探索紡織化學品行業“智能”新模式
——傳化化學智能工廠實踐之路

文｜吳立斌 馬曉東 丁 偉 於偉剛

近年來，浙江傳化化學集團（以下簡稱“傳化化學”）始終以企業數字化轉型、高質量發展為目標，努力踐行、深耕行業、引領產業，矢志不移地堅持智能制造在企業戰略發展的重要地位，在紡織化學品業務領域不斷探索符合傳化智能工廠建設的新模式。

自2017年以來，通過年產27萬噸高端紡織化學品項目建設，傳化化學致力于建設智能工廠的探索，希望率先在紡織化學品領域內建立從智能技術、智能產品、智能服務到智能制造的智能新生態，引領行業綠色可持續發展。企業智能工廠建設基于公司整體智能制造規劃，以數字化工廠建設為起點，融合新技術應用，以未來工廠規劃為引導，在總體架構下進行按場景化建設的思想，覆蓋工廠全業務、全要素，逐步形成傳化化學智能工廠應用場景建設的實踐之路。

目前，傳化化學大江東基地智能工廠已開展多項應用場景的建設，如?；啡鞒坦芸?、生產管控、批次生產、安全管理、環保管理、智能物流、5G智能應用等。

圖1 傳化化學大江東智能工廠建設全要素

藍圖：建設縱橫集成的智能工廠

傳化化學智能制造按照“總體規劃、分步實施”的策略，通過物聯網技術、5G、自動化技術、信息化系統加強企業人與人之間、人與機器之間、機器與機器之間以及服務與服務之間能夠互聯，從而實現橫向、縱向和端到端的高度集成。

結合公司數字化轉型戰略，在裝備自動化和業務數字化基礎上，融合未來工廠、燈塔工廠關鍵建設要素，提出傳化化學“智能工廠”建設藍圖規劃：堅持以安全環保為底線，以生產執行為主線，持續推進裝備自動化水平提高，積累并拓展業務數字化建設，以數字化工廠建設為基石，以未來工廠建設導則為參考，以單一燈塔工廠用例建設為指引，融合適用大江東基地業務場景的創新智能工廠架構。同時，以精益、卓越運行體系為基礎，通過鏈群、驅動、升級、復制建設，實現系統能力和運營能力的提升；同步開展數據治理，做好系統的結構化復制，在產業層面具備互聯特性。

圖2 傳化化學智能工廠規劃藍圖

圖3 大江東?；饭芾砣鞒虉鼍?/p>

圖4 大江東生產執行全流程場景

場景一：危化品全流程建設

生產基地存在多種危化品及罐區危險品物料，傳化化學大江東基地智能工廠通過?；啡^程管理，可對采購、運輸、儲存、使用、尾料等環節實現過程管理，比如運輸提前預約、進廠前檢查、進門后安全措施處理、卸料控制等按不同階段進行安全檢查處理，從人、機、料、法、環五個方面按不同維度進行全面檢查控制，從而降低危化品運輸、存儲、使用等環節的風險，實現對公司?；愤M行全面安全管控。

通過?；啡^程管控，能夠實現四方面價值效果：一是鞏固了危化品管理的安全性和可靠性，增加了人員對危險品管理的可操控性；二是平均每車減少5分鐘廠內滯留時間，平均每張訂單操作減少10—15分鐘；三是對?；穾齑嫦到y超量報警進行控制，對存儲環境實施監控，以電腦代替人工，時刻關注倉庫；四是把危化品零頭料寄存賬務和實時賬務結合，避免因無賬物導致的過量存儲。

場景二：生產系統應用建設

生產環節采購“ERP-MES-BATCHDCS”建設思路，構建“生產調度—批次管控—過程執行—統計分析—生產實時監控”的業務管控閉環，提升間隙環節的自動化程度，減少人工操作。通過集成互聯，滿足生產實時監控、數據采集與統計分析需要。實時一體化管控，打通生產上下游，批次信息全過程跟蹤，包括計劃數據、工藝數據、質量數據、物料流轉及庫存數據、生產步驟數據等，做到從原料到產品，批次全過程追溯。實時管控生產執行各環節標準規范，減少批次差異，更好地保障批生產過程連續性，整體自動化程度得到明顯提升。

