挑戰:整個製造生命週期的生產與利潤極大化
此化學品製造商的營運據點遍佈多國,屬於全球其中一間最大規模的整合性能源公司。其聚乙烯事業單位為業界領先的聚乙烯生產商,擁有全系列低密度聚乙烯(LDPE)與線性低密度聚乙烯(LLDPE)產品,可用於包裝、農業、消費品以及建築領域。
此化學品製造商的營運據點遍佈多國,屬於全球其中一間最大規模的整合性能源公司。其聚乙烯事業單位為業界領先的聚乙烯生產商,擁有全系列低密度聚乙烯(LDPE)與線性低密度聚乙烯(LLDPE)產品,可用於包裝、農業、消費品以及建築領域。
聚合物製造商有別於聚焦單一產品的傳統大型石化製造商,可在廣泛條件下生產多種產品。操控聚合物反應器達成各種不同規格需求,是一個複雜而非線性的控制問題。因此,營運不僅著重於「級別」條件期間維持各產品品質,也要以最具時間與成本效益的方式完成級別轉換。為將整個製造生命週期的生產與利潤極大化,製造商必須持續不斷控管足以影響產品品質與生產率的眾多變數。
該客戶的歐洲單位擁有廣泛的產品級別,運用其製造化學品的妥善製程,每年生產數十萬噸線性低密度聚乙烯(LLDPE)。此客戶需要能達成其特定生產目標的途徑,其中包括提升LLDPE生產、減少不符規格的材料,以及減少級別間的轉換時間。
該公司在一場技術交換會議中,得知洛克威爾自動化的進階製程控制(APC)解決方案,對於洛克威爾在聚合物業界的專業實績留下深刻印象。該公司因而得出洛克威爾解決方案有助於其達成品質與生產目標的結論,開始實施洛克威爾自動化的FactoryTalk Analytics MPC解決方案。
FactoryTalk Analytics將穩態最佳化與模組預測性閉迴路控制相結合,以減少產品變異性與轉換時間、提升反應器穩定度,並將原物料效率極大化。
該客戶對軟體的特定需求包括控制反應器內的氣相成分,以及管理控制即時的反應器產物品質與各級別間的轉換。FactoryTalk Analytics建立可擴充硬體儀器與實驗室分析的預測性線上模型,提供對製程與產品條件的即時估算。這些虛擬儀器持續追蹤生產和製程意外所需的回饋與預測性製程資訊,無須額外實驗室分析所費時間和成本,即可快速分辨出問題並提供解決辦法。該客戶的特定需求為,監測像是熔融指數(MFI)和密度等來自實際反應器數據的主要品質變數。
洛克威爾自動化的首項解決方案,在8個月內於客戶廠址完成裝設、實施、測試與調試。洛克威爾自動化提供大部分的工程專業支援,並由專案執行期間完成受訓的客戶人員來推動。
洛克威爾自動化解決方案的效益,很快就能呈現於該客戶眼前,包括生產量升高、阻礙降低、反應器變異下降,以及轉換時間縮短。該客戶的產品特性變異數更因採用洛克威爾自動化軟體而減少了50%。一名客戶代表說道:「就此來說,我們可縮短營運上與硬體限制之間的差距,達成更高的生產量。」此軟體最高亦減少50%的轉換時間(取決於生產的LLDPE級別)、提高產量達7%,以及在單體與催化劑使用有更高的效率。
減少50%的聚合物特性變異度
縮短25 - 50%的轉換時間
提高7%產量
單體與催化劑的使用有更高效率
根據該客戶代表所述,此專案成功達標甚而帶來額外效益,透過增加選項範圍而強化廠房的獲利能力。
客戶代表說道:「我們對系統限制有新的認識,因而獲取了非APC相關的成長。對我而言其中最顯著的成長是現在能夠執行新級別的轉換,而這是以往控制模式做不到的。這讓我們應對客戶需求時能有更高的彈性空間。」
由於此專案大獲成功,洛克威爾自動化與客戶共組了策略聯盟,在客戶的聚乙烯設施、合資事業組織以及全球獲授權者均部署了洛克威爾自動化進階製程控制解決方案。在此聯盟合作的首兩年,該客戶與其附屬組織已成功偕同洛克威爾部署了14項專案。
已發佈 2021年9月1日
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