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中控技术×广西华谊能化:打造世界领先的数字化灯塔工厂

中控技术×广西华谊能化:打造世界领先的数字化灯塔工厂

项目入选工信部2022年度智能制造标准应用试点项目,标志着作为“数智华谊”的数字化转型战略代表的华谊钦州化工新材料一体化基地项目,已成为国内行业领先的数字化灯塔工厂。(智能制造标准应用试点项目,是市场监管总局、工业和信息化部为贯彻落实《国家标准化发展纲要》、《“十四五”智能制造发展规划》相关部署而开展的试点示范项目)

 

项目典型性:

数字化工厂是智能工厂建设的基础与前提,广西华谊数字化工厂在完善和规范技术体系、标准化体系的基础上,以工业互联网平台为支撑、集中集成各板块生产经营大数据,打造集团统一的智能工厂管控平台,目标成为能源化工生态产业链示范性基地和数字化工厂。

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华谊钦州化工新材料一体化基地项目位于钦州石化产业园区,占地约8000亩,分三期实施。本案例介绍的板块为由华谊能源化工有限公司负责的一期工业气体岛项目。

 

2022年8月3日,中控技术与广西华谊能源化工有限公司等单位携手开展的工业气体岛智能工厂项目正式入选工信部2022年度智能制造标准应用试点项目,为流程工业智能工厂建设立下标杆。2022年9月16日,广西华谊能源化工有限公司又正式通过国家智能制造能力成熟度四级评估,成为国内化工行业首家通过国家智能制造能力成熟度四级评估的企业 。

 

华谊钦州化工新材料一体化基地项目位于钦州石化产业园区,占地约8000亩,分三期实施。其中一期的广西华谊能化工业气体岛项目,主要涉及煤化工产业链,新建包括5套2000吨级航天炉,一台华谊炉制气,联产180万吨/年甲醇、20万吨/年乙二醇、120万吨/年醋酸等装置及相关配套辅助设施。

 

中控技术作为流程工业智能制造整体解决方案供应商,以领先的设计方案和优质的产品服务,赢得了客户认可,在2020年5月成功签订该智能工厂项目技术协议。

 

目前,各业务系统已基本全部投入使用,并得到用户的充分肯定。项目实施期间,中控技术携手客户及伙伴,克服集成度高、技术领域广、定制化开发多等多项难关,助力广西华谊能化一流智能工厂建设,形成了宝贵的成果经验。

 

铸造安全、绿色、高效的一流工厂

甲醇、醋酸、乙二醇作为广西华谊能化公司最为核心的三大拳头产品,一直受环保压力、国外巨头及宏观经济等多重因素影响,给企业经营与发展带来了一定的压力。守住安全底线、减少能耗、降本增效是广西华谊智能工厂建设的核心目标。

 

中控技术作为广西华谊智能能化工厂总集成单位,负责广西华谊能化智能工厂的整体设计与建设,凭借深厚的行业经验、技术积淀和人才团队,确定将“安全、绿色、效益”作为工厂建设的核心目标,致力于将其铸造为一流的生产自动化、管理可视化、能耗最优化、运营智能化、监控诊断远程化的能源化工智能工厂和生态产业链示范性基地。

 

在确定整体目标的同时,项目实施难点也逐渐清晰,突出表现为新项目、新平台、新人员及系统多、接口多、问题多等挑战。

 

智能工厂的建设关键在于构建切实可行的顶层设计。中控技术与广西华谊能化等合作伙伴携手,按照整体规划要求及项目存在的难点,结合华谊钦州基地具体业务管控需求,采用“数据+工业互联网平台+智能工业APP”系统架构,从优化控制层、智能生产层和智慧运营层,围绕生产管理、质量管理、设备管理、安全管理、蒸汽平衡优化、报警管理等重点领域的多个子系统展开攻关,包括:PI实时数据库、生产执行系统、计划排产和调度优化系统、能源管理系统、质量管理系统、设备管理、智能巡检系统、HSE管理系统、应急联动系统、地理信息系统、人员定位系统、桌面推演系统、蒸汽管网平衡优化、高级报警管理系统等,形成了中控“工厂操作系统+工业APP”的典型实践。

 

规划方案以先进、成熟的产品平台架构为基础,具有完善的安全备份策略保障体系,符合流程工业企业生产管理的基本流程业务实践,可满足广西华谊日常生产管理的基本要求,并预留出企业未来新项目的功能扩展接口,形成具有华谊集团特色的应用管理平台。

 

