cookieOptions = {...}; ★ 物聯網如何最佳化化工廠的製造過程控制 - 3S Market「全球智慧科技應用」市場資訊網

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2024年11月27日 星期三

 

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一般來說,企業有一個單一且可衡量的目標,這有助於它定義什麼是最佳結果。 以下是物聯網技術支援化工廠製造過程控制,進行最佳化的一些方式。


關於作者:梅根·雷·尼科爾斯

網(IoT)的影響在從醫療保健到農業等行業中,已經很明顯。 毫不奇怪,它也刺激了化工廠製造過程的進展。 組成物聯網的連線感測器、裝置和應用程式,可以幫助化學工程師改善化工廠製造過程,以提高一致結果的可能性,同時降低生產延遲或停機的可能性。

當一家公司有一個完全最佳化的流程時,它已經成功地確定了流程中的哪些變數產生了最佳結果。 一般來說,企業有一個單一且可衡量的目標,這有助於它定義什麼是最佳結果。 例如,一個最佳化的流程可能會節省成本,而另一個流程可以在不犧牲品質的情況下進行更多的生產。

以下是物聯網技術支援化工廠製造過程控制的一些方式。

幫助化工廠走向未來

化工廠領域的成功品牌,必須在安全、效率和其他有助於其底線的方面不斷改進。 許多公司意識到物聯網是實現其目標的解決方案。 在一個案例中,為石油供應鏈生產危險部件的 Texmark Chemicals 最近進入了將物聯網納入公司實踐的三階段計劃的最後一部分。


更具體地說,該工廠生產二環戊二烯(DCPD),這是一種用於印表機油墨、殺蟲劑和清漆等產品的聚合物。 對 DCPD 日益成長的需求,是促使 Texmark Chemicals 投資物聯網,以改善化學過程控制的主要原因之一。 此外,由於需要最新的檢查計劃,該公司的保險免賠額翻了一番。

該公司知道它需要更新其控制系統,以促進更及時的檢查。 它這樣做的方法之一是在泵上安裝物聯網感測器,以推動產品透過化學過程。 錯位的泵可能會顯著縮短零件的預期壽命,導致生產中斷

Texmark Chemicals 的員工目前每年花費 35,000 小時監控工廠,導致超過 100 萬美元的檢查相關費用。 儘管該公司尚未確定可以節省多少錢,因為物聯網感測器可以減少實際檢查的數量,但公司代表預計會有實質性的改進。 此外,物聯網技術幫助化工廠工人在減少 90% 的時間內實現流程

此外,由於物聯網感測器在過程的每個階段,都提供了如此多的資料,工程師可以隨時看到正在發生的事情,使他們能夠發現問題,或注意到需要改進的領域。 獲得既能增強又能防止問題的資訊,應該使 Texmark Chemicals 處於滿足日益成長的市場需求的絕佳位置 —— 這只是物聯網如何提供幫助的一個例子。


協助持續和預測性的維護

化工廠製造過程控制,需要管理與工廠預期結果相等的小細節。 如果公司開始對其流程的某些部分變得隨身而入,災難可能會發生。 幸運的是,有自動化解決方案可以滿足各種需求。 例如,製造高純度化學品的最重要挑戰之一是清潔裝置。

自動化清潔過程使裝置,在不影響生產輸出的情況下保持執行。 安排裝置使企業能夠保證它不會在營運高峰期發生。 如果企業將物聯網感測器應用於機器,他們可能會收到警報,提醒他們經常清潔裝置,以滿足化工廠的需求。 然後,人為錯誤不太可能成為損害化工廠製造過程控制的有害方面。 此外,物聯網感測器還可以寫程式特定的照明。 化學清潔通常需要黑光來驗證裝置中是否仍有汙染物。 透過建立「智慧黑燈」系統,公司可以透過在開啟到清潔週期結束時進行同步來提高清潔效率。

