韓海燕 杜永健

在生態(tài)環(huán)境保護(hù)和安全壓力不斷加大的背景下，面對(duì)中央和地方密集出臺(tái)的一系列化工產(chǎn)業(yè)政策，如何以創(chuàng)新發(fā)展促進(jìn)傳統(tǒng)化工的轉(zhuǎn)型升級(jí)，如何利用智能制造與智慧園區(qū)推進(jìn)化工園區(qū)綠色發(fā)展，已成為應(yīng)對(duì)當(dāng)前行業(yè)發(fā)展亟待解決的重要課題。

與其它行業(yè)相比，化工化學(xué)行業(yè)流程復(fù)雜，主要的大宗原料和產(chǎn)品屬于?；?，安全環(huán)保系數(shù)高，因此，推進(jìn)智能制造的重要性和緊迫性也顯得更為重要和突出，現(xiàn)如今，智能制造已成為化工化學(xué)行業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)的著力點(diǎn)，也是提高行業(yè)本質(zhì)安全水平的主要技術(shù)手段，更將是建設(shè)化工化學(xué)強(qiáng)國(guó)的重要途徑。

隨著數(shù)字化、信息化技術(shù)的創(chuàng)新與發(fā)展，如何利用好信息技術(shù)支撐化工園區(qū)的發(fā)展戰(zhàn)略，也成為園區(qū)未來(lái)發(fā)展所面臨的共同課題，在青島海灣化學(xué)，這一課題得到了最佳的答案。園區(qū)采用國(guó)際以及國(guó)內(nèi)先進(jìn)的管理技術(shù)、信息化技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)，起到了省人、增效、降本的實(shí)質(zhì)性作用和效果。

2018年1月，青島海灣化學(xué)有限公司獲青島市經(jīng)濟(jì)和信息化委員會(huì)組織的“智能工廠”認(rèn)定;3月21日，在青島市經(jīng)濟(jì)和信息化工作會(huì)議上，海灣化學(xué)成為2017年青島市互聯(lián)網(wǎng)工業(yè)“555”認(rèn)定企業(yè);3月26日，青島市西海岸新區(qū)工業(yè)和信息化局公布2017年度新區(qū)互聯(lián)網(wǎng)工業(yè)試點(diǎn)企業(yè)名單，海灣化學(xué)位列其中，2019年伊始，海灣化學(xué)榮獲智能工廠專項(xiàng)獎(jiǎng)勵(lì)100萬(wàn)元……

一連串的獎(jiǎng)勵(lì)與認(rèn)定，是對(duì)海灣化學(xué)智能工廠建設(shè)路線的肯定，也是對(duì)海灣化學(xué)為智能控制做出努力的最好獎(jiǎng)勵(lì)，更給予了海灣化學(xué)繼續(xù)推行智能化生產(chǎn)的無(wú)限動(dòng)力。

借環(huán)保搬遷契機(jī)打造新智能企業(yè)

如果從2010年環(huán)保搬遷項(xiàng)目奠基算起，海灣化學(xué)的搬遷改造今年已經(jīng)步入第9個(gè)年頭。借環(huán)保搬遷契機(jī)，海灣集團(tuán)立足世界化工發(fā)展規(guī)律和國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策謀劃未來(lái)道路，實(shí)施現(xiàn)代化工園區(qū)集群化發(fā)展，培育前港后廠模式，走高端化、綠色發(fā)展之路。而智能化的海灣化學(xué)也在安全穩(wěn)定高效的運(yùn)行過(guò)程中煥發(fā)出勃勃生機(jī)。2017年項(xiàng)目投產(chǎn)第一年，即實(shí)現(xiàn)營(yíng)業(yè)總收入31 68億元;2018年更是達(dá)到翻番的7718億元。如今的海灣化學(xué)在智能化的道路上大步向前，將智能化程度進(jìn)一步提升，打造全方位的智能工廠。

9年里，在環(huán)保搬遷這一“催化劑”的作用下，從青島老城區(qū)搬遷到董家口的青島海灣化學(xué)有限公司發(fā)生了一連串化學(xué)反應(yīng)：技術(shù)達(dá)到世界一流水準(zhǔn)、高端裝備推動(dòng)生產(chǎn)智能化、安全網(wǎng)絡(luò)越織越密、綠色變革筑牢環(huán)保紅線，不僅推動(dòng)了新舊動(dòng)能之間的轉(zhuǎn)換，更實(shí)現(xiàn)了青島化工產(chǎn)業(yè)的涅槃重生。在這些令人驚嘆的成就背后，體現(xiàn)了海灣化學(xué)對(duì)于創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享等理念的理解，滲透著海灣人對(duì)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)為核心的產(chǎn)業(yè)鏈構(gòu)建的自覺(jué)。

