

中國北京,2021年2月2日——從地裏茁壯生長的作物到身上繽紛多彩的衣物,從超市裏琳琅滿目的貨品到馬路上川流不息的車輛……人們的衣食住行、生產生活,都和化工行業有著千絲萬縷的聯係。
化(hua)工(gong)行(xing)業(ye)是(shi)整(zheng)個(ge)製(zhi)造(zao)業(ye)的(de)上(shang)遊(you)環(huan)節(jie),是(shi)國(guo)民(min)經(jing)濟(ji)的(de)基(ji)礎(chu)產(chan)業(ye)之(zhi)一(yi),其(qi)發(fa)展(zhan)水(shui)平(ping)能(neng)夠(gou)直(zhi)接(jie)影(ying)響(xiang)下(xia)遊(you)千(qian)行(xing)百(bai)業(ye)的(de)繁(fan)榮(rong)。因(yin)此(ci),用(yong)數(shu)字(zi)化(hua)技(ji)術(shu)武(wu)裝(zhuang)化(hua)工(gong)企(qi)業(ye),助(zhu)力(li)其(qi)實(shi)現(xian)智(zhi)能(neng)、綠色、安全的可持續發展,已經成為了“必選項”。

打造“百年老店”
坐落於三峽沿岸宜昌市的湖北三寧化工股份有限公司(三寧化工),是一家集煤化工、磷化工、精細化工和工業服務業為一體的大型化工企業。
依靠得天獨厚的區位優勢、資源優勢和管理優勢,50年來,一步一個腳印,三寧化工已經由始建於1969年的枝江縣化肥廠,華麗蛻變為化工行業領先的民族品牌。目前,公司具有年產130萬噸總氨、300萬噸氮肥、磷肥、鉀肥和複合肥,230萬噸硫酸、磷酸、硝酸、鹽酸,13萬噸己內酰胺、30萬噸雙氧水和環己酮的生產能力,同時擁有六座專用碼頭、危化品碼頭及其配套的危化品運輸專用車隊和大型危化品貯運中心,總資產近200億元。
過去,一提到化工企業,人們總會聯想到“高排放”、“高能耗”,然而三寧化工卻走出了一條以“資源—產品—廢棄物—再生資源”為閉環的循環經濟路徑。例如:高(gao)溫(wen)煙(yan)氣(qi)和(he)廢(fei)氣(qi)所(suo)產(chan)生(sheng)的(de)熱(re)能(neng)可(ke)以(yi)用(yong)來(lai)建(jian)設(she)熱(re)發(fa)電(dian)機(ji)組(zu),碳(tan)丙(bing)循(xun)環(huan)過(guo)程(cheng)中(zhong)的(de)差(cha)壓(ya)能(neng)夠(gou)被(bei)用(yong)以(yi)實(shi)現(xian)能(neng)量(liang)回(hui)收(shou),硫(liu)磺(huang)製(zhi)酸(suan)副(fu)產(chan)的(de)蒸(zheng)汽(qi)則(ze)可(ke)供(gong)給(gei)煤(mei)化(hua)工(gong)板(ban)塊(kuai)生(sheng)產(chan)合(he)成(cheng)氨(an)用(yong)……未來,三寧化工還計劃將產業鏈進一步延伸到尼龍、拉絲等深加工領域,帶動枝江原有的紡織業發展。
雖然在過去的50年間已經取得了卓越的成就,但致力於打造“百年老店”的三寧化工卻從來沒有停下過腳步。麵向下一個50年,三寧化工有著自己的深刻思考。
在化工企業麵前,擺放著三重必須要解決的矛盾:其一,是生產工藝裝置複雜性和行業對極致的安全穩定要求之間的矛盾;其二,是同質化的產品和越發激烈的市場競爭之間的矛盾;其三,則是行業本身的高汙染、高能耗特性和綠色、可持續發展之間的矛盾。對此,三寧化工智能工廠推進辦公室主任楊文華表示:“施耐德電氣用數字化的解決方案幫助我們交出了一份理想的答卷,得益於此,我們實現了25%-30%的崗位融合,同時能源效率提升了5%。”
施耐德電氣在化工油氣行業有著完整的過程自動化及配電解決方案,在三寧化工最新的60萬噸/年乙二醇項目中,成為其主要的自動化和電氣合作夥伴。基於EcoStruxure架構,施耐德電氣為三寧化工提供了一係列安全和數字化解決方案,包括Triconex安全係統(安全儀表係統SIS+氣體檢測係統GDS+壓縮機控製係統CCS)、中、低壓變頻器(ATV1200、ATV930)、中低壓智能配電係統(PIX中壓配電櫃、MTZ數字化空氣斷路器、Compact NSX塑殼斷路器/LC1D係列接觸器、A9係列微型斷路器等)、AVEVA資產信息管理和AVEVA操作員培訓仿真係統(OTS)等deng,幫bang助zhu三san寧ning化hua工gong建jian設she數shu字zi化hua工gong廠chang,並bing由you此ci實shi現xian了le項xiang目mu建jian設she及ji安an全quan生sheng產chan的de全quan麵mian升sheng級ji,開kai啟qi了le生sheng產chan管guan理li及ji項xiang目mu運yun維wei的de全quan生sheng命ming周zhou期qi數shu字zi化hua轉zhuan型xing之zhi路lu。

