整厂优化的优势

工业互联网朝着人工智能(AI)和自主工厂的方向发展,使整厂的流程优化成为可能。能源行业就是很好的例子,取得了良好的效果,已经开始采取具体措施,通过集中式远程控制室和每日热网优化,朝着这一目标迈进。

公司对向自主工厂迈进和全厂范围优化感兴趣的主要原因有两个。一是提高可靠性,二是提高运行性能。在这两个方面,数字化和工业互联网都是关键性因素。

“当我们谈'自主'时,是指机器或工厂可以独立运行而不受人为控制的。”维美德工业互联网运
营性能优化总监 Samuli Lehtonen 说。

“有了自主系统,您可以在可靠性方面取得很大的改善,因为它们可以提供预测性和规范性信
息,而非被动反应。他们确定什么时候完成什么工作,以便在任何问题出现之前就做好计划并进行维护。这样可以避免意外停机,并且与在问题已经发生后再进行故障排除相比,更高效、更具有成本效益。”

“在操作性能方面,我们可以开发自主机器,其能够学习如何优化并运行自己。例如,您可能有一个浆厂的洗浆机,它自己了解最佳启动方式,甚至在需要更改启动程序时能够自动完成。我们的理念是,机器可以在过程的每一步自我优化,并提高整体性能。”
 
 

例 如,如果您把制浆生产线和造纸机的控制系统结合起来并进行优化,与单独优化生产线相比,则将获得更好的效果。

在过程之间寻找机会

 
“很多这样的工作已经完成,但是它们是针对单个设备或单个工艺岛工段完成的。例如,在当今的制浆造纸厂中,每天仍有许多计划和准备工作由人工完成。工厂专家决定第二天的生产效率,并据此进行调整。这种处理方式很难实现全面的最佳状态运行,几乎不可能进行核算。显然,这就是工业互联网应用可以提供帮助的地方。”

“在维美德,我们作为一个实实在在的个体,在协调整个生产过程,以便可以从全厂的角度优化生产、质量和成本。这可以提高整个工厂的盈利能力、效率和环境影响。在制浆造纸行业,对这种方式有很大的需求,也有很多机会。但是,它在行业内还未得到很好的发展。”

“工厂开始意识到,在这些过程之间存在着巨大的价值和很多机会。需要澄清一下,当我们说‘过程之间’时,是指即使整个过程得到了优化,数据也不会与链中的任何其他过程共享。数据之间存在差异,因此在控制和自动化方面也存在差异。通过消除这些差异,我们可以在整个工厂范围内进行改进。例如,如果您把制浆生产线和造纸机的控制系统结合起来并进行优化,与单独优化生产线相比,则将获得更好的效果。”Lehtonen 说。
 
 
Remote services_VPC_Samuli Lehtonen_570x277.jpg
 
“通常我们将重点只放在一件事上,例如了解瓶颈、增加产量或寻找节省原材料成本的方法。采用全厂范围的方法,公司可以看到所有这些领域的改进。这就是我们数字化和工业互联网的方向、” Lehtonen 说。

全网范围优化实践

尽管制浆造纸行业还没有真正的自主工厂,但其他行业已经从大规模的自主生产中看到积极的成果。例如,能源行业已经采取了具体措施,通过将集成式远程控制室和热网优化作为日常工作的一部分,向自主工厂迈进。
 
“在维美德,我们提供能源管理系统,这是我们工业互联网解决方案产品组合的一部分。通过这些,将不同的流程组合在一起,并在整个网络范围内对其进行优化,您可以很好地了解能够实现的目标。”Lehtonen 说。
 
“最近的一个例子是,我们为 Helen 能源公司提供的解决方案,优化了其在芬兰 Helsinki 的区域供热生产和网络。该解决方案,从单个泵和网络流量到整个热电厂产量的管理,可以协调和自动地完成一切,并且还可以预测诸如延迟和不同日期间变化等情况,提高全网络效率。”
 