如何運(yùn)用智能化操作推動(dòng)企業(yè)發(fā)展？如何利用好信息技術(shù)，支撐化工園區(qū)的發(fā)展戰(zhàn)略？如何滿足化工園區(qū)企業(yè)智能化發(fā)展的需求？又如何進(jìn)一步提升園區(qū)的管理效益？在具體的實(shí)施路徑上，海灣集團(tuán)建立了園區(qū)統(tǒng)一的安全風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控系統(tǒng)和應(yīng)急救援系統(tǒng)，運(yùn)用清潔生產(chǎn)工藝對(duì)廢水、廢棄物進(jìn)行統(tǒng)一無(wú)害化處理;根據(jù)各主體項(xiàng)目需求集中配建了水、電、汽等公用工程，并對(duì)后續(xù)項(xiàng)目建設(shè)從通盤考慮做了充分預(yù)留;建成了各裝置間管廊管路及罐區(qū)、碼頭等倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)施連成一體的輸送管網(wǎng)，使原料、能源、產(chǎn)品能夠安全、快捷地送達(dá)，工廠和港口實(shí)現(xiàn)一站式直通運(yùn)輸;還引進(jìn)了有關(guān)安全、資金、人力資源等其他外部專業(yè)管理手段，進(jìn)一步對(duì)各企業(yè)要素資源進(jìn)行整合，對(duì)體制機(jī)制進(jìn)行改革。這些舉措，不僅大幅降低了原料采購(gòu)、能源供應(yīng)、物流倉(cāng)儲(chǔ)等生產(chǎn)環(huán)節(jié)的成本，還降低了企業(yè)管理環(huán)節(jié)的成本，并增強(qiáng)了企業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)防控能力，提高了企業(yè)效益，并增強(qiáng)了企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

此外，作為青島市的智能制造示范企業(yè)，海灣化學(xué)在智能工廠建設(shè)上的做法更是值得學(xué)習(xí)和借鑒，不僅構(gòu)建了完善的企業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)，還實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)控制網(wǎng)、數(shù)據(jù)采集網(wǎng)、管理辦公網(wǎng)的相對(duì)獨(dú)立與信息共享。

借助信息化平臺(tái)，助推企業(yè)智能發(fā)展

值得一提的是，2017年，海灣集團(tuán)為更快縮短與國(guó)際化工企業(yè)的距離，決定建設(shè)集團(tuán)ERP系統(tǒng)，依托國(guó)際上最先進(jìn)的管理思想和工具，打造一個(gè)信息化、制度化、標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化、一體化的集團(tuán)企業(yè)運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)，以此引領(lǐng)行業(yè)創(chuàng)新，在具體的實(shí)施過(guò)程中，重點(diǎn)圍繞強(qiáng)化管控、降低風(fēng)險(xiǎn)，提升管理、輔助決策，靈活調(diào)整、快速反應(yīng)，流程貫穿、協(xié)同共享等目標(biāo)原則，打造統(tǒng)一的信息化運(yùn)營(yíng)及管理平臺(tái)。

并相繼構(gòu)建了完善的企業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)控制網(wǎng)、數(shù)據(jù)采集網(wǎng)、管理辦公網(wǎng)的相對(duì)獨(dú)立與信息共享;建立了企業(yè)資源管理系統(tǒng)（ERP），實(shí)現(xiàn)了企業(yè)資源的規(guī)劃和流轉(zhuǎn)的最優(yōu)化管理，使公司決策者可以全面及時(shí)了解企業(yè)銷售、生產(chǎn)、物料、財(cái)務(wù)情況，進(jìn)而使決策過(guò)程更加科學(xué)合理。目前海灣化學(xué)擁有約1萬(wàn)塊智能儀器儀表，大幅提升了企業(yè)的數(shù)字化水平。在智能控制方面，采用DCS系統(tǒng)進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)了氯堿、VCM、PVC、苯乙烯生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)控制，控制回路自控率達(dá)到99%以上。在氯堿、VCM、PVC、苯乙烯等物料生產(chǎn)的關(guān)鍵工序上，還建立了安全儀表系統(tǒng)（SIS），最大程度確保了生產(chǎn)裝置的安全運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)了安全智能化控制。并建立了健康安全環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)檢測(cè)。海灣化學(xué)內(nèi)部還同時(shí)設(shè)置了可燃、有毒有害氣體檢測(cè)報(bào)警裝置，便于職工發(fā)現(xiàn)和處理裝置區(qū)內(nèi)設(shè)備和管道的泄漏問(wèn)題，有效防止了火災(zāi)及中毒事故的發(fā)生。關(guān)鍵指標(biāo)聯(lián)鎖系統(tǒng)、安全儀表系統(tǒng)和緊急停車裝置應(yīng)用后，一旦出現(xiàn)指標(biāo)（或狀態(tài)）失控情況，將聯(lián)鎖動(dòng)作，使裝置各機(jī)器、設(shè)備、各控制閥門都處于安全狀態(tài)，確保生產(chǎn)安全。與此同時(shí)，應(yīng)用智能包裝及巡檢系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了裝置的安全高效運(yùn)行。通過(guò)采用PVC自動(dòng)包裝設(shè)備以及自動(dòng)碼垛機(jī)器人，實(shí)現(xiàn)了PVC產(chǎn)品的全自動(dòng)包裝碼垛，極大地降低了人力成本，提高了生產(chǎn)效率。在VCM裝置中應(yīng)用智能巡檢系統(tǒng)后，實(shí)現(xiàn)了日常生產(chǎn)運(yùn)行操作信息數(shù)字化、積累數(shù)據(jù)時(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)、故障問(wèn)題可追溯易分析，并能及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常行為，實(shí)現(xiàn)了對(duì)生產(chǎn)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