為智能工廠根植數字化基因
過去,很多企業想要實現數字化轉型,但卻苦於沒有打好數據“地基”,導致數字化的樓盤不穩。在楊文華看來,智能工廠的建設是一項全局工程,涉及到信息技術(IT)和運營技術(OT)之間的融合。為此,三寧化工於2016年12yuejiuchenglilezhinenggongchangtuijinbangongshi,zhizaizhengheshengchancengmianhejingyingcengmiandeshuju,datongchangongxiaodequanlianlu,weizhinengzhizaoheshuzihuadetuijindiandingjichu。rujinhuitoulaikan,zhezaizhenggexingyelidousuanshifeichangqianzhanxingdejuece。
因為有了統一的“指揮處”,所以三寧化工的60萬噸/年nian乙yi二er醇chun項xiang目mu從cong建jian設she之zhi初chu就jiu深shen深shen根gen植zhi了le數shu字zi化hua的de基ji因yin。在zai這zhe個ge過guo程cheng中zhong,施shi耐nai德de電dian氣qi幫bang助zhu三san寧ning化hua工gong實shi現xian了le項xiang目mu的de數shu字zi化hua交jiao付fu,這zhe也ye是shi其qi構gou建jian數shu字zi化hua工gong廠chang的de第di一yi步bu。楊yang文wen華hua對dui此ci表biao示shi:“通過AVEVA資產信息管理軟件,我們可以將項目建設階段所產生的工程信息、生產過程產生的實時數據信息及管理信息在數字孿生中融合使用,從而優化生產及運營管理。”
數字化交付為三寧化工帶來的益處顯而易見:zaijiansheqi,shuzihuajiaofunenggoushigongchengjianshexiangguandeshujudedaochixudecaiji,tongshizaixiangmucanyufangzhijianjiyutongyishujujinxingxiezuohegongxiang。zheyangyilai,weiyuduodideshejiyuan、施工方、甲方都可以基於瀏覽器異地進行二三維圖紙審查,並且施工、采購的整個進度還可以進行模擬和可視化,這大大提高了三寧化工的工程效率。
在運維期,統一的數字化交付平台為ERP、EAM等運維係統提供了初始的結構化數據。基於此,維修維護、生產部門都可以準確快捷的查詢工程數據,使得將來的新、改、擴都有了工程數據依據。同時,虛擬工廠中集成了靜態/動態數據,也為運維決策提供了準確的數據基礎。
最後,基於PIdeshishishujuku,datonglecongshejijieduandaojianshejieduanzaidaoyunweijieduandeshishishuju,wufenglianjieleshengchankongzhixitongyuxinxiguanlixitong,dadatishengleshujushishixing,jinertigaoleguanlizhedejuecexiaolv。

