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Fluorsid S.p.A. 於 1969 年在義大利 Sardinia 成立，在氟化物價值鏈扮演舉足輕重的角色。其生產的石膏和硬石膏產品對於許多產業都極為關鍵，包含水泥工業和建設；此外，由其工廠包辦高規模產量的硫酸產品，對於像是肥料生產等其他產業也是重要的供應來源。
- 繁複程序
- 原物料多變性
- 保持製程穩定與產品一貫品質的挑戰
- FactoryTalk® Analytics™ Pavilion8® 模型預測控制 (MPC) 軟體
- 製程穩定
- 製程中原物料最佳化使用
- 廢料減少達 50+%
- 提升產品品質
- 減少能源消耗和 CO2 排放量
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挑戰
製程固有的繁複特性
Fluorsid 的 Cagliari 廠運用一系列製程技術 (例如反應器和窯爐) 產製多樣化產品，過程中所有細節都必須嚴密控管，才能確保產品品質、製程效率以及優化能源消耗量。
生產製程所面臨的主要挑戰，來自於眾多變項的影響，包含原物料本有的多樣性質，以及其他外部因子，種種此類變因都會影響製程穩定和產品品質。
這些製程變項不僅只影響成品品質，也決定了高成本原物料耗用量，以及硬石膏 (本身即為可用商品) 副產品的品質。
製程手動調整
Fluorsid 的 Cagliari 廠總監 Daniele Tocco 解釋說明：「最初是以簡單的 PID 控制器，由操作人員手動調整來控制製程。不過這是一項艱鉅的任務，因為製程當中的化學反應鮮少是穩定的，往往都會受多種因素影響，例如氟石原物料品質和製程中能源耗用量。
這是一項極需智慧控制的製程，同時也是模型預測控制 (MPC) 解決方案絕佳的實務操作機會；MPC 可監看工廠活動與變更個別設置點，如此能更有效控制與優化製程，發揮最大效能。」
解決方案
Implementing advanced process control
Cagliari 廠部署的 MPC 解決方案係來自洛克威爾自動化的 FactoryTalk® Analytics™ Pavilion8® 解決方案。
Pavilion8 提供一個智慧控制層，位居現行製程控制系統的制高點，持續不間斷地評估當前及預測的營運資料。將此資料與預期結果進行比較，並驅動新的控制目標，以減少製程變異性、改善效能並提高效率 - 這一切都是自主且即時進行。此稱作為閉迴路優化。
窯爐控制應用係由洛克威爾自動化的專家團隊擬定，團隊成員包含來自洛克威爾數位轉型事業部 Kalypso 的數位資料顧問。
Tocco 補充說：「部署 MPC 解決方案的理論基礎，在於使高價氟石原物料的耗用量得以最佳化。若在副產品有任何存留，代表反應過程中發生問題。我們認為反應過程可改良，並設定現行標準下達到 2.9% 反應目標。」
結果
產品耗損減少、產品品質提升且永續製程增加
實施解決方案迄今，在原物料使用和能源耗用這兩方面都穩定呈現出大幅節約效果，達成快速的投資報酬率 (ROI)。Tocco 說道：「過去只有極少數幾個月，能看到顯著利益。不過從 Pavilion8 MPC 解決方案部署以來，副產品氟石含量已下降至低於 1.5%，有時甚至低於 1.2%。這代表耗損已然減半，在考量營運和生產量能的規模下，可達到顯著節約效果。
反應控制改良也意味著，礦場所採原物料的耗用量也獲得優化。穩定性和精準性獲得額外保障的條件下，我們也得以節約能源耗用，主要來自燃油。實際上搭配 Pavilion8 MPC 運作後，關鍵製程參數現在更加穩定，顯示出標準差的誤差量明顯減少。
最終在反應控制改良奏效後，硬石膏/石膏副產品的品質有顯著提升。水泥工業如今可由原先的礦場天然石膏來源，改為從本公司取得更多合成硬石膏。我們每年的銷售量約 300,000 噸，主要供給對象為水泥工業，而當品質提升後，可預見需求也會提升。甚至，我們開創了新品牌 Gypsos，專為這項改良的石膏新產品而生。」
EMEA Kalypso 數位事業部總監 Vladimir Obrazcov 細述：「對於能源與原物料密集的產業，可預見部署數位控制解決方案後帶來龐大利益的光景。即便只是營運效率些微增加，很快地便會看到加成效果，不僅只帶動工廠改良，同時也將原物料使用優化，以及減少整體的能源耗用量。」
Fluorsid 目前已正在籌劃 MPC 解決方案的未來應用發展。具體而言，會將 MPC 部署在 Fluorsid 義大利設施的另外四個生產產線，並且部署於挪威據點。Tocco 總結說：「該廠採用相同的反應程序，但是硬體就相差很大。即使在沒有設置 Pavilion8 MPC 的條件下，該廠已經有 1.5%，因此將是更嚴苛的任務。我們知道這絕不容易，但節約方面還有很多改善空間。」
已發佈 2025年1月22日
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