一线调研·产业数字化③｜一个化工厂区的数字化升级

  沧州大化集团有限责任公司（简称“沧州大化”）是河北重要的化工企业，基本的产品为甲苯二异氰酸酯(TDI)及聚碳酸酯(PC)。以前，该公司生产和管理主要靠人工，缺少数字化协调和指挥，工作效率较低。近年来，该公司通过数字化建设，深入推动生产管理变革，深挖数据资源价值和潜力，一直在优化生产系统，探索出一条数字化转型之路。

  2022年，沧州大化开发的精益生产管理场景成功入选工信部等四部门公布的2022年度人机一体化智能系统优秀场景。今年，沧州大化的“数字化技术支撑精益生产运行”获评国务院国资委首届“国企数字场景创新专业赛”生产运营类三等奖。

  近日，记者来到沧州大化，在多个工作岗位与一线调度、巡查人员进行交流，体验企业的数字化、智能化建设成果。

  当日，该企业成立50周年展览正在举办，一件件产品、一张张图片展示着该公司的过往。

  “这些商品里面都有沧州大化的贡献。”望着橱窗里的飞机模型、汽车灯罩、单反相机镜头、汽车玻璃等产品，沧州大化党委书记、董事长谢华生介绍。

  沧州大化的前身是1973年批准建立的沧州化肥厂。2006年10月，该企业与中国化工集团重组合作。受行业利润下滑等因素影响，2013年起，这个人们眼中的好企业、大企业经济效益开始滑坡，2014年至2015年累计亏损12亿元。

  2015年，新一届领导班子以壮士断腕的勇气剥离无效、低效的业务单元，改革原有管理体系，以更宽广的视野构建现代化生产制造新格局。自此，沧州大化经营状况逐渐企稳，2016年至2018年，该企业累计盈利35.9亿元。

  2017年，在国内同行还处于智能化建设的认知期时，沧州大化就全面开启了智能化工厂建设，他们将大数据、云计算等技术融入智慧工厂平台。

  然而，沧州大化是一家老化工企业，生产厂区位于渤海新区黄骅市，面积大，生产装置大多呈分散布置状态，这就造成现场生产控制管理分散在厂区各处。

  如何把数字化控制管理工作集中起来？在谢华生的亲自指导下，他们考察了多家数字化转型比较成功的化工企业。

  “一家企业重新建设了生产控制管理系统，经过验证效果非常明显。但他们投入的资金多达数亿元，让我们望而却步。”沧州大化数字化部部长李勋说，在资产金额的投入不足的情况下，沧州大化决定内部挖潜，借鉴一些企业的成功做法，通过光纤接入将分散在厂区各处的控制管理系统搬入控制中心。

  为确保方案可行，该企业成立了攻关团队，建立了多套模型。通过模拟、验证和比较，最终选择了最优方案。2020年，沧州大化只用了3天时间，就完成技术搬迁，把分散在厂区各处的控制管理系统整合到了控制中心。自此，沧州大化的生产厂区就有了一个坚强的“大脑”。

  “我们的控制中心采用了华为公司最新技术，建设水准处于省内领先水平。”李勋说。

  7月25日，沧州大化聚海分公司，巡检人员刘洪亮正在巡检。河北日报记者曹智摄

  “显示的数据就是控制中心这个‘大脑’运算产生的结果，它可以帮助我们进行生产情况的判断，指导我们合理进行备货、销售等。它发挥作用时需要感知系统和自动化控制管理系统的配合，就像人需要眼睛和四肢一样。厂区各处的控制管理系统整合在这里后，这些系统也得到了建设和加强，目前，随着产品的更新迭代，它们也在逐渐完备改进。”沧州大化聚海分公司党委书记、总经理班洪胜介绍。

  在控制中心一级调度员王宝海的操作下，记者看到，一个距离拍摄设备20多米远的仪表显示在控制中心的大屏幕上，仪表上的读数十分清晰。

  班洪胜介绍，在基础设施方面，沧州大化已经建立了AI视频监控一体化平台，源源不断地提供着数据。

  沧州大化聚海分公司副总经理李玉强介绍，近几年，沧州大化对公司的生产线进行了持续的智能化、自动化改造。仅在今年上半年，该公司就申请10余项专利，厂区内各种生产装置运行更平稳、智能。

  “智能化、自动化改造最直接的效果就是传统的生产区域已经不需要人员值守，工作效率大幅度的提高。”李玉强说。

  近期的智能化改造有哪些？为了回答这样的一个问题，工作人员带记者来到厂区的自动装载现场。

  在这里，只见一辆货车正在装载液碱。负责此项智能设备的沧州大化副主任工程师刘震介绍，货车停在装置位置后，司乘人员通知智能鹤管装车系统管理人员，就能实现无人自动灌装，避免了司机登高、人工移动鹤管等，大幅度减少了安全风险隐患。该设备已经投运将近一年时间。

