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浙江传化:打造新一代数字化管理平台

2020/1/13    来源:e-works    作者:e-works  整理      
关键字:ERP e-works岁末盘点 智能制造 浙江传化  
本文为“2019年度中国智能制造最佳实践奖”参评案例。本次活动将评选出2019年度,在智能制造各领域有实践案例,或者有突出效益的最佳实践工程,全面介绍企业实施智能制造的过程、步骤、重点与难点、获得效益等,分享建设过程中的经验,有效推动中国智能制造应用,供广大制造业行业企业学习供鉴。

    一、企业简介

    浙江传化合成材料有限公司为浙江传化智联有限公司的全资子公司,成立于2011年,经营范围为“带储存经营(票据贸易)丁二烯,废溶剂油(C6≥70%)、含一级易燃溶剂的其他制品(丁二烯≤30%)的生产、顺丁橡胶的生产和销售,合成橡胶的批发、零售;表面活性剂、纺织印染助剂、油剂及原辅材料、化工原料、乙二醇的销售。公司产品以国内市场为主,采用直销方式,主要集中在华东、华南、华北轮胎及橡胶制品集中地。

浙江传化合成材料有限公司

图1 浙江传化合成材料有限公司

    二、企业在智能制造方面的现状

    传化合成材料信息化导入大致可以划分为三个阶段。第一阶段:2012年左右导入了金蝶ERP系统,实现了业财一体化管理;第二阶段:2015-2016年导入了CRM、SRM、WMS、运输等系统,重点实现供应链横向打通,优化规范物流及仓储管理,确保产品及时准确交付给客户;第三阶段:2019年以生产管理主线,为传化合成材料生产管理打造了一个先进的数字化平台,实施了中控MES系统及生产管理驾驶舱,重点围绕生产执行、生产统计分析、质量、能源、安环、设备等模块建设。通过数字化平台的建设,具体实现以下目标。

    平台标准统一:通过MES系统的建设,为传化合成材料建设以生产运行监控和工艺操作管理为核心,以集成信息平台和工厂核心数据库为支撑的一体化化工生产管理业务集成平台。

    业务相互集成:为生产车间的岗位操作人员、生产管理职能部门人员记录生产相关操作和管理业务,处理过程输入的各类生产数据和信息,生成生产业务的相关信息,并按业务规则提供共享,实现面向生产管理业务的集成与协同,避免孤岛式信息系统业务相互独立。

    数据上下贯通:基于集中统一平台的MES系统,集成实时数据库的DCS数据、地磅系统的计量数据、LIMS系统的化验室质量数据以及其他过程控制信息;面向经营管理层和战略管理层,提供生产过程工艺参数与质量、物耗、能耗及过程实时数据等生产绩效信息,增强整个系统数据的一致性、及时性、完整性和准确性。

    信息获取敏捷:MES系统以实时数据库为基础,按照业务管理需求对实时数据进行实时扫描和分析处理,获取生产过程中物料管理、操作管理、工艺管理质量管理的生产信息,从而极大提升了生产信息从生产现场到公司管理部门的获取和传递效率,为生产记录、装置运行状态和生产完成进度、ERP系统获取生产物流信息、营运指挥部门获取营运决策支持信息,变得更加及时、快捷和通畅。

    三、参评智能制造项目详细情况介绍

    项目以生产管理主线,为传化合成材料生产管理提供一个先进的数字化管理平台,优化生产运行,加强对生产过程的管理、监控和考核。传化合成材料智能工厂项目总体工作建设思路供应链管理实现横向到边,生产管理实现纵向到底。

智能制造项目

图2 智能制造项目

    通过智能工厂项目相关系统的建设,将工艺、设备、质量、能源、计划及车间作业等标准化的基础数据、管理制度及业务流程纳入到生产系统中进行集中管控;通过标准化的数据管理、系统化的制度管理驱动流程执行,将业务执行的主动工作变为按照系统要求的被动工作,明确各流程节点的职责及输入、输出,将错综复杂的问题通过流程化、标准化,从而降低各节点工作的复杂度.

    通过实时反馈的业务执行数据,指导现场业务的改善和提升。强化过程管理和控制,实现精细化管理。通过生产设备运行数据的实时采集,打通生产过程中的各个环节的信息孤岛,强化生产过程的预警与分析,优化工艺配方和操作分析;实现物流管理,强化质量追溯和质量指标分析;实现MES系统与ERP等外围系统的无缝对接。面向经营管理层和战略管理层,以扁平化、清晰化方式,提供生产营运过程的运行成本、过程工艺参数与质量、物耗、能耗及过程实时数据等生产绩效信息,增强整个系统数据的一致性、及时性、完整性和准确性。

    1.项目背景介绍

    国家两化融合政策指出,坚持以信息化带动工业化,以工业化促进信息化,走出一条科技含量高,经济效益好,资源消耗低,环境污染少,人力资源优势得到充分发挥的新型工业化路子,是企业提高对市场的响应能力,在市场竞争中立于不败之地的必然选择。

    目前,以MES为核心的智能制造信息化系统,在国外的许多企业已经投用,并且取得良好的使用效果。实践表明:它能够将先进的、科学的管理方法更好地应用于流程工业,将生产管理的经验和领域专家的知识结合起来,协调并参与实时生产管理过程,再结合产品的市场行情,搞好市场分析,形成最佳的生产结构,从而创造更大的经济效益。

    根据传化合成材料的战略、企业发展现状及国内外市场环境,公司需要通过统一的生产信息化管理系统来解决当前的管理层缺乏有效的决策支持信息,现有的系统侧重于企业经营层面并围绕财务数据展开,在企业经营层与生产管控层之间则存在相互间信息难以传递,成为信息孤岛的现象;在生产方面虽然已经大规模的应用了DCS等先进的控制系统用于单体装置或车间的运行控制,但是缺乏整体生产管理层面的有效调度工具,与此同时DCS中存在的大量宝贵生产数据没有得到充分利用,未发挥指导生产的作用。