1+1>2的一體化係統
安全生產是化工企業的第一要務,而安全本身則具有多種內涵:比如供電要保證穩定,生產要保持連續,設備不能出現意外故障,人員不能出現安全事故,緊急情況時要有安全的應對措施等等……隻有在機器、設備、資產和人員安全得到充分保障的基礎上,工廠才能沒有“後顧之憂”地生產符合市場需求的各種產品。
施耐德電氣質量過硬且久經考驗的硬件產品是三寧化工最忠誠的“安全衛士”。在安全儀表方麵,Triconex安全係統(SIS+GDS+CCS)囊括了網絡、係統和管理安全的三級防禦體係,保障了裝置的精準控製和安全穩定運行;在配電方麵,智能中壓開關櫃PIX和空氣斷路器MTZ等中低壓配電係統,幫助三寧化工提高了供電連續性及可靠性。
chuantongxiangmuzhong,qiyewangwanghuixuanzebutongdezidonghuaxitonggongyingshanghedianqishebeigongyingshang,youcidaozhilexiangmuzhichudezengjiahexiangmuzhouqideyanchang。erzaisanninghuagong60萬噸/年(nian)乙(yi)二(er)醇(chun)的(de)項(xiang)目(mu)中(zhong),施(shi)耐(nai)德(de)電(dian)氣(qi)作(zuo)為(wei)三(san)寧(ning)化(hua)工(gong)主(zhu)要(yao)自(zi)動(dong)化(hua)和(he)電(dian)氣(qi)合(he)作(zuo)夥(huo)伴(ban),將(jiang)過(guo)程(cheng)自(zi)動(dong)化(hua)係(xi)統(tong)和(he)配(pei)電(dian)係(xi)統(tong)相(xiang)集(ji)成(cheng),幫(bang)助(zhu)三(san)寧(ning)化(hua)工(gong)提(ti)升(sheng)了(le)整(zheng)體(ti)運(yun)維(wei)效(xiao)率(lv)。
顯xian然ran,在zai工gong廠chang的de整zheng個ge生sheng命ming周zhou期qi中zhong,供gong配pei電dian係xi統tong和he過guo程cheng自zi動dong化hua係xi統tong的de融rong合he能neng夠gou創chuang造zao巨ju大da的de收shou益yi。首shou先xian,在zai項xiang目mu設she計ji階jie段duan,一yi體ti化hua的de供gong應ying商shang省sheng去qu了le三san寧ning化hua工gong跟gen不bu同tong供gong應ying商shang溝gou通tong的de麻ma煩fan,提ti高gao溝gou通tong效xiao率lv,降jiang低di溝gou通tong成cheng本ben;dier,zaixiangmujianshehetiaoshijieduan,yitihuadexitongshidekehuzaibushushebeideguochengzhongjianshaolebubiyaodeshujujiekou,jinerjianshaoleshujuchuanshuguochengzhongdediushi,baozhengshujudezhunquexingjianquanxing;第(di)三(san),在(zai)項(xiang)目(mu)運(yun)維(wei)階(jie)段(duan),一(yi)體(ti)化(hua)的(de)係(xi)統(tong)還(hai)能(neng)幫(bang)助(zhu)中(zhong)控(kong)室(shi)操(cao)作(zuo)員(yuan)工(gong)同(tong)時(shi)了(le)解(jie)配(pei)電(dian)和(he)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)的(de)全(quan)部(bu)實(shi)時(shi)信(xin)息(xi),提(ti)高(gao)了(le)不(bu)同(tong)專(zhuan)業(ye)之(zhi)間(jian)的(de)溝(gou)通(tong)效(xiao)率(lv)並(bing)降(jiang)低(di)了(le)員(yuan)工(gong)的(de)勞(lao)動(dong)強(qiang)度(du)。
楊文華對此表示:“當自動化係統和配電係統走向融合的時候,我們所需要的人才也在向複合型發展,這也是我們未來在人才培養上努力的方向。”

提高化工廠的“軟實力”
如果說高質量的機器是保證化工廠安全穩定運行的“硬實力”,那麼高素質的人員就是保障化工廠長期高效運營的“軟實力”。如今,隨著化工廠的生產自動化程度越來越高,工藝原理越來越複雜,裝置工程師和生產操作員也麵臨著越來越多的挑戰。
在三寧化工最新的60萬噸/年乙二醇項目中,其應用了六個國家的先進工藝、技術和設備,並采用國際先進的加壓煤氣化、nailiubianhuanhediwenjiachunxijinghuajishuyijidaxingdiyaanhechengshengchangongyi,zhizaiyicixingjianchengzhinenggongchang,congershixianmeihuagongduolianchanhechanyeshengji。raner,xianjindegongyidezhihuidegongchangyeyiweizheduirenyuansuzhideyaoqiugenggao。
操作人員的工藝知識、經驗和技能水平是工廠安全、順利開工的前提,也是保證安全生產的必要條件。因此,三寧化工的領導層一直十分關心相關人員的培訓問題。
施耐德電氣的OTS則讓三寧化工的煩惱迎刃而解,AVEVAcaozuoyuanpeixunfangzhenxitongnenggoumonigongchangxianchangdezhuangzhijikongzhiqingkuang,bingzaixunihuanjingzhongduicaozuoyuanjinxinglixianhuozhezaixiandepeixun。jutilaishuo,zaixiangmutouchanqian,caozuoyuanjiukeyitongguoOTS提前了解和掌握工程現場情況;在項目投產後,OTS還可以對故障發生的原因進行模擬,模擬精確度可達99.9%;最後,隨著全廠全流程的OTS上雲,三寧化工還可以遠程實現培訓和操作,這在全國煤化工行業都尚屬首例。
楊文華對於這套操作員培訓仿真係統給予了高度評價:“OTS幫助我們優化了工藝過程控製,降低了誤操作率,滿足了我們定製化培訓和考核的要求,最後的效果遠遠超出了我們的預期。”
結語
“三思而行、寧靜致遠”,是三寧化工名字的由來,也寄托了三寧人希望企業“審慎決策,穩步發展”的美好希冀。打造智能工廠並邁上數字化轉型的征程,則是其為了實現“百年三寧”願景的一次重要決策。未來,三寧化工希望能對中國工業的進一步發展壯大貢獻一份力量,而施耐德電氣將持續用智能、綠色和安全,為以三寧化工為代表的化工企業的轉型升級一路保駕護航。