

中國北京,2021年2月2日——從地裏茁壯生長的作物到身上繽紛多彩的衣物,從超市裏琳琅滿目的貨品到馬路上川流不息的車輛……人們的衣食住行、生產生活,都和化工行業有著千絲萬縷的聯係。
化hua工gong行xing業ye是shi整zheng個ge製zhi造zao業ye的de上shang遊you環huan節jie,是shi國guo民min經jing濟ji的de基ji礎chu產chan業ye之zhi一yi,其qi發fa展zhan水shui平ping能neng夠gou直zhi接jie影ying響xiang下xia遊you千qian行xing百bai業ye的de繁fan榮rong。因yin此ci,用yong數shu字zi化hua技ji術shu武wu裝zhuang化hua工gong企qi業ye,助zhu力li其qi實shi現xian智zhi能neng、綠色、安全的可持續發展,已經成為了“必選項”。

打造“百年老店”
坐落於三峽沿岸宜昌市的湖北三寧化工股份有限公司(三寧化工),是一家集煤化工、磷化工、精細化工和工業服務業為一體的大型化工企業。
依靠得天獨厚的區位優勢、資源優勢和管理優勢,50年來,一步一個腳印,三寧化工已經由始建於1969年的枝江縣化肥廠,華麗蛻變為化工行業領先的民族品牌。目前,公司具有年產130萬噸總氨、300萬噸氮肥、磷肥、鉀肥和複合肥,230萬噸硫酸、磷酸、硝酸、鹽酸,13萬噸己內酰胺、30萬噸雙氧水和環己酮的生產能力,同時擁有六座專用碼頭、危化品碼頭及其配套的危化品運輸專用車隊和大型危化品貯運中心,總資產近200億元。
過去,一提到化工企業,人們總會聯想到“高排放”、“高能耗”,然而三寧化工卻走出了一條以“資源—產品—廢棄物—再生資源”為閉環的循環經濟路徑。例如:高gao溫wen煙yan氣qi和he廢fei氣qi所suo產chan生sheng的de熱re能neng可ke以yi用yong來lai建jian設she熱re發fa電dian機ji組zu,碳tan丙bing循xun環huan過guo程cheng中zhong的de差cha壓ya能neng夠gou被bei用yong以yi實shi現xian能neng量liang回hui收shou,硫liu磺huang製zhi酸suan副fu產chan的de蒸zheng汽qi則ze可ke供gong給gei煤mei化hua工gong板ban塊kuai生sheng產chan合he成cheng氨an用yong……未來,三寧化工還計劃將產業鏈進一步延伸到尼龍、拉絲等深加工領域,帶動枝江原有的紡織業發展。
雖然在過去的50年間已經取得了卓越的成就,但致力於打造“百年老店”的三寧化工卻從來沒有停下過腳步。麵向下一個50年,三寧化工有著自己的深刻思考。
在化工企業麵前,擺放著三重必須要解決的矛盾:其一,是生產工藝裝置複雜性和行業對極致的安全穩定要求之間的矛盾;其二,是同質化的產品和越發激烈的市場競爭之間的矛盾;其三,則是行業本身的高汙染、高能耗特性和綠色、可持續發展之間的矛盾。對此,三寧化工智能工廠推進辦公室主任楊文華表示:“施耐德電氣用數字化的解決方案幫助我們交出了一份理想的答卷,得益於此,我們實現了25%-30%的崗位融合,同時能源效率提升了5%。”
施耐德電氣在化工油氣行業有著完整的過程自動化及配電解決方案,在三寧化工最新的60萬噸/年乙二醇項目中,成為其主要的自動化和電氣合作夥伴。基於EcoStruxure架構,施耐德電氣為三寧化工提供了一係列安全和數字化解決方案,包括Triconex安全係統(安全儀表係統SIS+氣體檢測係統GDS+壓縮機控製係統CCS)、中、低壓變頻器(ATV1200、ATV930)、中低壓智能配電係統(PIX中壓配電櫃、MTZ數字化空氣斷路器、Compact NSX塑殼斷路器/LC1D係列接觸器、A9係列微型斷路器等)、AVEVA資產信息管理和AVEVA操作員培訓仿真係統(OTS)deng,bangzhusanninghuagongjiansheshuzihuagongchang,bingyoucishixianlexiangmujianshejianquanshengchandequanmianshengji,kaiqileshengchanguanlijixiangmuyunweidequanshengmingzhouqishuzihuazhuanxingzhilu。