    2.项目实施与应用情况详细介绍

    建立以DCS自动化控制系统为基础,以实时数据库为核心,以批次管理为主线,包含生产基础应用管理、工艺管理、质量管理、批次管理、设备管理、能源管理、罐区管理和报警管理、综合信息展示平台等为关键应用的高度集成的信息共享和应用平台,实现生产过程的精细化管理。实现安全信息管理,提高效益,增强公司核心竞争力。系统建设以成熟的产品平台架构为基础,通过对生产信息的智能化分析和跟踪,不断挖掘生产作业潜能,提高生产效率,持续改善管理目标以及实现精益化生产。

智能制造项目 

图3 系统架构

    生产管理驾驶舱

    管理驾驶舱平台可以让领导决策层随时随地查看企业生产、安全、环保、能源、应急等方面的关键数据,为经营决策提供及时的辅助及支持,通过分析结果层层追源致业务明细,可协助发掘管理黑洞。对于发布出来的分析主题,可以随时随地进行查看,提供的移动终端应用,通过电脑看到的信息,移动终端(手机、PAD等)可以同步查看。

    通过系统的实施,最终展现在管理驾驶舱平台系统上,既可在LED大屏上灵活多样地显示高分辨率视频图像,颜色丰富,图像清晰,画面支持拼接、分割、漫游等多种显示模式,也可在PC浏览器端及手机等移动终端设备上方便展现企业运行状态,充分满足客户的信息显示需求。

生产管理驾驶舱

图4 生产管理驾驶舱

生产管理驾驶舱

图5 生产管理驾驶舱

    生产监视管理

    生产过程监控模块基于生产采集的实时数据和其他集成应用系统的数据,为生产、工艺部门及公司领导和各层次用户提供多方位的数据展示,主要包括生产总貌、流程监控、趋势分析、实时报警、联锁投用状态监视等功能,满足企业生产部门对生产状况实时监控的需要,实现对生产问题的灵活响应和快速决策。

监视管理

图6  生产监视管理

    工艺管理

    整个生产过程对工艺管理分为两大块,一是生产工艺路线和参数的管理,以静态数据维护和管理为主;二是实际生产工艺参数和指标管理,以生产实际工艺时间和指标参数监控和分析。

    工艺平稳管理通过对每个生产工艺详细步骤、监测点、指标要求进行维护,系统通过获取DCS实施参数信息,进行对比分析将整个生产过程工艺超标和异常信息展现出来。

工艺管理

图7 工艺管理

    生产装箱管理

    生产后处理车间在MES系统中开立生产装箱单,实时采集机械臂数据,记录每箱产品生产时间,生产批次,托盘容器箱号等关键信息。主要用于生产收货和产品批次追溯。最后通过MES系统传输给ERP生成生产预入库单,以便仓库收货上架。

 生产装箱管理

图8  生产装箱管理

    质量管理

    通过建立完整的车间-产线-检测点-批次号的方式来打通整个检验管理业务流程;同时部署来料收货-检验-入库业务流程,首先规范了检验业务流程,而且全部线上流转,便捷了检验业务流转。主要业务功能包括:基础参数设置、请检单生成、请检单审核、检验报告查询、查询分析等。

质量管理

图9 质量管理

质量管理

图10 质量管理

    设备管理

    提高企业对设备的系统管理能力,减少设备故障及损失。以设备基础档案管理、设备维修工单以及设备维修记录为主要内容,重点在于建设对设备的维护过程管理。主要包括设备档案管理、特种设备管理、设备维修工单管理、设备维修记录管理、设备安装地点维护、设备运行监测、设备点巡检管理。

设备管理

图11 设备管理

    能源管理

    实时采集所有能源计量仪表的消耗数据,并结合工厂组织结构对消耗的能源数据进行平衡分析、计划执行分析、指标分析,对需要更细粒度的重要能源设备进行能效分析可通过配置测点、配置能源指标的方式进行下达,并在后台通过设定的计算公式进行运算,并以报表、趋势等形式展现,方便统计及问题排查。

能源管理

图12 能源管理

    安环管理

    安环管理是数字化工厂的重要组成部分,作为化工企业,对于安全和环保管理尤为重要。安全模块功能:8大作业票管理、重大危险源管理、视频监控;采集消防相关数据,增设环保数据传输系统,将全厂的环保设施数据采集,强化安环管理。

安环管理

图13 安环管理

安环管理

图14 安环管理

    手机管理

    方便领导出差在外,能够实时掌握生产运行状况。主要包括:生产运行实时流程图、报警信息等。

安环管理

图15 手机管理

    3.效益分析

    本项目对能源以及安环数据的监控,有助于企业实现节能、降耗、减排的目标,降低原辅料的消耗率,节约资源,保护生态环境,具有改善生态环境、减少环境污染的间接作用。减少能源管理,设备管理,安全环保管理等相关支出,降低一线操作工的工作负担和安全风险,加强了其工作效率。

    通过自动采集大量的生产实时数据,并利用系统计算分析公式,减少人工的抄录、统计和分析时间,提升生产统计分析的能力和效率。

    通过设备智能点巡检,杜绝设备点巡检过程中的造假问题,保障了设备正常运行,稳定生产。

    将改变原有的信息传递方式,由被动转换为主动,对生产过程工艺操作追求更精细化。

    全面提升生产过程管控能力、规范生产过程执行过程,改进生产协调能力,提高生产效率。

责任编辑:张瑾
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