近日,蘭州石化榆林化工有限公司的智能化工廠(chǎng)項目順利通過(guò)了中國石油天然氣集團有限公司的評審驗收。在智能工廠(chǎng)建設過(guò)程中,艾默生提供了AMS Device Manager智能設備管理系統以及AMS Optimizer智能設備信息平臺。這是繼2019年長(cháng)慶石化智能工廠(chǎng)項目后,艾默生再次助力中國石油天然氣集團進(jìn)行智能工廠(chǎng)的建設。該項目實(shí)現了對全廠(chǎng)智能設備的一體化管理,通過(guò)實(shí)時(shí)監測現場(chǎng)設備的健康狀況,實(shí)施預測性和計劃性維護,降低了工廠(chǎng)的維護成本,提高了維護效率和對現場(chǎng)設備的管理水平,保證了裝置的穩定可靠。
蘭州石化榆林化工有限公司是中石油直屬的地區分公司,現有80萬(wàn)噸/年乙烷裂解制乙烯裝置、40萬(wàn)噸/年高密度聚乙烯、40萬(wàn)噸/年全密度聚乙烯裝置以及公用工程、配套輔助裝置。
工廠(chǎng)目前有多達17套來(lái)自于不同的系統生產(chǎn)廠(chǎng)家以及成套設備廠(chǎng)商所提供的DCS、SIS、PLC、GDS、CCS、PDS等系統(以上系統皆非艾默生DeltaV系統),安裝分散,維護工作量很大。
? 傳統的回路測試過(guò)程中,需要現場(chǎng)、機柜間、控制室分別配置人員,并安排儀表人員現場(chǎng)尋找儀表、手動(dòng)測試、手動(dòng)記錄測試結果,效率低下,耗費大量的人工和時(shí)間。
? 傳統的故障維修、經(jīng)驗維修、常規巡檢等落后的維護方式所需時(shí)間長(cháng)且計劃性差。儀表組態(tài)修改、報警等事件也需要采用手動(dòng)記錄的方式,效率低下,維護人員的短缺與工作量增加的矛盾日益加劇,而且容易產(chǎn)生人為失誤,成為裝置安全生產(chǎn)的潛在風(fēng)險。
? 工廠(chǎng)在實(shí)施智能工廠(chǎng)項目之前已經(jīng)采購了DCS、SIS、PLC等系統,這些系統不能將現場(chǎng)設備的健康信息、診斷數據上傳到統一的設備管理平臺。
艾默生經(jīng)過(guò)多次和業(yè)主溝通交流,并到現場(chǎng)進(jìn)行了實(shí)地調研,在充分了解現場(chǎng)實(shí)際情況和業(yè)主的需求之后,提供了以下解決方案:
? 為乙烯、高密度聚乙烯以及全密度聚乙烯三套主裝置分別配置AMS智能設備管理系統,按裝置實(shí)現對來(lái)自于不同廠(chǎng)家的第三方系統(DCS、SIS、PLC、CCS、PDS等)下7200臺現場(chǎng)設備的智能管理。
? 在各個(gè)裝置機柜間分別配置AMS服務(wù)器,在中控室配置AMS客戶(hù)端,方便各個(gè)裝置的相關(guān)人員實(shí)現對各自裝置的獨立組態(tài)、設備監測、故障處理等設備管理工作。
? 由于現有系統均不支持智能設備的HART通訊,需要通過(guò)HART多路轉換器才能將來(lái)自于現場(chǎng)不同系統下智能設備的Hart信息采集到AMS 智能設備管理系統。
? 配置全廠(chǎng)統一的AMS Optimizer 智能設備信息平臺,運維及管理人員在中控室或辦公室就能了解全廠(chǎng)智能設備的健康狀態(tài)及風(fēng)險資產(chǎn)明細,分析匯總。
項目正式運行后,實(shí)現了對現場(chǎng)設備的組態(tài)管理、健康狀況實(shí)時(shí)監測、故障預警、回路測試、電子巡檢、文檔管理以及智能診斷和在線(xiàn)分析統計 。
? 設備調試期間,采用AMS智能設備管理系統進(jìn)行設備組態(tài)、回路測試和故障診斷;
1.在中控室或者機柜間執行遠程儀表組態(tài)檢查、設置及修改工作,自動(dòng)記錄組態(tài)事件,節約了80%的智能設備組態(tài)時(shí)間,同時(shí)消除了維護人員現場(chǎng)工作的安全風(fēng)險;
2.通過(guò)故障診斷功能將故障原因定位效率提升了數十倍,單臺設備故障原因定位時(shí)間從小時(shí)級上升到分秒級。在設備調試期間快速定位了近2200臺風(fēng)險資產(chǎn)的故障原因,在線(xiàn)提供故障處理指導,加速了開(kāi)車(chē)調試進(jìn)度;