為智能工廠根植數字化基因
過去,很多企業想要實現數字化轉型,但卻苦於沒有打好數據“地基”,導致數字化的樓盤不穩。在楊文華看來,智能工廠的建設是一項全局工程,涉及到信息技術(IT)和運營技術(OT)之間的融合。為此,三寧化工於2016年12月(yue)就(jiu)成(cheng)立(li)了(le)智(zhi)能(neng)工(gong)廠(chang)推(tui)進(jin)辦(ban)公(gong)室(shi),旨(zhi)在(zai)整(zheng)合(he)生(sheng)產(chan)層(ceng)麵(mian)和(he)經(jing)營(ying)層(ceng)麵(mian)的(de)數(shu)據(ju),打(da)通(tong)產(chan)供(gong)銷(xiao)的(de)全(quan)鏈(lian)路(lu),為(wei)智(zhi)能(neng)製(zhi)造(zao)和(he)數(shu)字(zi)化(hua)的(de)推(tui)進(jin)奠(dian)定(ding)基(ji)礎(chu)。如(ru)今(jin)回(hui)頭(tou)來(lai)看(kan),這(zhe)在(zai)整(zheng)個(ge)行(xing)業(ye)裏(li)都(dou)算(suan)是(shi)非(fei)常(chang)前(qian)瞻(zhan)性(xing)的(de)決(jue)策(ce)。
因為有了統一的“指揮處”,所以三寧化工的60萬噸/nianyierchunxiangmucongjianshezhichujiushenshengenzhileshuzihuadejiyin。zaizhegeguochengzhong,shinaidedianqibangzhusanninghuagongshixianlexiangmudeshuzihuajiaofu,zheyeshiqigoujianshuzihuagongchangdediyibu。yangwenhuaduicibiaoshi:“通過AVEVA資產信息管理軟件,我們可以將項目建設階段所產生的工程信息、生產過程產生的實時數據信息及管理信息在數字孿生中融合使用,從而優化生產及運營管理。”
數字化交付為三寧化工帶來的益處顯而易見:在(zai)建(jian)設(she)期(qi),數(shu)字(zi)化(hua)交(jiao)付(fu)能(neng)夠(gou)使(shi)工(gong)程(cheng)建(jian)設(she)相(xiang)關(guan)的(de)數(shu)據(ju)得(de)到(dao)持(chi)續(xu)的(de)采(cai)集(ji),同(tong)時(shi)在(zai)項(xiang)目(mu)參(can)與(yu)方(fang)之(zhi)間(jian)基(ji)於(yu)統(tong)一(yi)數(shu)據(ju)進(jin)行(xing)協(xie)作(zuo)和(he)共(gong)享(xiang)。這(zhe)樣(yang)以(yi)來(lai),位(wei)於(yu)多(duo)地(di)的(de)設(she)計(ji)院(yuan)、施工方、甲方都可以基於瀏覽器異地進行二三維圖紙審查,並且施工、采購的整個進度還可以進行模擬和可視化,這大大提高了三寧化工的工程效率。
在運維期,統一的數字化交付平台為ERP、EAM等運維係統提供了初始的結構化數據。基於此,維修維護、生產部門都可以準確快捷的查詢工程數據,使得將來的新、改、擴都有了工程數據依據。同時,虛擬工廠中集成了靜態/動態數據,也為運維決策提供了準確的數據基礎。