通過MES和BATCH系統協作，實現規范的自動化生產、多品種的靈活切換，可與SAP同步領料、投料、產出、完工數據等。該模式適用于多產品、多批次、多裝置的生產，降低產品切換帶來的復雜度；并且嚴格按配方生產，減少內外操作，有效防止錯投、漏投、多投少投，或未檢放料的情形。通過標準化生產作業管控，提高質量一次性合格率，提高人均批次生產效率，縮小批次質量差異，實現系統批次運行記錄可視化、可追溯。

通過生產執行管控，能夠實現六方面價值效果：一是完整記錄生產批次信息，包括批次號、工藝操作、檢化驗數據、投料數據等，用于批次數據分析；二是批控軟件統一執行配方，粉料輸送系統現場無需再人工錄入批次號和配方名，批次號和配方名由MES系統統一管控；三是通過對生產物料的監控管理，加快物料的周轉率，減少不良品、積壓品、零頭料等車間物料呆滯，實現集中管理和定向處理；四是生產防錯，實現人工步PDA操作提示，物料管控校驗，自動步批控嚴格執行自動控制；五是提供反應釜清洗記錄，使操作工了解反應釜殘留物流情況，防止混料，確保質量穩定性；六是工藝參數分析/SPC分析，批次生產數據的管理分析，助力降低產品的不良品率，使得產品品質更加可控。

圖5 大江東5G應用場景設計

場景三：5G應用建設

通過5G、邊緣計算、工業互聯網云平臺、高精度定位，以及服務于大江東生產基地的綜合管控一體化平臺，構建基于生產基地的幾大業務場景應用，建立集安全、生產、環保、應急、指揮和通信于一體的，融合生產運營管控中心、安全環保監控中心、應急聯動指揮中心等職能的，能夠實現企業各業務的監控、管控、協同的一體化綜合信息系統。

在“5G+”視頻檢測的功能上，結合報警中心加強對生產、安全、作業方面的層層管控，能夠迅速地識別各類相關風險并且可以進行預警，大大提升基地運營水平和安全管控效率。

通過5G等新技術應用，能夠實現六方面價值效果：一是通過增加后端智能分析功能，能夠使用攝像頭對人員進行智能識別，包括對是否佩戴工帽、是否穿戴勞保用品進行分析，實現分析報警；在增加布控攝像頭的基礎上，增配移動攝像頭，對特殊作業進行監察，對異常情況進行報警提醒。二是危化品倉庫與罐區通過使用熱成像照相機進行監控，便于管理者從溫感視角觀察物料存放安全情況及儲量。罐區“整體視頻+地圖+具體視頻”場景，便于問題發現及調度。三是將大江東生產基地全廠及周邊監控視頻整體接入系統，畫面支持畫中畫顯示“AR云視”，高空實時視頻作為地圖資源，虛擬標簽標記，切換快速；裝卸場地、來車卸料時系統響應提醒并聯動監控；槽罐車卸料監控過程全程錄制，異常情況予以抓拍推送報警。四是煙火探測用來檢測目前基地的生產車間、罐區、?；穫}庫的煙火情況，能夠識別并報警；太陽能攝像頭能夠進行排污口視頻分析，監測污水排放口的水質、色光、懸浮物等，進行異常預警。五是生產作業過程聯動攝像頭內外操協同，譬如：是否在投料，投料是否完畢、干凈，所需要開啟的手動閥是否正在按要求在開啟等，可對現場生產作業，內外操聯動監護。反應釜（視鏡）視頻監控和視頻分析嘗試。六是對關鍵設備進行視頻巡檢，實時監測高壓配電房、變壓器母線刀開關接線處溫度巡檢，連接螺栓溫度巡檢。