走進(jìn)海灣化學(xué)建筑面積達(dá)4000平方米的一體化、智能化生產(chǎn)指揮調(diào)度平臺(tái)，可以看到，幾乎占據(jù)了一整面墻的LED屏幕上清晰顯示著園區(qū)各個(gè)關(guān)鍵部位的實(shí)時(shí)監(jiān)控視頻，大廳里整齊排列的數(shù)十臺(tái)顯示器屏幕上跳動(dòng)著園區(qū)各個(gè)環(huán)節(jié)的即時(shí)數(shù)據(jù)，工作人員從容自如地處理著各類信息。由此大量的高端設(shè)備和信息化的管理手段替代了此前繁瑣的人工處理，平均每個(gè)生產(chǎn)區(qū)域只有一兩個(gè)工人進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)巡查，并且巡查的方式也更為智能化，其他都是自動(dòng)化控制。中控室“掌管”著園區(qū)所有的大小項(xiàng)目，并對(duì)廠區(qū)進(jìn)行全過(guò)程、無(wú)死角監(jiān)控，任何生產(chǎn)裝置出現(xiàn)影響安全的問(wèn)題，智能化平臺(tái)都會(huì)立即作出反應(yīng)，必要時(shí)會(huì)自動(dòng)停止，人為不能進(jìn)行操作和干預(yù)。目前，有2萬(wàn)多個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)遍及園區(qū)，尤其是一些高溫、高危的地方，工人不能到達(dá)或不能長(zhǎng)時(shí)間停留，就通過(guò)中控室來(lái)控制。借助智能制造，實(shí)現(xiàn)增效降本

那么，通過(guò)實(shí)施智能制造，給海灣化學(xué)的發(fā)展帶來(lái)了什么？答案不言而喻。只需要翻開海灣化學(xué)近年來(lái)的成績(jī)單，就可以一探究竟。具體而言，企業(yè)在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)了“兩提升、三降低”。何為“兩提升”？是指生產(chǎn)效率的大幅度提升，資源綜合利用率的大幅度提升。何為“三降低”？是指研制周期的大幅度縮短，運(yùn)營(yíng)成本的大幅度下降，產(chǎn)品不良品率的大幅度下降。

