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★中控技術股份有限公司

1　背景

內蒙古興發科技有限公司15萬噸/年氯堿項目，主要提供草甘膦、有機硅單體及下游裝置生產所需液堿、氯氣、氫氣和鹽酸，也是國內首家采用草甘膦副產鹽作為原料的燒堿裝置。企業位于內蒙古烏海市，毗鄰烏蘭布和沙漠，排放廢物需要嚴格控制，急需引進數字裝備、工業軟件等技術產品解決綠色循環高效一體化問題。同時解決招工難、人工成本高、人才少、管理粗放、效益不佳等問題。

2　項目目標

通過制造執行系統、LIMS實驗室管理系統、全過程質量在線分析系統、智能原料鹽倉儲物流系統、設備在線監測和預測性運維系統以及工業互聯網生產管控一體化平臺等內容建設，實現國內外氯堿行業首家“三無工廠”——無人操作、無人記錄、無人巡檢。

通過高度自動化、智能化建設，減少一線操作人員和技術人員的配備。

項目實現全自動操作、黑屏自主運行；實現全流程生產裝置一鍵啟停和智能升降負荷。

項目實現運營成本降低（20%以上），勞動生產率大幅提高（30%以上）。

企業重大危險源實現無人巡檢，項目實現危險區域完全無人化管理和操作。

3　項目實施

（1）制造執行系統

通過生產管理系統的計劃管理、生產調度、物料管理、工藝管理、操作管理、三劑管理、數據展示等功能實現生產管理數字化、精細化，生產決策可視化，提升了企業的整體生產管控水平。

隨時掌握每個生產節點動向，并進行數據分析，助力企業快速做出決策。通過可視化生產報表，生產進度實時掌控。

（2）全過程智能質量在線檢測

部署過堿量在線分析儀、pH在線分析儀、硫酸根在線分析儀、游離氯在線分析儀等自動在線分析儀表和分析平臺，實時在線檢測、分析和預測。

對一次鹽水、淡鹽水脫氯、二次鹽水、電解、成品堿、氯處理、除害塔、鹽酸合成、尾氣吸收、純水站等增加智能在線檢測裝置，對各質量控制點實時在線檢測、分析和預測。

（3）自動化工業鹽倉

通過翻板卸車臺、智能行車控制系統實現工業鹽的卸鹽、堆鹽和加鹽作業自動化。

通過翻板卸車臺將鹽車上的鹽自動卸入卸料坑，通過智能行車抓斗將卸料坑內工業鹽轉運到堆料區，通過行車抓斗自動將鹽輸送到投料口。

（4）在線設備監測-智能機泵管理系統

智能機泵監測管理系統，基于前端智能電機、機泵狀態監測，以及后端機泵狀態監測管理系統，對機泵進行智能監測、預測性維護，實現機泵智能化、數字化管控監測，設備狀態監測診斷系統如圖1所示。

圖1 設備狀態監測診斷系統

前端以智能端蓋為核心，安裝于電機兩端軸伸端、非軸伸端，采集機泵振動、溫度數據，傳輸至后端機泵狀態監測管理系統。

后端機泵狀態監測管理系統實現海量機泵數據處理故障診斷、預警維護等功能，方便用戶查看機泵群運行狀態及故障診斷處理。同時智能端蓋能自動加注潤滑（3年~5年不用人工潤滑）。

（5）工業互聯網平臺

技術架構：通過IoT集成、ETL工具、ESB企業服務總線等應用和技術，分別實現時序數據采集、業務系統數據集成和業務交互，如圖2所示。集成架構如圖3所示。

圖2 工業互聯網平臺

圖3 集成架構

實現業務數據相互之間融合，實現企業生產運營管控一體化，實現從生產現場到管理決策信息化、數字化、智能化、可視化、無紙化，生產過程的全程追溯。

通過項目實施消除數據孤島、實現數據集成，統一集中頁面展現、建立系統集成的接口標準、實現系統的單點登錄、用戶賬號認證、權限管理功能、駕駛艙和分析報表的構建時間由原來10日縮短到2日。

4　項目創新

（1）首家三無工廠

基于“工廠操作系統+工業APP”技術架構，融合MES、LIMS、全過程質量在線分析系統、智能工業鹽倉系統、設備在線監測和預測性運維系統等形成綜合應用，真正實現了國內首家無人巡檢、無人操作、無人記錄的“三無工廠”。

（2）機泵在線監測和自潤滑系統

針對數百個機泵搭建溫度振動實時采集監測管理以及自動潤滑系統。實現機泵狀態實時感知、電機自動潤滑、降低巡檢工作量和設備維護成本、提高設備安全可靠性。

（3）工業鹽自動卸堆取

通過翻板卸車臺和智能行車控制系統實現工業鹽的卸鹽、堆鹽和加鹽作業自動化。

（4）質量自動在線分析

部署自動在線分析儀表和分析平臺，實現氯堿生產過程各質量控制點實時在線檢測、分析和預測。

5　項目效益

生產管理系統實現生產管理數字化、精細化，生產決策可視化，提升了生產管控水平，適合在行業進行推廣應用。

全過程質量在線檢測大幅降低分析檢驗人員工作強度，提高產品質量穩定性，提升企業市場競爭力。每年為公司節省超百萬元，其中分析檢驗人員減少了十多人。實例采用的均是通用儀器設備，適合在行業進行推廣應用。

自動化智能工業鹽倉為公司節省人員工資和鏟車費用近百萬元。該場景較大提高本質安全，降低勞動強度，方便盤存庫存量，相關數據統計完全實現自動化、智能化，提升了企業經濟和安全效益，適合在行業推廣應用。

在線設備監測-智能機泵管理實現機泵的自維護、自潤滑，實時監測機泵的運行狀態。大幅降低巡檢人員和設備管理人員工作強度，每年為公司節省人力費用數十萬元，提升公司競爭。實例采用的均是通用設備，定制化開發投入小，適合在行業推廣應用。

工業互聯網平臺每年節省大量的人力成本和線下數據統計時間，并且大幅降低了各個系統集成的成本和第三方對接的風險。該場景采用的均是通用技術，適合在行業推廣應用。

摘自《自動化博覽》2024年3月刊