興發(fā)集團
湖北興發(fā)化工集團股份有限公司是一家以磷化工系列產品和精細化工產品的開發(fā)、生產和銷售為主業(yè)的上市公司。通過二十多年的發(fā)展，公司已成為中國最大的精細磷酸鹽生產企業(yè)之一。
作為集團重點項目，位于內蒙古的興發(fā)集團有機硅新材料一體化循環(huán)項目—15萬噸/年離子膜燒堿裝置，主要提供草甘膦、有機硅裝置生產所需液堿、氯氣和鹽酸，也是國內首家采用草甘膦工業(yè)副產鹽作為原料的燒堿裝置。
然而在企業(yè)發(fā)展過程中，也面臨著諸多挑戰(zhàn)。
由于地處大西北，人工成本是橫亙在企業(yè)面前的突出難題，企業(yè)不僅用人成本高，招人難度也很大，相關沉默資產無法得到很好的利用，會出現(xiàn)數(shù)據(jù)孤島問題。
——興發(fā)集團總工程師李永剛
此外，企業(yè)對裝置的集約化、一體化要求進一步提高，數(shù)字化建設成為破解以上困境的關鍵。
基于雙方深厚的合作基礎，位于內蒙古的興發(fā)集團有機硅新材料一體化循環(huán)項目15萬噸/年離子膜燒堿裝置于2022年6月一次性開車成功，2022年11月完成項目整體上線投運。中控新一代智能運行管理與控制系統(tǒng)（i-OMC）得以在此項目定向運用，并取得顯著成效。
目前，i-OMC系統(tǒng)已經實現(xiàn)了該項目運行管理高度自動化、智能化；定員人數(shù)由行業(yè)普遍的120人左右減少到40人以下，真正實現(xiàn)無人巡檢、無人操作、無人記錄，各項行業(yè)指標達到國際先進、國內領先。
中控i-OMC系統(tǒng) 賦能工廠自主運行
李永剛介紹，有機硅新材料一體化循環(huán)項目—15萬噸/年離子膜燒堿裝置重點以中控i-OMC系統(tǒng)為支撐，確定打造高度自動化、智能化工廠的總體目標，推動裝置全自動操作及自主運行，實現(xiàn)裝置從操作導航、回路自整定、報警自理、批量控制等多方面來助力項目達到智能化自主運行的目的，構建“三無工廠”——無人巡檢、無人操作、無人記錄。
中控i-OMC系統(tǒng)能夠深度融合智能算法、專家經驗和工藝機理知識，將自主研發(fā)的回路自整定、預測控制、操作導航和報警治理等關鍵技術予以全面應用，全面提升裝置的自控率、平穩(wěn)率和安全性，大幅降低裝置操作頻次，實現(xiàn)裝置生產全過程的自主協(xié)同運行，達到“少人化”直至“無人化”操作，穩(wěn)定產品質量，提高產品收率，降低能耗、物耗。
李永剛表示，內蒙古興發(fā)氯堿裝置共設計了35個子流程的啟停操作，通過運用i-OMC系統(tǒng)智能操作導航技術，將生產過程中的順序控制、人機交互、安全工業(yè)聯(lián)鎖等工藝操作要求進行科學整合，有效實現(xiàn)了上下游裝置的生產協(xié)調，實現(xiàn)一鍵啟停全流程裝置，提高了工廠整體運行可靠性、安全性及生產效率。
借助i-OMC系統(tǒng)，該項目還有效穩(wěn)定生產工況，提高主要工藝參數(shù)的平穩(wěn)型；電解工序實現(xiàn)了包括電流的升降全部自動進行；電解槽出口堿液濃度控制波動范圍小于0.2%，堿產品合格率達到百分之百；保持了生產操作一致性，減少了人為干擾，降低了勞動強度。
通過優(yōu)化多工況報警、報警審計、報警操作統(tǒng)計分析等，i-OMC系統(tǒng)助力該項目裝置減少了90%以上的報警，強化了員工的報警意識。
憑借分析小屋、各種在線分析儀器，以及分析管理平臺有機結合，i-OMC系統(tǒng)還實現(xiàn)了氯堿裝置全流程工藝控制指標的自動分析，依托全流程的先進控制以及全廠視頻監(jiān)控、設備在線健康診斷系統(tǒng)，實現(xiàn)了自適應調整，生產裝置負荷，生產過程的控制更加平穩(wěn)，各項運行技術指標更加穩(wěn)定。
通過打造“內建安全、縱深防御、專業(yè)運維”為核心的工控安全解決方案。內蒙古興發(fā)實現(xiàn)了資產分析、威脅分析、脆弱性分析，摸清了家底，并建立起一個具有縱深防御能力的網(wǎng)絡安全防御體系，從安全管理的角度與客戶一起梳理出貼合自身需求的一套安全管理制度。
氯堿行業(yè)高質量發(fā)展 樹立行業(yè)典范
興發(fā)集團總工程師李永剛介紹，目前試運行期間，中控i-OMC系統(tǒng)助力工廠運行人力下降67%，報警頻次減少90%，實現(xiàn)全過程自動化，一鍵啟停。資產增值方面，數(shù)據(jù)綜合利用率超過了80%。氯堿業(yè)對標來看，各項指標均達到國際先進、國內領先；整個氯堿工廠定員要由目前行業(yè)普遍120人左右減少到40人以下。值得一提的是，對于一個15萬噸燒堿裝置來說，內蒙古興發(fā)每年濃度酸消耗可以控制在5噸以內，傳統(tǒng)的硫酸消耗折算到每噸氯氣里大概15-20公斤，降本效果明顯。
該項目還采用了國內領先的循環(huán)水智能調溫系統(tǒng)。在西北地方早晚溫差非常大，夏季或冬季溫差非常大的情況下，內蒙古興發(fā)的循環(huán)水一年四季可以達到恒溫。
此外，i-OMC系統(tǒng)還能將傳統(tǒng)操作知識經驗沉淀，對企業(yè)人才培養(yǎng)起到非常好的作用。
李永剛表示，這個系統(tǒng)投入使用之后，編程不再是一件復雜的事情，工業(yè)園區(qū)可以完成。其次將很多紙質操作過程固化為電子版標準操作流程，新員工培訓或學習就很方便。最后，通過一鍵啟動，整個操作可視化，所有自動操作都可以追溯，包括不規(guī)范的操作事件、報警，并且可以記錄步驟的運行時間。
總的來說，內蒙古興發(fā)有機硅新材料一體化循環(huán)項目—15萬噸/年離子膜燒堿裝置的成功打造，不僅建立起安全、環(huán)保、穩(wěn)定、精細化的生產運營管控系統(tǒng)，為構建自主運行智慧工廠提供了樣本，也為企業(yè)帶來了可觀的經濟效益。
該智能工廠實現(xiàn)了國內少有的自主運行，這將為氯堿行業(yè)高質量發(fā)展樹立行業(yè)典范。
