当数字化工厂“遭遇”钾肥生产

中国制造2025,德国工业4.0,以及AI智能,一时间集聚众多企业家的战略目光,抢占先机的领袖级企业家纷纷抛出自己关于智能制造的观点(www.66994.cn)。尤其是当信息化和工业化融合上升为国家战略后,智能制造更成为各家企业转型升级实现弯道超车的首选。

数字化工厂,在我们的理解中,就是超炫科幻影视作品中关于智能制造的场景完整复制到现实生活里。这样的“理解”和“期待”,并未在元通公司朴实无华的装置中看到明显的器质性变化。这里的数字化工厂,准确的说法应该是工业互联网平台,是以覆盖产品全生命周期的相关数据为基础,在计算机虚拟环境下,利用三维建模、虚拟仿真等数字化技术,为涵盖从产品设计、生产规划、工程组态、生产执行,直至后期运营服务在内的生产活动全价值链打造无缝集成、虚实精准映射的工厂解决方案。是计算机虚拟仿真技术、现代数字化制造与先进制造运营管理理念相结合的产物,以助力企业实现生产效率、质量、灵活性的提升,以及成本的下降。

钾肥生产与互联网碰撞后产生了一次积极的“进化”。而实现此次进化首要解决的问题,就是钾肥生产过程必须实现标准化,这对于并非精确控制而是趋势控制的钾肥生产来说,是一个无法回避必须直面的难题。元通公司首先解决的是在线分析,可以说不解决在线分析,就无法推进后续的数字化,有了在线分析即时数据,让钾肥生产工艺由滞后30—60分钟的事后控制,变成现在实时调整的事中控制,使得工艺调整更准确、更及时。在盐湖人的不断努力探索下,历时6年,2017年元通公司初步解决了这个问题,又经过2年工业化测试打磨,直至2018年底彻底完成。

元通公司成立之初,就是以消耗贫矿和次矿为目的,实现与其他钾肥装置的错位发展。元通公司的原料多达5—6种,有钠盐的矿、有尾盐矿和自己晒制的矿。各种原矿含钾量不一,且含钠高、含镁高。原料特性的巨大差异,对于生产工艺控制的要求和难度远高于其他装置。在线分析成功上线,加之回收母液调和后加入结晶器,在结晶器环节就可实现物料始终保持一个比重,为后续生产的连续稳定、降低工艺控制难度奠定了坚实基础,精钾浮选和在浆洗涤,在在线分析的支持下就可实现标准化作业。采区溶盐关键在“泡”,盐田生产关键在“晒”,钾肥生产关键在“稳”。只有实现了源头的物料比重的“稳”,生产工艺才能“稳”;生产工艺“稳”,产品质量才能“稳”。同时,盐湖进一步将数字化延伸到设备合作厂家,遭遇设备检修困难时,可邀请厂家专家在线答疑解惑,指导完成检修任务,彻底改变了钾肥生产和设备检修靠经验的局面。

数字化的另一个重要成果是成品物流系统,元通公司远离销售货运站台,产品需要经过元通货场、钾肥货场和站台三个点的导运,每次导运每吨产品就增加22元,累加的物流成本非常高。盐湖借鉴滴滴打车的模式,开发出了自己的物流系统,把产品库存、产品品位和物流信息进行整合,再接入青藏铁路数据库。系统自动把车皮到位信息、产品库存和品位信息转接给承运单位的承运人,并自动筛选出成本最优的方案发送至承运人的手机端,从而实现谁负责在哪取货上货的精准管理。实现物流信息共享后可节约物流成本600多万元。同时,盐湖引入移动和联通进行合作,用以完成数据传输,随着5G技术的不断成熟,后续还会为数字化工厂带来更多新的机遇。

元通公司数字化工厂是2018年全省互联网应用平台示范重点项目,省科技厅资助2000万元,元通公司自筹1亿元,一期投入资金6000万元。2018年就初见成效,人均创造产值370万元,人均收入增长10%;2019年人均创造价值提高到450—470万元。2019年日产量逼近2500吨,每个工段人数控制在7人左右,员工再优化了50人。未来数字化目标实现后,员工总数控制在250人左右,届时人均产值达到633万元。2019年10月开始生产95品位的钾肥产品,2020年基本消除93产品,增收6000万元。2021年将向98产品发起冲击,数字化给钾肥生产带来的喜人变化,让盐湖人坚信未来只会越来越好!

2019年10月2日,是钾肥发展史上值得铭记的一天。这一天元通公司将互联网基因真正植入到钾肥制造行业中。这一天的零时元通公司浮选A系列开启无人值守、无人操作的黑灯工厂测试。测试比预想的要顺利,仅数小时就打通了全部工艺。值守在调试现场的人工控人员、仪表自控人员、网络保障人员……进入到战时状态,在他们紧张而渴望的眼神背后,是对首个钾肥黑灯工厂成功运行的强烈渴望。网络系统正常、工艺控制系统正常、生产系统正常、自动系统正常、数据传输正常……一个个系统正常运行,一组组数据实时跳动在电脑屏上,测试严格按照既定方案推进,大家紧张的情绪得到缓解。当黑灯工厂的第一袋产品下线时,意味着钾肥的黑灯时代正式开启。

元通公司是数字化工厂的先行者,在具体的生产管理实践中已经取得传统产业升级、劳动强度减轻、生产效率提升、生产成本降低及生产环境改善等多方面的实际成效。尤其是安全管理方面,更是十分突出,配药机器人的投用将减少职业卫生伤害,工艺创新后根除了盐酸带来的重大安全隐患,底流泵改造减轻了劳动强度和潜在伤害。与此同时,回收率将基本稳定在58%—60%之间。随着技术的进步,数字化工厂要达到更快速、更柔性、更有效、更高质的生产目标,盐湖股份公司会更新对数字化的认识和认知,在不断探索与尝试中最终实现钾肥生产与数字化无间融合,推动国家钾工业质的飞跃。

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