“我们将解决方案集成到 Helen 现有的生产计划和 Valmet DNA 自动化系统,以及其他现有的过程控制和信息系统中,从而使所有工作顺利进行。它使 Helen 可以看到全局,这样他们就可以决定电力交易,以及何时使用网络存储能量或热量并做出决策。这种覆盖整个网络的方式,降低了他们的能源采购成本,也帮助他们减少了排放。”
 
另一个例子是,维美德与 Fabio Perini 之间的工业互联网生态系统合作伙伴关系,Fabio Perini, 是一家专门生产用于卫生纸加工和包装的机械、生产线和集成系统的公司。两家公司扎实的专业知识,结合卫生纸厂和后道加工厂的数据,将为卫生纸厂优化提供新的维度。这项合作,旨在提供从卫生纸机到加工生产线的完整生产数据链,并在卫生纸生产过程中利用人工智能驱动应用程序,使后续的加工运营更加高效。
 

我们已经开发出了一些方法,来评估工厂可以期望看到多少收益。

带来更大的好处

“当我们考虑到制浆造纸行业以及公司寻求的各种好处时,他们通常希望在不进行重大改造的
情况下提高工厂的盈利能力。但是,很多时候只将重点放在一件事上,例如了解瓶颈、增加产量或寻找节省原材料成本的方法。通过覆盖全厂范围的方式,公司可以看到在所有这些方面的改善。这就是我们在数字化和工业互联网方面的发展方向。”Lehtonen 说。

“我们真正尝试应用工业互联网解决方案的目的是,帮助我们的客户克服当前所面临的挑战,并帮助他们以最优的方式运营其资产。这些解决方案使这成为可能,但是客户需要准备好共享数据、工艺流程图等。然后,我们可以识别痛点和可能的应用案例。”

“我们已经开发了一些方法,评估工厂有望从全工厂范围内优化中获得多少效益。例如,一种比较好的方法是重新优化过去。采用这种方法,我们通过数据发现来分析工厂的历史数据——至少是一年的数据,然后我们可以计算出在不同优化方案下可以节省的成本。根据我们的经验和计算,整合和协调不同的过程领域或工艺工段,可以节省高达数百万或数千万欧元。”
 

实现全面协调合作

“要推进整个工厂范围的优化,最主要的是要充分利用优化技术的最新进展,以一个协调应用
程序进行自动决策,负责流程、存储级别和延迟、过程和质量约束以及未来的停车和降速之间的处理与交互。工厂范围内的优化可以是一个独立的解决方案,但是将其与先进的过程控制系统(APC)结合,在执行决策时将获得最佳结果。系统提供的自动化决策和建议无需人工执行,这为提高整体盈利能力提供了一种全新而有效的方式。”

“许多公司已经在探索其战略中的潜在利益,而我们拥有的技术可以让我们做很多事情。同时,我们需要认识到,不断增加的自动化程度,需要更改客户过程及其工作方式。需要某种程度的变更管理,帮助人们从技术中获得最大收益。另外,我们看到,随着年轻一代的到来,他们希望并期望有更好的调度和计划工具。因此,我们预计在将来,整个公司范围内的团队将更容易在不同地点进行远程合作,并且核心竞争力可能会集中化。无论如何,仍然需要工厂专家,但是他们将拥有更好的工具和更好的信息来完成工作,并改善工厂的总体性
能。”

工业互联网 – 运营改善,已然可见

维美德的工业互联网可获得并共享制浆、 造纸和能源生产设备和工艺的数据及信息,并加以处理分析,为您带来诸多裨益。

VII 数据发现

数据发现是一个开始调查工业互联网和先进的分析和数据驱动的机会简便的方法。这是一个低风险的工具,在有限的投资和项目范围内,用来探索利用数据改善工艺流程的潜能,从而为进一步开发奠定有价值的基础。