最後,基於PI的de實shi時shi數shu據ju庫ku,打da通tong了le從cong設she計ji階jie段duan到dao建jian設she階jie段duan再zai到dao運yun維wei階jie段duan的de實shi時shi數shu據ju,無wu縫feng連lian接jie了le生sheng產chan控kong製zhi係xi統tong與yu信xin息xi管guan理li係xi統tong,大da大da提ti升sheng了le數shu據ju實shi時shi性xing,進jin而er提ti高gao了le管guan理li者zhe的de決jue策ce效xiao率lv。

1+1>2的一體化係統
安全生產是化工企業的第一要務,而安全本身則具有多種內涵:比如供電要保證穩定,生產要保持連續,設備不能出現意外故障,人員不能出現安全事故,緊急情況時要有安全的應對措施等等……隻有在機器、設備、資產和人員安全得到充分保障的基礎上,工廠才能沒有“後顧之憂”地生產符合市場需求的各種產品。
施耐德電氣質量過硬且久經考驗的硬件產品是三寧化工最忠誠的“安全衛士”。在安全儀表方麵,Triconex安全係統(SIS+GDS+CCS)囊括了網絡、係統和管理安全的三級防禦體係,保障了裝置的精準控製和安全穩定運行;在配電方麵,智能中壓開關櫃PIX和空氣斷路器MTZ等中低壓配電係統,幫助三寧化工提高了供電連續性及可靠性。
chuantongxiangmuzhong,qiyewangwanghuixuanzebutongdezidonghuaxitonggongyingshanghedianqishebeigongyingshang,youcidaozhilexiangmuzhichudezengjiahexiangmuzhouqideyanchang。erzaisanninghuagong60萬噸/年nian乙yi二er醇chun的de項xiang目mu中zhong,施shi耐nai德de電dian氣qi作zuo為wei三san寧ning化hua工gong主zhu要yao自zi動dong化hua和he電dian氣qi合he作zuo夥huo伴ban,將jiang過guo程cheng自zi動dong化hua係xi統tong和he配pei電dian係xi統tong相xiang集ji成cheng,幫bang助zhu三san寧ning化hua工gong提ti升sheng了le整zheng體ti運yun維wei效xiao率lv。
顯(xian)然(ran),在(zai)工(gong)廠(chang)的(de)整(zheng)個(ge)生(sheng)命(ming)周(zhou)期(qi)中(zhong),供(gong)配(pei)電(dian)係(xi)統(tong)和(he)過(guo)程(cheng)自(zi)動(dong)化(hua)係(xi)統(tong)的(de)融(rong)合(he)能(neng)夠(gou)創(chuang)造(zao)巨(ju)大(da)的(de)收(shou)益(yi)。首(shou)先(xian),在(zai)項(xiang)目(mu)設(she)計(ji)階(jie)段(duan),一(yi)體(ti)化(hua)的(de)供(gong)應(ying)商(shang)省(sheng)去(qu)了(le)三(san)寧(ning)化(hua)工(gong)跟(gen)不(bu)同(tong)供(gong)應(ying)商(shang)溝(gou)通(tong)的(de)麻(ma)煩(fan),提(ti)高(gao)溝(gou)通(tong)效(xiao)率(lv),降(jiang)低(di)溝(gou)通(tong)成(cheng)本(ben);dier,zaixiangmujianshehetiaoshijieduan,yitihuadexitongshidekehuzaibushushebeideguochengzhongjianshaolebubiyaodeshujujiekou,jinerjianshaoleshujuchuanshuguochengzhongdediushi,baozhengshujudezhunquexingjianquanxing;第di三san,在zai項xiang目mu運yun維wei階jie段duan,一yi體ti化hua的de係xi統tong還hai能neng幫bang助zhu中zhong控kong室shi操cao作zuo員yuan工gong同tong時shi了le解jie配pei電dian和he控kong製zhi係xi統tong的de全quan部bu實shi時shi信xin息xi,提ti高gao了le不bu同tong專zhuan業ye之zhi間jian的de溝gou通tong效xiao率lv並bing降jiang低di了le員yuan工gong的de勞lao動dong強qiang度du。
