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执行概要
巴西Nitriflex公司
Brampac集团公司Nitriflex成立于1971年,总部位于里约热内卢。作为专用聚合物和丁腈橡胶的主要供应商,Nitriflex公司产品品种繁多,在国际市场上占有一席之地。
Nitriflex公司的工厂原来由面板仪表和原有的PLC/SCADA系统控制。为了提高生产自动化水平,公司决定升级到CENTUM CS 3000分布式控制系统(DCS),其原因如下。
• 新项目需要处理更复杂的数据,提高质量保障,同时降低成本和风险,使人为干预最小化。
• 从气动仪表到PLC及SCADA系统,工厂中使用各种技术。不仅控制原理不尽相同,各系统间也无法通信。
• 数据的注册和控制基本上为手动完成,难以实现跟踪、工艺监视和管理。
• 由于高度依赖人工操作,周期很长。
•关键工艺变量变化性强,由此引起质量问题,不利于竞争。
开始这一更新改造项目前,Nitriflex公司建立了明确的目标。
• 通过降低使用传统仪表带来的固有过程波动,提高产品质量,减小过程变化。
• 通过在各步骤间使用自动序列缩短操作周期,消除死区时间。
• 确保实时访问准确的数据,优化开发、操作、维护和工程活动,并更有效的利用资源。
• 向管理人员发送生产、库存、原材料、周期等信息,向工厂的人员提供生产计划、物流及其他相关公司数据,从而综合生产与业务管理。
项目概述
• 组建跨学科项目团队,人员来自生产、工程、维护和技术研发等方方面面,以明确项目目标和目的。
• 初步制定关键技术的自动化主方案,确定了技术、架构、I/O点数、I/O接口、通信协议、其他系统接口等。
• 定义了每个项目阶段和目标。
• 在Nitriflex公司的支持下,横河电机(巴西)公司进行了技术经济可行性研究,以及投资回报分析。
• 横河电机(巴西)分公司根据Nitriflex公司的规格,提供“交钥匙”CENTUM CS3000 DCS解决方案。
• 引入PIMS工具支持6西格玛管理方法。
可行性研究
现场广泛采集信息后,横河电机(巴西)公司推荐采用自动化的方式,通过减少过程变化(提高产品质量),更好地使用关键原材料(提高产量),从而提高公司的竞争力。
分阶段实施策略
优先化处理战略问题包括降低过程变化,实现更高竞争力,以及通过提高生产效率降低成本等要求,据此,项目执行需要分为下列阶段。
第1阶段-单体回收: 优化工艺条件,从而更有效地回收聚合反应中的所有残留单体,以及A级原料。
第2阶段-聚合: 包括溶液准备和反应器加载(自动配方)的完全自动化以及聚合条件(cynetic控制)的优化,以提高质量,降低周期。这个阶段计划于2011年3月完成。
第3阶段-高级过程控制实施: 推断并控制聚合物质量变量,如转换率、组份和摩尔质量。主要目的是减小高聚物的聚合度变化。其他目的包括提高生产率,减少向环境中的废物排放等。
成果
该项目带来的主要成果是,丁二烯单体回收效率从76%提高到98%。Nitriflex公司因此每年受益将达两百万美元。
此外,Nitriflex公司在以下方面也有收益。
1 环境: 安装回收采集系统后,不仅向大气中排放的残留单体显著减少,而且工业废水也相应减少。
2 安全性: 改进后的监视和控制系统确保安全及时响应工艺条件变化,同时通过免除直接操作员干预,减少人为误差。
3 敏捷性: 缩短生产周期后,可以更敏捷地响应需求变化,产品质量更稳定,从而确保生产调度更加灵活。
4 中间库存: 生产能力增强,可以减少存货量,从而改善各个生产领域间的平衡。
5 过程变化: 由于减少了直接操作员干预,降低了过程变化。
6 速度: 使用PIMS和其他专用工具可以向遍布在公司的销售、计划、工程及其他职能部门实时传输生产信息,从而加速公司的生产和商务活动。
改造前的中控室 | |
聚合物工厂的应用" /> | |
改造后的中控室 |
客户满意度
谈到这个项目时,Nitriflex公司的高级过程工程师Luis Carlos先生说,“我们非常高兴可以使用横河电机的CENTUM CS 3000改善生产。为了满足终端用户的需求,并且在国际市场中立于不败之地,我们将提高生产活动的敏捷性,并且改进产品质量。”他继续说道,“我们始终关注可持续性制造,因此我们需要像横河电机这样强有力的合作伙伴。”
Luis Carlos先生高级过程工程师