從“工人智慧”到“人工智慧”:臺化興業(yè)(寧波)有限公司的智慧保養(yǎng)轉(zhuǎn)型
【ZiDongHua 之方案應(yīng)用場收錄關(guān)鍵詞:劍維軟件 數(shù)字化轉(zhuǎn)型 智慧保養(yǎng) 工人智慧 人工智慧 】
從“工人智慧”到“人工智慧”:臺化興業(yè)(寧波)有限公司的智慧保養(yǎng)轉(zhuǎn)型
臺化興業(yè)(寧波)有限公司成立于2002年,為臺塑集團旗下的子公司,位于寧波的臺塑工業(yè)園區(qū)。公司聚焦于苯酚及丙酮生產(chǎn)及研發(fā),目前總年產(chǎn)能已達到70萬噸。2019年,臺化興業(yè)(寧波)有限公司入選中國進口企業(yè)200強。
臺化興業(yè)(寧波)有限公司背后的臺塑集團在數(shù)字化轉(zhuǎn)型的過程中主要聚焦于產(chǎn)銷優(yōu)化、品質(zhì)確保、智慧保養(yǎng)及節(jié)能操作四個場景。近年來伴隨著人工智能等技術(shù)的突飛猛進,臺塑集團憑借敏銳的市場嗅覺,將AI戰(zhàn)略納入了其數(shù)字化轉(zhuǎn)型的藍圖之中。
從自動化,到大數(shù)據(jù),再到AI預(yù)測及應(yīng)用,臺塑集團與AVEVA從初識至今已合作超過三十年。早期的PDMS、PI System,以及近些年在「資產(chǎn)策略優(yōu)化與預(yù)測分析」、「經(jīng)濟調(diào)度與預(yù)測資產(chǎn)優(yōu)化」、「智慧保養(yǎng)」等諸多環(huán)節(jié)的合作與技術(shù)應(yīng)用讓臺塑集團與AVEVA形成了極其默契的合作模式。
01
智慧保養(yǎng):
從被動檢修到主動維護
臺化興業(yè)(寧波)有限公司在集團總部提出的AI技術(shù)4大應(yīng)用場景中,在智慧保養(yǎng)的領(lǐng)域有著豐富的實踐經(jīng)驗。簡言之,智慧保養(yǎng)即通過數(shù)據(jù)的分析和管理,提前得知設(shè)備可能出問題的時間,根據(jù)適合的時間停機維修,以降低維護成本、提升工廠工作安全。
對于一個大型化工廠而言,設(shè)備、產(chǎn)線的健康與否需要時刻重視。
通常而言,工廠內(nèi)部會安置設(shè)備管理系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)監(jiān)測,而這些數(shù)據(jù)會成為保養(yǎng)、監(jiān)測、預(yù)警的主要信息來源。傳統(tǒng)保養(yǎng)主要依賴于員工的經(jīng)驗判斷,技術(shù)團隊會在相應(yīng)的系統(tǒng)中設(shè)置一個報警值,當收到報警后,讓現(xiàn)場人員根據(jù)設(shè)備的技術(shù)手冊或經(jīng)驗判斷問題,并排出一個檢維修計劃。
但問題在于,這類計劃往往是“計劃外”的,維修的時間可能需要擠出來,無論是生產(chǎn)團隊還是檢修團隊都會被這樣的猝不及防打亂節(jié)奏。
憑借RTPMS(PI System)及預(yù)測分析(AVEVA Predictive Analytics)兩大法寶,臺化興業(yè)(寧波)有限公司從傳統(tǒng)保養(yǎng)模式跳脫出來,開辟了設(shè)備保養(yǎng)和維護的全新智慧可能。
RTPMS設(shè)備狀態(tài)管理系統(tǒng)是一個實時監(jiān)測系統(tǒng),可將現(xiàn)場儀表的相關(guān)數(shù)據(jù)拉到一個DCS界面或直觀的圖控界面。且每個點位和設(shè)備廠商提供的參數(shù)資料一一對應(yīng),在數(shù)據(jù)與參考參數(shù)不匹配或出現(xiàn)異常時予以提示。其中,臺化興業(yè)(寧波)有限公司采用了PI System的一個強大功能:當重要設(shè)備出現(xiàn)報警時,會通過微信將相關(guān)信息發(fā)送給主管或設(shè)備主要負責人。這樣無論相關(guān)人員是否在現(xiàn)場,都能對問題做出迅速反應(yīng),提前準備。
圖

△設(shè)備實時狀態(tài)監(jiān)控與異常推送
在預(yù)測性分析方面,公司會將PI System收集的制程運轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)(流量、壓力、溫度等)和設(shè)備監(jiān)控數(shù)據(jù)(振動值、電流、轉(zhuǎn)速等)進行記錄,在歷史數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上建立模塊預(yù)測值及基線,并通過模型進行在線預(yù)測,比較實時數(shù)據(jù)與模塊預(yù)測值的差異,根據(jù)偏差量換算成實時健康指標。如果出現(xiàn)健康偏離指標,系統(tǒng)將進行基于健康偏移度的預(yù)警,提示造成偏移度最大的測點,并提示故障診斷分析,以微信/郵件的形式上報相關(guān)方。
一座工廠的正常運行不是單點的,成千上萬的實際點位都被AVEVA的系統(tǒng)“盯緊”,并為團隊所用。伴隨著智慧保養(yǎng)的轉(zhuǎn)變,臺化興業(yè)(寧波)有限公司的團隊工作流程也進行了變動,公司成立了專門的預(yù)測性保養(yǎng)和維護的團隊,制定了全套的智慧保養(yǎng)工作流程。

