横河CENTUMCS3000分布式控制系统在Nitriflex公司的成功案例

执行概要

Brampac集团公司Nitriflex成立于1971年，总部位于里约热内卢。作为专用聚合物和丁腈橡胶的主要供应商，Nitriflex公司产品品种繁多，在国际市场上占有一席之地。

Nitriflex公司的工厂原来由面板仪表和原有的PLC/SCADA系统控制。为了提高生产自动化水平，公司决定升级到CENTUM CS 3000分布式控制系统(DCS)，其原因如下。

·新项目需要处理更复杂的数据，提高质量保障，同时降低成本和风险，使人为干预最小化。

·从气动仪表到PLC及SCADA系统,工厂中使用各种技术。不仅控制原理不尽相同，各系统间也无法通信。

·数据的注册和控制基本上为手动完成，难以实现跟踪、工艺监视和管理。

·由于高度依赖人工操作，周期很长。

·关键工艺变量变化性强，由此引起质量问题，不利于竞争。

开始这一更新改造项目前，Nitriflex公司建立了明确的目标。

·通过降低使用传统仪表带来的固有过程波动，提高产品质量，减小过程变化。

·通过在各步骤间使用自动序列缩短操作周期，消除死区时间。

·确保实时访问准确的数据，优化开发、操作、维护和工程活动，并更有效的利用资源。

·向管理人员发送生产、库存、原材料、周期等信息，向工厂的人员提供生产计划、物流及其他相关公司数据，从而综合生产与业务管理。 

项目概述

·组建跨学科项目团队，人员来自生产、工程、维护和技术研发等方方面面，以明确项目目标和目的。

·初步制定关键技术的自动化主方案，确定了技术、架构、I/O点数、I/O接口、通信协议、其他系统接口等。

·定义了每个项目阶段和目标。

·在Nitriflex公司的支持下，横河电机(巴西)公司进行了技术经济可行性研究，以及投资回报分析。

·横河电机(巴西)分公司根据Nitriflex公司的规格，提供“交钥匙”CENTUM CS3000 DCS解决方案。

·引入PIMS工具支持6西格玛管理方法。

可行性研究

现场广泛采集信息后，横河电机(巴西)公司推荐采用自动化的方式，通过减少过程变化(提高产品质量)，更好地使用关键原材料(提高产量)，从而提高公司的竞争力。

分阶段实施策略

优先化处理战略问题包括降低过程变化，实现更高竞争力，以及通过提高生产效率降低成本等要求，据此，项目执行需要分为下列阶段。

第1阶段-单体回收: 优化工艺条件，从而更有效地回收聚合反应中的所有残留单体，以及A级原料。

第2阶段-聚合: 包括溶液准备和反应器加载(自动配方)的完全自动化以及聚合条件(cynetic控制)的优化，以提高质量，降低周期。这个阶段计划于2011年3月完成。

第3阶段-高级过程控制实施: 推断并控制聚合物质量变量，如转换率、组份和摩尔质量。主要目的是减小高聚物的聚合度变化。其他目的包括提高生产率，减少向环境中的废物排放等。

成果

该项目带来的主要成果是，丁二烯单体回收效率从76%提高到98%。Nitriflex公司因此每年受益将达两百万美元。

此外，Nitriflex公司在以下方面也有收益。

1.环境: 安装回收采集系统后，不仅向大气中排放的残留单体显著减少，而且工业废水也相应减少。

2.安全性: 改进后的监视和控制系统确保安全及时响应工艺条件变化，同时通过免除直接操作员干预，减少人为误差。

3.敏捷性: 缩短生产周期后，可以更敏捷地响应需求变化，产品质量更稳定，从而确保生产调度更加灵活。

4.中间库存: 生产能力增强，可以减少存货量，从而改善各个生产领域间的平衡。

5.过程变化: 由于减少了直接操作员干预，降低了过程变化。

6.速度: 使用PIMS和其他专用工具可以向遍布在公司的销售、计划、工程及其他职能部门实时传输生产信息，从而加速公司的生产和商务活动。

客户满意度

谈到这个项目时，Nitriflex公司的高级过程工程师Luis Carlos先生说，“我们非常高兴可以使用横河电机的CENTUM CS 3000改善生产。为了满足终端用户的需求，并且在国际市场中立于不败之地，我们将提高生产活动的敏捷性，并且改进产品质量。”他继续说道，“我们始终关注可持续性制造，因此我们需要像横河电机这样强有力的合作伙伴。”