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“智造”未来:内蒙古崛起一流煤化工智能工厂

来源:国家煤炭工业网     日期:2018-11-14 09:02    (点击:)
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在内蒙古鄂尔多斯,一个刚刚投产不久的新型煤化工企业,以“智能制造”为目标,在茫茫草原上建起一座“智慧工厂”,以创新驱动引领高质量发展,在国内树立起“智能革命”标杆,贡献了一场由“制造”进阶“智造”的转型之道。

颠覆印象的“无人工厂”

走进一个上千平方米的产品包装车间,机器轰鸣,进料、配送、组装、打包,各项工序流畅有序,但转来转去只能看到一两个人。

内蒙古中煤蒙大新能源化工有限公司(简称中煤蒙大)的智能化生产车间,完全颠覆了人们对传统化工厂的印象。

“我们已在部分生产线和操作区域实现无人化。” 中煤蒙大党委书记、总经理李俊杰说。

投产不过3年,这家位于内蒙古鄂尔多斯市乌审旗的企业,正在深度践行“创新驱动”发展战略,为国内关于“转型升级、高质量发展”的探索,贡献着一场“智能革命”的成功示范。

中煤蒙大公司是中煤集团旗下的二级子公司,主要负责中煤集团在鄂尔多斯地区投资建设的重点项目——60万吨甲醇制烯烃项目,总投资104亿元。历经三年建设期,于2016年4月顺利投料开车,不足24小时产出聚合级乙烯、丙烯,历时5天,先后生产出合格聚丙烯、聚乙烯产品。2017年正式商业运营以来,年产值达69.32亿元,利税3.08亿元。

与同类规模企业上千名的用工量相比,中煤蒙大建厂初期定编855人,现在实际用工690人就已足够。

占地面积为197公顷的厂区内,一片寂静,一栋崭新的办公大楼坐落于院内正北方。院内鲜见工人走动,偶有车辆出入。自动化、信息化和智能化建设的全面规划设计,数据信息统一共享平台的构建,让生产现场实现了局部的“无人化”。

乌审旗地域辽阔,境内资源富集,进驻了中天合创煤炭深加工等一批一流工业项目。中煤蒙大的落地,犹如梧桐遍地引金凤。

近年,乌审旗深耕新型工业化之路,强力推进天然气产业和煤化工企业发展,产业转型升级成果显现。

作为后起之秀,中煤蒙大高标准起步。早在项目建设之际,信息化、智能化就被纳入整体规划和建设,成为企业成长的先天基因。如今,“智能”更植入企业运作的每一个细胞。

智能化管理深入骨髓

在中煤蒙大中央控制室,一块大屏幕不断变换角度,显示着厂区的各项运作和数据。几十名操作人员坐在电脑前,操作或关注全厂的生产环节、区域。

通过“中煤蒙大云数据中心”覆盖全域的数据平台,扮演着“超级厂长”的角色,由生产、管理、预警入手,掌管着企业的方方面面。

一块电子屏、一张长桌和一排书柜,简单地构成了一间交接班室。但在这里,即将上工的职工鼠标轻点,就能知晓全厂所有过去及进行中的生产情况。

“传统化工企业的交接班要口头传达,或在本子上填写交接班日记,笼统又低效。而在我们这套数据系统的交接班模块上,交接班实现了数字化、实时化、可视化、精细化,保证了生产的平稳运行。”公司副总经理薛录召介绍。

自2015年7月经过基础建设、深化应用、智能决策三个阶段,中煤蒙大通过构建数据信息统一共享平台,形成覆盖全厂的高效安全、信息共享、自动化、智能化的“数字化企业”支撑体系,集中体现效率原则。

这直接促进了生产方式的迭代:通过智能工厂建设,完善双向考核、细化安全管控、优化工艺管理、强化设备监测、加强技术创新等,实现了从原料进厂到产品出厂的生产全过程管控,所有生产和辅助装置实现自动化控制;也同步促进了管理模式的升级:建成以MES为核心生产运行管理体系,22个信息模块,涵盖物料、能源、设备等管理模块,实现了从原料进厂到产品出厂全流程管控;实时监测物料能耗和化验分析数据,做到了动态优化操作及生产数据的“班跟踪、日平衡、月结算”,实现了电子交接班,使班组运行更加规范高效。初步实现了感知实时化、装备数字化、管理流程化。

这些系统的应用,极大促进了生产经营管理的科学化、规范化、透明化和精益化,实现工作效率提高10%、节能降耗显著提高、安全环保可控。

在这里,工业化和信息化实现了深度融合,在国内成为引领方向的标杆。2017年,中煤蒙大获评工业和信息化部两化融合管理体系贯标试点示范企业;今年,数字化工厂建设获批国家工信部“智能制造新模式应用”及“智能制造试点示范”、“人工智能应用试点示范”和内蒙古自治区“智能制造试点示范”项目。

“这种融合是贯穿全价值链的,实现了大数据统筹和服务全域的现代化科学管理模式,有力推动了新旧动能的转换。”李俊杰表示。

科技创新就地转化“真金白银”

“创新是引领发展的第一动力,是建设现代化经济体系的战略支撑。”