例如，通過(guò)DCS控制系統(tǒng)的改造升級(jí)，真正體現(xiàn)了工業(yè)基礎(chǔ)自動(dòng)化WEB的應(yīng)用特性，使工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)真正實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化和智能化，突破了傳統(tǒng)DCS和PLC等控制系統(tǒng)的概念和功能，同時(shí)大大降低了生產(chǎn)成本和能耗水平，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率。據(jù)介紹，項(xiàng)目實(shí)施前燒堿規(guī)模為每年16萬(wàn)噸，包括2套燒堿生產(chǎn)裝置，分別為每年6萬(wàn)噸意大利迪諾拉及每年10萬(wàn)噸日本氯工程燒堿裝置。每年6萬(wàn)噸的燒堿生產(chǎn)裝置采用的是意大利迪諾拉技術(shù)（現(xiàn)為伍德-迪諾拉），1997年1月投產(chǎn)，配套的控制系統(tǒng)采用德國(guó)西門子公司的TELEPEP.M控制系統(tǒng)中的0S520操作站和AS235控制站，系統(tǒng)的硬件及軟件均為引進(jìn);2009年升級(jí)為浙大中控公司的ECS-100控制系統(tǒng)。每年10萬(wàn)噸的離子膜燒堿裝置分別采用氯工程BiTAC（BiTAC-859）和n-BiTAC（BiTAC-861）離子膜電解槽，DCS系統(tǒng)就是由與浙江中控公司合作開發(fā)采用ECS-100X系統(tǒng)。搬遷后每年30萬(wàn)噸離子膜燒堿則采用氯工程改進(jìn)型n-BiTAC（BiTAC890）離子膜電解槽，DCS系統(tǒng)全部采用浙大中控公司的ECS-100控制系統(tǒng)，另外熱電、熱電脫硫、熱電脫硝、空分裝置也都采用ECS-100控制系統(tǒng)。每年40萬(wàn)噸乙烯氧氯化法VCM裝置和每年30萬(wàn)噸PVC裝置均為引進(jìn)英國(guó)英力士先進(jìn)技術(shù)，DCS采用橫河電機(jī)（中國(guó)）有限公司的CENTUMVP R5.03.00系統(tǒng)。5萬(wàn)立方米低溫乙烯儲(chǔ)運(yùn)裝置DCS系統(tǒng)是愛默生的，型號(hào)是DELTAV。上述DCS系統(tǒng)投運(yùn)以來(lái)運(yùn)行穩(wěn)定，大大方便了生產(chǎn)，降低了員工的操作強(qiáng)度，提高了生產(chǎn)效率，減少了定員。以燒堿產(chǎn)品為例，電解槽直流電耗由改造前的每小時(shí)22002400瓦特下降到目前的每小時(shí)2050瓦特，電流效率由96%提高到98.5%以上，僅電耗一項(xiàng)每年就可以降低成本100元每噸，年增效3000萬(wàn)元。PVC耗VCM由1.05噸下降到1.002噸僅此一項(xiàng)可降低成本150元每噸，加上價(jià)差（乙烯法PVC比電石法PVC高300-500元每噸），每噸增效達(dá)600元每噸左右，年增效1.8億元。

與此同時(shí)，產(chǎn)品不良率也隨之大幅下降。以PVC產(chǎn)品為例，實(shí)施前PVC優(yōu)一等品率95%左右（優(yōu)等品率60%左右，一等品率35%），實(shí)施后優(yōu)一等品率98%左右（優(yōu)等品率90%左右，一等品率8%），今后優(yōu)等品率將提高到95%以上。由此可見，產(chǎn)品質(zhì)量大幅提高的同時(shí)，不良品率同步降低。

由于海灣化學(xué)搬遷項(xiàng)目引進(jìn)國(guó)際先進(jìn)工藝和技術(shù)，與國(guó)內(nèi)同類裝置相比處于領(lǐng)先水平（國(guó)內(nèi)最新的同類裝置為寧波韓華的30萬(wàn)噸每年乙烯氧氯化法VCM和PVC裝置2010年投產(chǎn)，相當(dāng)于2005年國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平），與國(guó)外同類裝置和技術(shù)相比也處于先進(jìn)水平。以PVC產(chǎn)品為例，搬遷前以SG-3、SG-4、SG-5型通用樹脂為主，主要在當(dāng)?shù)睾椭苓叺貐^(qū)銷售，部分銷往南方。搬遷后則以SG-3、SG-7、SG-8型為主高端樹脂為主，主要是原有客戶的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)開發(fā)南方市場(chǎng)，并部分出口。在此基礎(chǔ)上，勞動(dòng)力數(shù)量大幅度削減，勞動(dòng)力素質(zhì)卻是不斷提升。。從事危險(xiǎn)、環(huán)境惡劣、簡(jiǎn)單重復(fù)操作崗位的工人數(shù)量大幅度減少，對(duì)智能制造系統(tǒng)的維護(hù)人員、巡視人員、管理人員、具有智能制造知識(shí)和技能的工人需求則大幅度增加。

如今，一套具有專業(yè)化集成化特征的信息系統(tǒng)將園區(qū)打造的更為智能從建設(shè)、投產(chǎn)到運(yùn)行，從采購(gòu)、生產(chǎn)到銷售，從項(xiàng)目、資金到人員，智能化控制已經(jīng)遍布了海灣化學(xué)的每一個(gè)角落，像一個(gè)高效運(yùn)行的神經(jīng)系統(tǒng)，將海灣化學(xué)的生產(chǎn)運(yùn)行和日常工作處理得井井有條。而一個(gè)充滿智能化與科技感的智能海灣，已然成型。