△智慧保養(yǎng)工作流程
智慧做催化,臺化興業(yè)(寧波)有限公司實現(xiàn)了:
分析優(yōu)化:
智慧保養(yǎng)可以將歷史數(shù)據(jù)進行歸納分析,提前將設(shè)備“前期可能存在問題,但又沒有嚴重到影響現(xiàn)有運行狀況”的問題提前提示出來,“早發(fā)現(xiàn),早治療”,避免小問題演變成大問題。
計劃可控:
設(shè)備問題和很多病患類似,預(yù)防的價值要大于治療。結(jié)合歷史故障記錄,團隊可以通過AVEVA提供數(shù)據(jù)提前進行保養(yǎng)分析,實現(xiàn)可控的周期性計劃,而不是像傳統(tǒng)保養(yǎng)中,遇到“緊急問題”被打個措手不及。
提高效率:
在設(shè)備完成維護后,團隊成員會根據(jù)最終的維修情況出具維修報告。傳統(tǒng)模式中,這份報告僅有“留檔”作用,大概率是在角落里吃灰。在智慧保養(yǎng)中,團隊將維修報告的數(shù)據(jù)導入到預(yù)測分析系統(tǒng)中,為下一次類似情況的發(fā)生提供參考經(jīng)驗,大大提高了團隊整體的工作效率。

02
智慧保養(yǎng)捕捉案例
1、利用制程控制參數(shù)偏離進行早期預(yù)警
臺化興業(yè)(寧波)有限公司在實際生產(chǎn)中曾遇到泵浦濾網(wǎng)堵塞的情況。影響這一問題的主要因素是壓力和流量。團隊發(fā)現(xiàn)再沸器與塔間的壓力、塔底內(nèi)部壓力以及泵浦到再沸器的流量呈現(xiàn)逐漸遞減的態(tài)勢,當堵塞發(fā)生時,塔底內(nèi)部壓力會隨著堵塞流量變低而真空度瞬間提高,從而引發(fā)報警。
而在報警之前的相當長一段時間,流量和壓力參數(shù)在傳統(tǒng)保養(yǎng)中都是在“健康范圍內(nèi)”,所以很難在問題真正爆發(fā)之前解決掉。當流量降到影響運行時再去拆清泵浦濾網(wǎng),污垢已經(jīng)結(jié)塊了,甚至會影響周邊環(huán)保設(shè)備的監(jiān)測報警,牽一發(fā)而動全身。
△等到流量降到影響運行時再去拆清的泵浦濾網(wǎng)結(jié)塊狀況
而通過預(yù)測性分析,團隊在制程控制參數(shù)偏離預(yù)警時就采取了行動,趕在“堵塞”之前先疏通,讓小問題在惡化之前得以解決。
△制程參數(shù)偏離預(yù)警時拆清的泵浦濾網(wǎng)結(jié)塊狀況
2、苯酚冷卻水塔風扇應(yīng)力波異常
在采用智慧保養(yǎng)后的某一日,團隊成員收到了一則冷卻水塔的微信報警,提示風扇應(yīng)力波異常。經(jīng)過趨勢分析對比發(fā)現(xiàn),系統(tǒng)是在小范圍的偏離時就果斷進行了預(yù)警。一個“看上去沒啥問題”的問題,團隊選擇了相信數(shù)據(jù)的判斷。
工作人員前往現(xiàn)場確認,發(fā)現(xiàn)異常來源于一臺馬達震動數(shù)據(jù),于是采取了進一步的頻譜分析,最終得出結(jié)論:馬達的軸承潤滑不太好。團隊立刻加注了潤滑油,一小時后再次觀察預(yù)測模組時,數(shù)據(jù)已經(jīng)恢復正常運行。
這是一個看上去并不怎么重要的小事,問題的處理方式也是“加些潤滑油”這么簡單。但事實上,如此簡單的解決方案是基于在問題惡化之前就處理了。
假如公司采用傳統(tǒng)的保養(yǎng)方式,這臺有問題的馬達沒有人注意到,長時間的軸承失效,將會導致馬達軸承卡塞,進而停機。整個冷卻塔或許就無法運行了,這或?qū)е?0%-15%的產(chǎn)能下降。換言之,此次預(yù)測性分析和維護,讓公司避免了如此巨大的風險。
從傳統(tǒng)保養(yǎng),到智慧維護;從被動維修,到主動分析,臺化興業(yè)(寧波)有限公司正在與AVEVA攜手,努力將人為經(jīng)驗通過大數(shù)據(jù)的處理優(yōu)化,最終將這些【工人智慧】轉(zhuǎn)化成【人工智慧】。
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