里,建立仿真生产和驾驶舱,进一步探索智能工厂建设。进行驾驶舱管理如开飞机,一名飞行员就能驾驶一架庞大的飞机。通过驾驶舱管理,未来的沧州大化将会更优质更安全。”谢华生说。(河北日报记者曹智)

■记者手记

数字化让传统企业焕发新生机

到今年7月,沧州大化在风雨中已经走过了整整50年。从细微之处的改造提升到智能制造系统的成功应用,从数字化技术的初步尝试到生产运营全过程实现数字化管理,数字化转型让沧州大化这个传统企业焕发了新生机。

采访中,“7.41%”是沧州大化的干部职工最爱提及的数据,这是去年该企业的主要产品TDI生产成本下降的百分比数值。在激烈的市场竞争中,成本越低,企业就能掌握更多的主动权。对于这一点,曾深陷亏损泥潭的沧州大化干部职工都深有体会。

像沧州大化一样,在河北,越来越多的传统企业认识到,数字化、智能化是提高产品品质、降低生产成本的重要途径。

我们也欣喜地看到,随着数字技术的飞速发展,大量适用于各行各业的自动化、信息化技术和装备被研发并应用到许多企业的生产运营中,取得了很好的效果。

希望越来越多的企业能够像沧州大化一样,勇于进行数字化、智能化升级改造,告别“傻大笨粗”,变得愈发智能,为高质量发展注入澎湃动力。

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