數(shù)字化分析幫助化工企業(yè)預(yù)測(cè)生產(chǎn)故障
中國許多化工企業(yè)已經(jīng)為IT系統(tǒng)(DCS\ERP\MES等)和基礎(chǔ)設(shè)施花費(fèi)了大量投資,并且產(chǎn)生了大量數(shù)據(jù),但到目前為止,許多制造商都未能利用這堆積如山的潛在情報(bào),信息仍在“冰山之下”。
隨著技術(shù)的革新,提高計(jì)算能力的成本隨之下降和同時(shí)出現(xiàn)了更好的高級(jí)分析工具,化工企業(yè)可以將這些數(shù)據(jù)投入使用,從多個(gè)來源收集信息,并使用機(jī)器學(xué)習(xí)和可視化平臺(tái)來發(fā)現(xiàn)優(yōu)化工廠運(yùn)營的方法。其中最易入手的就是通過分析減少停機(jī)時(shí)間。
化工制造企業(yè)可以通過使用大數(shù)據(jù)分析來尋找預(yù)測(cè)其故障的方法,從而增加關(guān)鍵資產(chǎn)的運(yùn)行時(shí)間。這種預(yù)測(cè)性維護(hù)系統(tǒng)收集歷史數(shù)據(jù)并產(chǎn)生傳統(tǒng)技術(shù)無法觀察到的見解。通過應(yīng)用高級(jí)分析,公司可以確定可能導(dǎo)致機(jī)器損壞的情況。然后,他們可以監(jiān)控所有相關(guān)參數(shù),以便在破損發(fā)生之前進(jìn)行干預(yù),或者在發(fā)生故障時(shí)準(zhǔn)備更換組件, 從而最大限度地減少停機(jī)時(shí)間。預(yù)測(cè)性維護(hù)通??蓪C(jī)器停機(jī)時(shí)間減少 30% 至 50%,并將機(jī)器壽命延長 20% 至 40%。
化工企業(yè)已經(jīng)開始在這一領(lǐng)域看到實(shí)質(zhì)性的收益。一家主要的表面活性劑生產(chǎn)商在其最大的工廠中經(jīng)常遇到再循環(huán)和排放泵的問題。當(dāng)其中一個(gè)泵壞了,工廠不得不停止生產(chǎn)十個(gè)小時(shí),同時(shí)安裝了更換裝置;這些泵除了生產(chǎn)損失的成本影響外,并且本身價(jià)格昂貴。工程師測(cè)試了幾個(gè)假設(shè),以確定故障的可能原因;他們還嘗試了泵和密封件中的替代材料,以及不同的工藝條件,但沒有一個(gè)能解決問題。
高級(jí)數(shù)據(jù)分析方法改變了這一切。它將來自數(shù)百個(gè)傳感器的數(shù)據(jù)的詳細(xì)分析與工廠工程師的專業(yè)知識(shí)相結(jié)合,并重新檢查了過程變量和其他數(shù)據(jù)源;然后,它使公司能夠開發(fā)一種方法來預(yù)測(cè)何時(shí)即將發(fā)生故障。問題僅發(fā)生在部分表面活性劑配方中,而不是所有批次,這表明關(guān)鍵在于設(shè)備中的特定工藝條件。該團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一個(gè)基于“隨機(jī)森林”算法的模型,該模型考慮了生產(chǎn)中的特定參數(shù)設(shè)置,例如極端溫度和溫度進(jìn)展,以及有關(guān)表面活性劑產(chǎn)品類型和配方的信息。
在新方法下,當(dāng)出現(xiàn)問題的表面活性劑開始生產(chǎn)時(shí),根據(jù)算法評(píng)估每個(gè)生產(chǎn)批次。當(dāng)它標(biāo)志著故障即將發(fā)生時(shí),工廠操作員對(duì)機(jī)器的特定部件進(jìn)行15分鐘的清潔,以防止故障發(fā)生。使用高級(jí)分析方法對(duì)性能的改進(jìn)是巨大的。該公司現(xiàn)在只需處理15分鐘的生產(chǎn)中斷,而不是十個(gè)小時(shí)的生產(chǎn)損失和昂貴的備件更換,并且將生產(chǎn)損失減少了58%,維護(hù)成本降低了79%。
數(shù)字化為化學(xué)公司帶來了巨大的希望,在制造業(yè)中采用高級(jí)分析提供了一些最早和最大的機(jī)會(huì)。我們相信,數(shù)字化將對(duì)化工行業(yè)的許多領(lǐng)域產(chǎn)生重大影響,其中制造業(yè)績效的增幅可能最大。