楊文華對此表示:“當自動化係統和配電係統走向融合的時候,我們所需要的人才也在向複合型發展,這也是我們未來在人才培養上努力的方向。”

提高化工廠的“軟實力”
如果說高質量的機器是保證化工廠安全穩定運行的“硬實力”,那麼高素質的人員就是保障化工廠長期高效運營的“軟實力”。如今,隨著化工廠的生產自動化程度越來越高,工藝原理越來越複雜,裝置工程師和生產操作員也麵臨著越來越多的挑戰。
在三寧化工最新的60萬噸/年乙二醇項目中,其應用了六個國家的先進工藝、技術和設備,並采用國際先進的加壓煤氣化、耐(nai)硫(liu)變(bian)換(huan)和(he)低(di)溫(wen)甲(jia)醇(chun)洗(xi)淨(jing)化(hua)技(ji)術(shu)以(yi)及(ji)大(da)型(xing)低(di)壓(ya)氨(an)合(he)成(cheng)生(sheng)產(chan)工(gong)藝(yi),旨(zhi)在(zai)一(yi)次(ci)性(xing)建(jian)成(cheng)智(zhi)能(neng)工(gong)廠(chang),從(cong)而(er)實(shi)現(xian)煤(mei)化(hua)工(gong)多(duo)聯(lian)產(chan)和(he)產(chan)業(ye)升(sheng)級(ji)。然(ran)而(er),先(xian)進(jin)的(de)工(gong)藝(yi)的(de)智(zhi)慧(hui)的(de)工(gong)廠(chang)也(ye)意(yi)味(wei)著(zhe)對(dui)人(ren)員(yuan)素(su)質(zhi)的(de)要(yao)求(qiu)更(geng)高(gao)。
操作人員的工藝知識、經驗和技能水平是工廠安全、順利開工的前提,也是保證安全生產的必要條件。因此,三寧化工的領導層一直十分關心相關人員的培訓問題。
施耐德電氣的OTS則讓三寧化工的煩惱迎刃而解,AVEVA操cao作zuo員yuan培pei訓xun仿fang真zhen係xi統tong能neng夠gou模mo擬ni工gong廠chang現xian場chang的de裝zhuang置zhi及ji控kong製zhi情qing況kuang,並bing在zai虛xu擬ni環huan境jing中zhong對dui操cao作zuo員yuan進jin行xing離li線xian或huo者zhe在zai線xian的de培pei訓xun。具ju體ti來lai說shuo,在zai項xiang目mu投tou產chan前qian,操cao作zuo員yuan就jiu可ke以yi通tong過guoOTS提前了解和掌握工程現場情況;在項目投產後,OTS還可以對故障發生的原因進行模擬,模擬精確度可達99.9%;最後,隨著全廠全流程的OTS上雲,三寧化工還可以遠程實現培訓和操作,這在全國煤化工行業都尚屬首例。
楊文華對於這套操作員培訓仿真係統給予了高度評價:“OTS幫助我們優化了工藝過程控製,降低了誤操作率,滿足了我們定製化培訓和考核的要求,最後的效果遠遠超出了我們的預期。”
結語
“三思而行、寧靜致遠”,是三寧化工名字的由來,也寄托了三寧人希望企業“審慎決策,穩步發展”的美好希冀。打造智能工廠並邁上數字化轉型的征程,則是其為了實現“百年三寧”願景的一次重要決策。未來,三寧化工希望能對中國工業的進一步發展壯大貢獻一份力量,而施耐德電氣將持續用智能、綠色和安全,為以三寧化工為代表的化工企業的轉型升級一路保駕護航。