  车辆驾驶员于长礼介绍，沧州大化的智能装载设备让他觉得很安全，避免了司乘人员和危险化学品产生接触，降低了作业风险。

  拥有了健全的“大脑”“眼睛”和“四肢”，在不断摸索总结的基础上，沧州大化实现了“三化”，即信息数字化、决策指令化、指令数字化，公司管理层级也由10级减至3级。

  控制中心里，生产环节也慢慢变得轻松。他们利用编程、设备改造等方式解决了需要频繁发出指令的问题。如今，厂区各种设备的操作基本实现自动化，控制中心工作人员对生产环节的操作频次仅为投运初期的15%左右。

  设备维护也更智能。沧州大化推行了基于数字化的设备全生命周期管理制度，将设备的档案、检修、备件等静态信息和振动、温度、电流、巡检、工艺指标异常等动态信息进行整合，形成设备状态评估结果，实施预防性维护，实现了设备的一体化管理。

  “这里的压力值是0.7兆帕，出水口的温度是32摄氏度，一切正常。”说着，刘洪亮把这两个数据输入他手里的智能巡检仪中。

  2018年以前，他们在厂区进行巡检，需要把这一些数据抄写在本子上，并根据经验判断数据是不是异常。如今，他们配备了智能设备，需要观察的数据也比以前少了。虽然工作变得轻松一些，但他们的认真态度没有丝毫改变。

  “我们也会带着对讲机，和后台人员随时沟通。”刘洪亮说，他们每小时巡检一次，每天24小时不间断。

  化工企业十分重视安全生产工作，沧州大化也不例外。一个微小的失误就可能会引起装置停车，甚至有可能造成安全环保事故。

  为了保证绝对安全，沧州大化建立了可视化智能化巡检新模式，巡检信息通过数字、图片和视频等形式向各有关专业管理人员进行推送，实现了现场巡检管理的标准化、规范化和数字化。

  产品生产越来越智能的情况下，沧州大化的生产管理正逐渐由正常管控变为异常管控。

  控制中心工作人员介绍，该中心的生产管控平台通过绿黄橙红四种颜色反映指标运作情况，指标处于正常状态时显示绿色，稍有异常就会显示黄色，不正常的情况加剧就会显示橙色，如果达到通常所说的报警程度，该指标就会显示成红色。他们称之为四区管理。

  一旦指标出现偏离，显示黄、橙、红颜色，系统就会立即给出提示，每一位操作员、调度员都能根据不一样的颜色的提示，第一时间对运行指标进行“纠偏”，让生产更高效。这让报警发生的次数下降近90%。

  “实施基于数字化的管理变革时，沧州大化确定了四大目标：一是实施组织变革，建立业务集中管控模式，打造扁平化网格流程组织体系。二是搭建全产品链数据支撑体系。三是建立以数字化技术为支撑的精细化生产运行管控模式。四是建立数字化绩效评价体系。如今，这些目标已经实现。”李勋表示。

  近几年，在“三化”基础上，沧州大化建立了生产运行调度优化模型，形成了相互协调、相互配合、协同高效的运营模式，实现了基于数字化的产品整合和供产销一体化管理。2022年，公司基本的产品TDI生产所带来的成本同比下降了7.41%，装置连续运行天数达到363.9天，创出历史新高。

  看着办公室里摆放的多个由工信部、国务院国资委等颁发的奖牌，李勋介绍，尽管沧州大化在数字化方面取得了一些成绩，但还有进一步发展空间。目前，他们正向着数字孪生的目标前进。

  他介绍，数字孪生就是充分的利用数据，集成仿真技术，在虚拟空间完成相关生产管理实践，从而为企业经营提供较为可靠借鉴。

  “探索数字孪生技术，主要是利用它打通数据最后一公里，建立仿真生产和驾驶舱，进一步探索智能工厂建设。进行驾驶舱管理如开飞机，一名飞行员就能驾驶一架庞大的飞机。通过驾驶舱管理，未来的沧州大化将会更优质更安全。”谢华生说。（河北日报记者曹智）

  到今年7月，沧州大化在风雨中已经走过了整整50年。从细微之处的改造提升到智能制造系统的成功应用，从数字化技术的初步尝试到生产运行全过程实现数字化管理，数字化转型让沧州大化这个传统企业焕发了新生机。

  采访中，“7.41%”是沧州大化的干部职员最爱提及的数据，这是去年该企业的基本的产品TDI生产所带来的成本下降的百分比数值。在激烈的市场之间的竞争中，成本越低，企业就能掌握更多的主动权。对于这一点，曾深陷亏损泥潭的沧州大化干部职员都深有体会。

  像沧州大化一样，在河北，慢慢的变多的传统企业认识到，数字化、智能化是提升产品品质、降低生产所带来的成本的重要途径。

  我们也欣喜地看到，随着数字技术的快速的提升，大量适用于各行各业的自动化、信息化技术和装备被研发并应用到许多企业的生产运营中，取得了很好的效果。

  希望慢慢的变多的企业能够像沧州大化一样，勇于进行数字化、智能化升级改造，告别“傻大笨粗”，变得愈发智能，为高水平质量的发展注入澎湃动力。（曹智）