突出核心问题 各个击破

按照计划,作为该项目的关键组成,中控“工厂操作系统+工业APP”平台具有向上支撑工业智能APP快速开发与部署,向下连接海量工业装备、仪器及产品,实现数据采集实时化、生产过程透明化、质量管理体系化、设备管理科学化、安全管理数字化、能源管理精细化、决策支持智能化等功能,全方位、多维度赋能未来工厂建设。

 

且举几例,该项目依托“工厂操作系统+工业APP”架构部署,有效破解广西华谊数据孤岛问题,并搭建完成企业应用、数据统一的底座,形成智能工厂新形态。在智能工厂建设中综合考虑了控制系统、生产管理系统与经营管理系统之间的数据协同和打通问题,定义规范的生产主数据和经营主数据系统,从而实现全厂各个环节的数据标准化,满足数据快速访问和无缝融合的要求。

 

基于该架构,工业气体岛智能工厂项目完成工业APP定制开发及集成40余个,并充分利用华谊原生APP,彻底疏通了工业系统错综复杂的数据业务关系,破除各传统专项信息系统的数据孤岛,实现有效的数据获取和数据价值利用,满足工厂在全生命周期的数据持续积累。

 

其中,实时数据库作为工业气体岛智能工厂系统的核心数据库,采集量达62400点数据,实现了关键工艺点和重点设备每1秒/次的采集频率。

 

个性化定制方面,“工厂操作系统+工业APP”架构使得个性化应用的需要得到充分满足,使用该架构开发具有“千人千面”特征的工业APP,可以支持标准门户所含有的标准应用功能、组件功能,又体现个性化数据展现。APP自由归类、导航便捷,组件数据可以根据用户要求的不同实现自由变化,单点登录各系统一号完成。

 

 

针对广西华谊工业气体岛智能工厂项目系统之间集成难度大等问题,中控技术在集成方案中重点制定接口规范,开发并实现了ESB集成总线APP对各系统间接口的统一管理,统一注册、统一发布、统一报文、协议转换、过程监控、接口日志等功能一体化实现。

 

值得一提的是,作为“工厂操作系统+工业APP”平台核心APP之一的生产执行系统,通过接口自下而上将业务数据打通和共享,数据集成到平台可进行生产过程跟踪、库存分析和物料平衡等业务操作,全面支持生产管理的数字化.智能工厂系统全面投运后,可实时对工厂“三率”(平稳率、报警率、自控率)进行统计考核,目前广西华谊能化“三率”都有了很大提高。

 

此外,通过计划优化APS系统与PI、EWM、ERP、MES的集成还成功实现了系统间的数据互通,使高级计划优化排产系统内基于安全库存、采购提前期、生产提前期、生产过程数据等要素而开展的生产能力计算具备了数据基础,产品时效利润率提升5%。

 

中控技术高级报警管理系统AAS,通过OPC协议并实现报警的统一规划管理。与工厂数据进行交互,依托工厂大量真实数据进行“统计分析”,梳理报警,从而达到减少报警数量,减轻操作工负荷,帮助用户快速定位关键报警,

 

中控技术设备管理软件SAMS,为用户提供对全厂智能仪表设备的全生命周期管理功能,提升用户对现场智能仪表设备的诊断和调校等维护能力,从而实现对仪表维护模式的创新。

 

面向未来,“智”造未来

 

“中控项目组严谨认真的态度、扎实精湛的技术工艺、细心专注的服务意识,得到了我方领导及相关人员的高度赞扬”,广西华谊能化表示。在该项目中,面对多个首台套装置工业化应用、粉煤气化技术等关键复杂控制,中控技术深入研究行业技术方案,及时发现并解决问题,并基于行业和技术经验提出合理化建议,持续为客户创造价值。

 

随着本项目的成功投运,以“工厂操作系统+工业APP”的智能制造模式在大型智能工厂项目中再一次得到了验证,将加速推动华谊钦州化工新材料一体化基地智能工厂建设,并对广西华谊二期、三期的智能工厂项目的规划起到了很好地引导作用和经验,为华谊集团实现“数智华谊”的数字化转型战略提供了有力支撑。

 

事实上,自2009年中控技术与华谊集团签订战略合作协议以来,双方就不断通过优势互补、资源整合、信息共享、共同开发等多种合作模式,谱写了流程工业技术公司和产业公司相互成就、共建共荣的佳话。

 

当前,上?;辏牛┮丫瓿伞笆只辍闭铰怨婊?,未来将继续朝着“成为中国化工行业数字化企业”目标迈进。中控技术也必将继续携手华谊集团助力其铸造领先的数字化灯塔工厂。

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王静
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