Автоматизация химической промышленности

В современных условиях предприятия химической промышленности не могут обеспечить эффективную деятельность при использовании устаревших стандартов и методов работы: бумажного документооборота, ручного управления и планирования. Для успешного развития требуется внедрение новых информационных технологий и автоматизация всех производственных процессов, начиная с планирования производства и заканчивая контролем изготовленной продукции. Они позволяют оптимизировать текущую деятельность, исключить непродуктивные расходы, обеспечить непрерывное, постоянно ускоряющееся развитие.

Большая доля продукции химической промышленности — это сырьевая база для других отраслей: удоб­ре­ния, пла­стмас­сы, син­те­ти­че­ские смо­лы, хи­ми­че­ские во­лок­на и ни­ти, син­те­ти­че­ские кау­чу­ки, нефтепродукты и т.д. На массового потребителя фактически ориентированы только фармацевтические компании, производители бытовой химии, косметики, лакокрасочной продукции. Остальная продукция предназначена для продажи организациям, которым особенно важны ее характеристики и своевременность поставок.

Кроме этого, химическая промышленность является одной из экспортно-ориентированных отраслей, поэтому у предприятий возникает необходимость соответствовать мировым стандартам, что является дополнительным стимулом для автоматизация химических процессов и производств.

Химические предприятия имеют свою специфику и уникальный технологический цикл. Как правило, он предполагает непрерывное движение обрабатываемого сырья от начала процесса до получения готового продукта по всей производственной цепочке.

Подобный характер технологии диктует необходимость организации безостановочной работы предприятия — прерывание одного процесса повлечет за собой остановку всей производственной линии. Это приведет не только к нарушению запланированного производственного графика, но и к финансовым убыткам, связанным с образованием брака, увеличением расхода энергии при последующих запусках технологической линии, а также с риском возникновения аварийных ситуаций, пожаров, взрывов. Автоматизация процессов химической промышленности позволяет обеспечить непрерывность и избежать подобных последствий.

Современное химическое производство характеризуется высоким классом опасности и сложностью технологий изготовления конечной продукции. Поэтому оно требует четкого контроля и управления. Чтобы работа была бесперебойной, нужно постоянно отслеживать большое количество факторов. Комплексная автоматизация предусматривает охват всех сфер деятельности предприятия. Применение комплекса систем позволяет решить несколько задач:

• точное соблюдение параметров технологического процесса, контроль оборудования, выбросов пара и вредных веществ;
• экономию расхода сырья, снижение энергетических затрат;
• обеспечение безопасности, уменьшение влияния человеческого фактора;
• обеспечение непрерывности процесса по всей производственной цепочке и синхронизация операций;
• управление документооборотом, финансовыми потоками, закупками, сбытом;
• повышение точности оперативного планирования работы производства, рациональное управление загрузкой технологических линий, своевременное обеспечение сырьем;
• повышение эффективности производства, снижение затрат ресурсов;
• снижение риска нарушения сроков выпуска продукции;
• повышение прозрачности производственных процессов.

Химическим предприятиям необходимо строго контролировать текущие значения технологических параметров. Это обусловлено тем, что процессы должны протекать в строго заданных условиях. Любое отступление от этих условий приводит к возникновению брака готовой продукции и нарушению норм техники безопасности.

Для организации контроля используются системы автоматизации технологических процессов, которые обеспечивают их строгое протекание в заданных режимах, а также позволяют регулировать состав используемого сырья в соответствии с рецептурой, поддерживать нужный температурный режим, соблюдать последовательность смешивания ингредиентов, обеспечивать быструю реакцию систем безопасности при возникновении нештатных ситуаций.

Но автоматизация химической промышленности не заканчивается на технологическом процессе. Это первый этап, за которым следует автоматизация все остальных производственных и управленческих процессов.

В частности, предприятия оснащаются сложным технологическим оборудованием, которое работает в экстремальных условиях эксплуатации, в том числе с высокими температурами и воздействием агрессивной среды. Автоматизация технического обслуживания и ремонта помогает своевременно проводить регламентные работы, чтобы предотвратить выход оборудования из строя. Такие решения помогают производственным компаниям максимально эффективно использовать ресурсы дорогостоящего оборудования.

В функции MES-систем входит диспетчеризация производства. В них сосредотачиваются вся информация, которая характеризует текущее состояние производственного процесса, отслеживаются сбои, движение сырья, загрузка технологического оборудования. Это позволяет полностью контролировать ситуацию на производстве и своевременно реагировать на какие-либо изменения.

Большинство предприятий химической промышленности используют ERP-системы, которые позволяют аккумулировать информацию по всем подразделениям, учитывать все существующие на предприятии ресурсы, осуществлять стратегическое планирование, анализировать результаты для дальнейшей оптимизации бизнес-процессов.

Для оперативного планирования предназначены системы нового класса — APS. В числе преимуществ внедрения таких решений — быстрый анализ больших объемов данных, увеличение скорости принятия решений, улучшение качества планирования, повышение точности прогнозов.

Возможности подобных систем можно рассмотреть на примере Adeptik APS, которая может быть адаптирована под специфику химических предприятий с непрерывным типом производства:

• Обеспечение непрерывности производственного процесса. Планирование всех ресурсов предприятия производится синхронно, что позволяет обеспечить равномерную загрузку оборудования, ритмичный процесс производства, наличие сырья в нужном количестве без создания излишних запасов и его своевременную подачу в цех.
• Высокая точность планирования. В процессе планирования учитываются все имеющиеся ограничения, поэтому система формирует реалистичные планы и графики, позволяет точно прогнозировать сроки изготовления продукции. Кроме этого, в случае отклонений, можно вносить корректировки в режиме реального времени.
• Повышение эффективности. За счет использования технологии искусственного интеллекта, система может находить наиболее оптимальные решения, обеспечивая повышение общей эффективности производства.