创新引领,科技驱动。十九大报告精神在这里转换为实实在在的探索与内生动力。

在中煤蒙大包装储运中心的汽车装卸装置区域,十几辆甲醇车排队进场准备卸货。2017年10月,该区域完成了衡器系统的智能化改造,通过系统自动读取入场出场车辆号牌和货物信息等,实现了全自动化计量。繁琐的人工计量就此退幕,人为错误和不规范行为也得以杜绝。

“每天有200辆货车进出,装卸任务量比较大。计量地衡智能升级改造后,每天能节省时间可达6个小时,提高工作效率30%、动态安全管控得到显著提升。” 包装储运中心经理赵玉勇说。

不仅赢得了时间效益,对科技创新的不懈追求,也创造着可观的经济价值。

中煤蒙大公司主要生产装置包括180万吨/年甲醇制烯烃、60万吨/年烯烃分离、30万吨/年聚乙烯、30万吨/年聚丙烯、10万吨/年碳四综合利用及热电站等生产装置。近年来,因国内甲醇价格一直处于高位运行,严重影响了公司的经济效益。

为摆脱不利局面,中煤蒙大公司与中科院大连化物所、新兴能源、正大新能源等多家公司,共同合作开展DMTO装置提高双烯收率的技术研究。

通过采用DMTO改进型催化剂和碳四预结碳等技术,2018年前7个月,DMTO装置平均负荷接近110%,双烯甲醇单耗平均值实现为2.99吨/吨,处于国内领先水平。与国内平均水平3.10吨/吨相比,仅甲醇单耗一项, 1~7月就创效6000万元左右。

高尖人才是科技创新的核心动力。蒙大公司注重研发人员配备及培养,申报专利15项,其中8项专利已完成授权。

在创新驱动引领的“智能制造”下,新动能加快成长,人、设备、软件系统融为一体,互联互通,高效运转,聚变出大能量。无线智能仪表、热成像、原料与产品衡器计量智能化、无人机巡检、机泵群在线监测及大数据智能故障诊断等一批智能技术,如血液般正在不断的流淌在厂区的每一个机体。

虽然投入商业运营不过一年,中煤蒙大已然成为业界“偶像”。目前,新能能源有限公司、兖矿化工有限公司、青海省矿业集团股份有限公司、浙江中控、清华大学、内蒙古大学等单位进厂参观交流,高度评价其信息化覆盖面广、智能化高端。清华大学、浙江中控、阿里巴巴、内蒙古大学等单位还与之达成初步合作意向。

信息技术保障安全生产全面升级

生产应急指挥系统响应能力弱、作业环境危险、生产和设备监控不到位;现场施工安全管控有盲点;关键机组及机泵没有故障预判功能……以上种种生产安全问题,是国内煤化工企业主要面临的痛点。

“安全是企业永恒的主题,安全生产工作只有起点没有终点。”中煤蒙大,以“智能”武装安全防御体系,找准痛点,靶向施策。

在生产现场,公司两聚产品共建设六条全自动包装线,应用全自动智能化系统,包装机实现了物料装袋、称重、袋口热封、分拣、码垛等自动化功能,保障了产品的安全包装;甲醇原料入厂实现信息化、无人化管理,最大程度保障人员安全。

在信息技术方面,应用4G网络,实现振动、温度、声音、可燃有毒气体检测、腐蚀等无线仪表检测,实现移动视频、无人机、巡检机器人、智能终端等智能设备应用,对装置运行和现场检修、安全等作业全方位管控。

而应急指挥系统的开发应用,更是将安全设施、生产装置和政府、医院、救援机构等部门有机组织起来,实现了“应急联动、万物互联”的快速反应和处置。

DMTO装置泵房里,工艺工程师张宁拿着一部“手机”巡视检查着设备运行情况。用“手机”视频之余,还不时举到空中测量着什么。

其实,这部“手机”是可视对讲测量设备,具有测温、测震、测可燃气体和GPS定位等功能,同时还可以将现场检测到的电流、温度等信息实时反馈至中央控制室。而中央控制室里的工作人员也能同步了解到巡检员的位置、路线等情况。

“智能巡检系统不仅大大调高了巡检效率和质量,也提升了外操人员的安全保障水平。”张宁说。

对员工的人文关怀,也无不渗透着安全生产的理念。

木质的墙壁、温暖的灯光,颇具工业风的木桌上,现磨的咖啡和精致的茶点醇香诱人。几名即将上夜班的工人享用这些的同时,还关注着墙上电子屏上的生产动向。

“值夜班,来这里喝杯咖啡,舒缓紧张节奏,又能帮助提振精神和集中注意力,同时盯着电子屏,实现高效且可持续的安全值守保障。”薛录召说。

据悉,上岗前的人体面部识别、岗位电子手环、防爆机器人等技术,预计年底投用。届时,员工和人体健康状况将作为安全生产的核心保障,被密切关注和察看,以确保“用人安全”。

“要把工业化和信息化的融合用到极致。”李俊杰说,通过数字基础设施的铺设,打通价值链各个环节,最终形成虚实合一的生产系统,从而实现“智能制造保安全”。

梦想初绽,路远唯实。于中煤蒙大而言,智能工厂建设刚刚点燃星星之火,如何在未来发展中掀起燎原之势,仍需深谋“智”取,砥砺奋进。



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