近年来,化工制造等流程工业正面临与离散制造业相似的严峻挑战。日益激烈的竞争压力要求企业必须保持极高的灵活性,即便在原料、能源和劳动力成本可能上涨的背景下。例如,使用特种化学品的制药企业正被要求缩短上市时间,以应对个性化医疗和患者自我给药日益普及的趋势,从而能够更快速地生产小批量、高度定制的产品。
对于包括特种化学品供应商赢创(Evonik)在内的许多企业而言,模块化生产或许是解决上述挑战的关键。流程自动化系统的模块化,意味着将原本面向单一产品的大规模工厂基础设施,替换为一系列可生产多种定制产品的分布式或模块化生产单元。
近期,赢创采用了自动化技术供应商西门子的基于Web的Simatic PCS Neo过程控制系统,以助力其向更模块化生产环境的转型。Simatic PCS Neo允许全球多个用户同时协作,通过赋予不同地点的工厂部门可见性和洞察力,实现了高效的项目管理。在此基础上,项目调试变得更加高效,生产能够更智能地在可用资产阵列中进行分配。
“总体而言,我们正看到市场趋势明显转向更短的创新周期和更具体的产品组合适配,我们的工厂也不例外,”赢创项目经理Stefan Handel表示,“因此,我们希望通过实施一种新的工厂概念,使我们能够快速、轻松地准备和扩展工厂部门以进行新测试。”
Simatic PCS Neo的过程历史功能还实现了所有过程数据的集中归档,从而能够自动生成针对工厂部门及整体工厂的日常报告。此外,得益于即插即用功能,新的工厂部门只需极少的机械改造即可连接到Simatic系统。
据Handel介绍,模块类型包(MTP)协议是将赢创各种工厂资产集成到Simatic系统的前提条件。这些协议提供了与更高层系统通信所需的所有信息资产的标准定义,提高了互操作性,并允许在不进行大量重新配置的情况下添加或移除单个工艺模块。
“MTP使我们能够将工厂部门构建为具有自身智能的模块,”Handel补充道,“这些智能模块在整体工艺中组合,并在中央控制系统中进行管理、监控和控制,这使我们能够以更灵活的方式配置工艺。”
赢创首个模块化工厂部门于2020年2月按计划投产,距离项目启动仅三个月。自那时起,赢创的多家工厂也成功完成了改造。
这一案例表明,通过引入标准化接口和模块化架构,传统化工企业能够显著降低柔性生产的门槛,对于正寻求数字化转型的中国化工企业而言,这种“即插即用”的模块化思路或许能为应对小批量、多品种的市场需求提供极具价值的参考路径。