3.傳統的回路測試過(guò)程,需要現場(chǎng)、機柜間、控制室分別配置人員進(jìn)行手動(dòng)測試,測試結果也需要手動(dòng)記錄,一臺儀表至少需要10分鐘的時(shí)間;通過(guò)AMS執行回路測試,僅需一名技術(shù)人員在控制室,在3分鐘內就可完成回路測試工作,節省了60%以上的開(kāi)車(chē)調試時(shí)間;
4.系統可以自動(dòng)建立設備臺賬,自動(dòng)記錄AMS系統的每一個(gè)事件,實(shí)現了無(wú)紙化文檔管理;
? 對全廠(chǎng)智能設備實(shí)施電子巡檢和故障診斷工作,巡檢效率提高了60%,有效解決了維護人員短缺的問(wèn)題;
? 針對冬季由于伴熱線(xiàn)損壞造成儀表?yè)p壞的情況,通過(guò)AMS可以監測變送器表頭環(huán)境溫度,并在信息平臺做了專(zhuān)門(mén)的表頭低溫報警頁(yè)面,全面監控儀表表頭溫度,從根本上解決了儀表的防凍防凝問(wèn)題;
? 提供了標準的報警處理規程,在報警發(fā)生的第一時(shí)間即可有效幫助維護人員快速查找故障原因并排除故障,系統的預警準確度超過(guò)95%,維護效率提升了3倍以上;
? 通過(guò)自動(dòng)推送當日報警信息及儀表故障KPI報表功能,有效幫助了運維人員有針對性地部署維護計劃、調度隊伍協(xié)同辦公,提高設備管理水平;
? 通過(guò)智能設備管理平臺,可以實(shí)時(shí)感知現場(chǎng)設備完好率及裝置的健康評分,實(shí)施預測性維護,維護人員可以盡早排除故障,避免因現場(chǎng)設備故障而引發(fā)的非計劃停工,提高工廠(chǎng)的資產(chǎn)利用率;
? 通過(guò)動(dòng)態(tài)臺賬管理可以幫助管理人員深入了解各個(gè)裝置、不同廠(chǎng)家、不同類(lèi)型的現場(chǎng)設備的健康狀況,便于集中精力查找故障率較高的儀表、健康評分較低的裝置,分析原因并解決問(wèn)題,提高了全廠(chǎng)設備的總體健康評分;臺賬管理的使用也滿(mǎn)足工廠(chǎng)對質(zhì)量管理體系審核的要求。
系統上線(xiàn)運行后,預測性維護替代了傳統的計劃維修和故障維修,確保所有設備處于健康的運行狀態(tài),在降低設備的全生命周期成本、降低維護人員工作負荷的同時(shí)更保證了裝置的100%平穩運行;同時(shí),該項目也推動(dòng)了蘭州石化榆林化工有限公司設備管理理念的轉變,實(shí)現了對工廠(chǎng)的精細化管理、可視化監控以及全天候感知的建設目標,實(shí)現了工廠(chǎng)的數字化轉型。
在“十四五”推動(dòng)數字化轉型、實(shí)現 “工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)+智能制造”的大背景下,各行各業(yè)的工廠(chǎng)都在推進(jìn)產(chǎn)業(yè)的數字化轉型,建設智慧工廠(chǎng)。在數字化轉型的落地過(guò)程中,無(wú)論最終目標是實(shí)現生產(chǎn)優(yōu)化,還是精細管理,無(wú)論是要提高效益,還是節能減排……底層數據的精準有效是保證其目標及所有上層應用順利實(shí)現的基石。在現代化智能工廠(chǎng)的架構中,艾默生智能設備管理平臺能夠實(shí)時(shí)預警,報警級別符合NAMUR NE107標準,有助于運維人員按照報警的重要程度實(shí)施預測性維護,盡早排除故障,保證系統架構最底層的基礎設備的健康穩定,幫助工廠(chǎng)管理人員實(shí)時(shí)感知全廠(chǎng)及各裝置、設備的KPI,為后期決策提供數據支持。
在智能工廠(chǎng)的建設過(guò)程中,無(wú)論您采用何種品牌的控制系統,無(wú)論您的項目處在什么階段,艾默生均可以提供智能設備管理解決方案。對于現有不支持上傳Hart信息的控制系統,可以通過(guò)多路轉化器將現場(chǎng)設備的健康信息和診斷數據上傳到平臺;對于新建工廠(chǎng)或新建項目,建議在前期設計階段規劃智能設備管理,選用能夠直接采集現場(chǎng)設備健康信息的控制系統,在DCS系統上集成設備的組態(tài)管理、健康狀況監測、故障預警、回路測試、電子巡檢等功能,避免多路轉換器及額外的接線(xiàn)施工工作,加快項目進(jìn)度,節省項目成本。