物聯網還可以幫助工廠員工知道如何反應,以便他們以防止導致停止營運的流程中動的方式維護裝置。 在一個案例研究中,一家公司收到了洩漏檢測警報,該警報涉及一個地下罐中含有用於鋁陽極氧化的化學品。 之前的問題導致了計劃外停機,該公司希望在調查此事時避免重複這一結果。

此外,這些化學品的性質對人類造成了危害,使對水箱進行人工檢查不可行。 該公司最終透過支援物聯網的移動機器人平台解決了這個問題,該平台提供了坦克狀況的高品質影像提要,併為工人提供了進行預防性維護分析所需的細節。 這種方法節省了30個工時的檢查時間。


一些參與化學過程控制的公司還使用人工智慧(AI)等相關技術來檢查物聯網感測器收集的資料,並在發生潛在中斷之前收到通知。 這些例子展示了技術如何使日常維護和可預防的問題更容易管理。

使化工廠能夠滿足一個國家的需求

當一個國家的化工廠集體無法滿足需求時,當化工廠需要擴大其生產能力時,物聯網技術也是有益的。 增加生產有可能損害品質控制,特別是如果設施試圖以不可持續的水準增加產出。

但是,物聯網技術可以減少可能的問題。 它通常透過自動化流程的許多部分來做到這一點,並向工廠工人提供資料,這些資料可以顯示事情何時出了問題。

印度一家名為 Deepak Nitrate 的化工廠最近投資了物聯網技術,以增加其苯酚和丙酮的產量。 在該工廠增加可用性之前,印度的苯酚供應僅滿足了該國 22% 的需求,導致印度支付了約 4 億美元的進口成本。 然而,由於 Deepak Nitrate 的物聯網投資,印度的苯酚產量成長了約 80%

在這個例子中,Deepak Nitrate 認識到,使用物聯網加強其化工廠製造過程控制,將使該公司在內部促進更多的盈利能力,同時對整個國家產生積極的外部影響。 因此,它顯示,由於物聯網,在顯著增加產量的同時,有可能保持對品質的重視。

促進持續的流程改進

化工廠通常有數百或數千個控制迴路。 每一種都與生產符合標準的化學品的更廣泛過程有關。 一個控制迴路可能會保持適當的溫度,而另一個控制迴路可以監控物質在管道中移動的流量。 統計資料顯示,超過 35% 的控制迴路存在相關問題。

然後,它們以低於最佳水準執行。 解決控制迴路問題意味著保持閥門等單個元件的正確功能。 工廠操作員調整機器的這些部件,作為出色的化工廠製造過程控制的必要條件。 不當的調整會對控制迴路產生負面影響,並可能損害整個化工廠製造過程控制。

物聯網裝置可以在整個過程中辨識出瓶頸同時不斷最佳化工廠的營運 —— 使用通常被稱為效能監督的東西。

物聯網裝置提供的資訊,可以幫助化工廠調整其裝置,更多地瞭解其控制迴路的有效性,並確定可能特別適合自動化的流程中的步驟。 如果公司急於調查自動化的好處,但不知道如何開始,最後一點特別有幫助。

由於物聯網感測器收集資料,並讓經理對工廠的營運具有全面的可見性,因此有可能看到流程缺陷,並研究如何透過自動化或其他方式改善它們。 邁出這一步驟可以幫助品牌在日常營運中脫穎而出,並使他們為監管檢查,和其他需要證明有能力達到化學工藝標準的活動,做好更充分的準備。

有目的的物聯網投資是值得的

正如這裡的報導所顯示的那樣,化工廠以最相關的方式投資物聯網技術,以滿足明確的需求。 因此,當公司代表考慮如何分配部分預算,來購買物聯網裝置時,他們應該首先確定該技術可以解決哪些問題或挑戰。 這樣做可以確保公司在探索技術,如何促進更好的化工製造過程控制時明智地花錢。


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