流程制造智能工厂总体业务框架，生产运营总体业务流程概览

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流程制造智能工厂总体架构及建设路线规划方案

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加快“智改数转” 产业焕然一新——天原集团实施智能制造工作纪实

　　近日从宜宾天原集团股份有公司(以下简称天原集团)传出消息，其控股子公司海丰和锐公司聚氯乙烯(PVC)干燥生产线智能优化一阶段达到预期效果：一是装置自控率从45%提升至99.65%;二是关键工艺指标——干燥塔中部温度控制偏差从±10℃下降到±3℃;三是每吨PVC产品蒸汽单耗减少0.051吨。

　　近年来，天原集团加大互联网、物联网、云计算和大数据等新兴信息技术的应用，加快“智改数转”步伐。该公司以优势产品氯碱为基础，同步发展锂电材料与化工新材料，开展“一体两翼”产业战略布局，通过实施智能制造，探索数字化产业发展，以提升生产率、降低生产成本、促进本质安全。

　　新能源锂电产业——建设磷酸铁锂智能工厂

　　在化工新材料及新能源电池材料领域，天原集团积极建设磷酸铁锂智能工厂。工厂建设之初，天原集团通过对锂电行业进行深度和全方位分析，决定建设装置数采层、过程控制层、工厂管理层的业务与数据贯通的智能工厂新模式，确保品质稳定、成本优化、柔性交付;针对少量需要人为干预的制造环节，如投料、包装等，持续开展“机器换人”，提高装置自动化水平。

　　目前，磷酸铁锂智能工厂建设，取得显著成效。一是改变了生产作业模式。在传统磷酸铁锂行业，产线包括配料研磨、喷雾干燥、窑炉和后加工4个工序，每个工序配备了不同的操作人员，仅在工序层面实现自动化;而智能工厂则实现从投料至产品包装下线全产线自动化生产。二是优化集控中心操作人员配置，中控室人员数量减少20人，劳动生产率提升36%。三是提高了生产过程能力指数，产品品质稳定性大大提升。

　　“该智能工厂建成后，实现了工厂级的数字建模和自动化控制，通过对人员、装备、产品、环境和生产过程等数据进行挖掘，实现了对核心业务的精准预测和产线优化控制;解决了磷酸铁锂生产执行过程中原料、制程和成品的质量追溯难，批次化库存管理难，加工过程批次标识难，物流防错防呆和人工转运效率低等问题。”天原集团相关负责人表示。

　　氯碱化工——实施PVC工艺智能化改造

　　围绕氯碱化工主业，天原集团积极开展智能化改造，引进先进智能控制(APC)技术，并在海丰和锐公司PVC聚合干燥装置落地应用，解决了能耗高、工艺参数波动大、多设备多参数精确协调控制难等问题。

　　据介绍，该装置原本采用分布式控制系统(DCS)进行PID调节和控制，但PID调节存在滞后，员工只能根据浆料缓冲槽液位手动调节离心机进料量，再根据进料量人工调整蒸汽控制干燥塔温度。然而，人工手动调节频繁会进一步导致PVC树脂干燥塔温度波动大，造成蒸汽消耗过多。

　　针对这一情况，天原集团结合海丰和锐公司生产实际，对干燥系统进行智能控制、节能降耗改造，打造干燥装置操作控制自动化和智能化新模式，提升了装置自控水平。通过实施智能化改造，PVC聚合干燥装置自控率提升至99.65%，显著降低了操作人员劳动强度;实现了对干燥过程的精确优化控制，减少了蒸汽消耗，极大降低了生产成本。

　　电石是制造氯碱所需的大宗原料之一。在天原集团电石生产基地——云南大关天达公司厂房内，电石炉出炉和料面处理环节有11台机器人正在进行作业。以前，该公司3台电石炉的出炉和处理料面环节均采用人工作业方式，自动化程度较低。为此，该公司决定实施“机器代人”，提高作业效率，保障员工人身安全。

　　“我们通过人机交互平台，可远程操控机器人完成自动搭电、自动烧穿、自动开眼、自动带钎、自动堵眼和清炉舌等整套电石炉出炉作业。不仅如此，机器人还能自动进行料面撬动处理，大大减少了安全隐患。通过实现电石生产关键环节的智能化，公司生产效率得到极大提升，生产成本降低。”天原集团相关负责人表示。

　　新材料钛产业——实现全流程自动控制

　　钛白粉是天原集团发力新材料领域的另一重要经济增长极。天原集团采用智能制造新模式，建立了钛白粉生产智能化控制系统，实现全流程自动化控制，全方位保障生产安全、高效和产品品质。

　　不仅如此，该公司还建成智能仓库，使海丰和泰公司的仓库管理模式从传统的“结果导向”转变成“过程导向”、从“数据录入”转变成“数据采集”、从“人工拣选”转变成“自动拣选”、从“人工码垛装盘”转变成“自动码垛装盘”、从“人找货”转变成“货找人”，形成了智能高效的仓储物资现场管理模式。

　　天原集团表示，未来将持续在“智改数转”上下大功夫，深抓以“自动化、信息化、智能化”为特征、以提升生产率与本质安全为目标的“三化工程”和智能工厂建设，在深度研究智能制造技术、未来信息技术的基础上，结合集团的应用场景集成创新，围绕离散型、流程型智能制造深入开展智能制造新模式试点示范，持续强化生产流程智能化改造升级，提升智能制造能力水平和综合竞争力，支撑企业战略发展，力争成为行业智能制造示范标杆企业。

作者：耿明月彭艳