海湾化学，青岛智能制造示范企业的新标杆

在生态环境保护和安全压力不断加大的背景下，面对中央和地方密集出台的一系列化工产业政策，如何以创新发展促进传统化工的转型升级，如何利用智能制造与智慧园区推进化工园区绿色发展，已成为应对当前行业发展亟待解决的重要课题。

与其它行业相比，化工化学行业流程复杂，主要的大宗原料和产品属于危化品，安全环保系数高，因此，推进智能制造的重要性和紧迫性也显得更为重要和突出，现如今，智能制造已成为化工化学行业供给侧结构的着力点，也是提高行业本质安全水平的主要技术手段，更将是建设化工化学强国的重要途径。

随着数字化、信息化技术的创新与发展，如何利用好信息技术支撑化工园区的发展战略，也成为园区未来发展所面临的共同课题，在青岛海湾化学，这一课题得到了最佳的答案。园区采用国际以及国内先进的管理技术、信息化技术、自动化技术，起到了省人、增效、降本的实质性作用和效果。

2018 年 1 月，青岛海湾化学有限公司获青岛市经济和信息化委员会组织的「智能工厂」认定；3 月 21 日，在青岛市经济和信息化工作会议上，海湾化学成为 2017 年青岛市互联网工业「555」认定企业；3 月 26 日，青岛市西海岸新区工业和信息化局公布 2017 年度新区互联网工业试点企业名单，海湾化学位列其中，2019 年伊始，海湾化学荣获智能工厂专项奖励 100 万元……

一连串的奖励与认定，是对海湾化学智能工厂建设路线的肯定，也是对海湾化学为智能控制做出努力的最好奖励，更给予了海湾化学继续推行智能化生产的无限动力。

借环保搬迁契机打造新智能企业

如果从 2010 年环保搬迁项目奠基算起，海湾化学的搬迁改造今年已经步入第 9 个年头。借环保搬迁契机，海湾集团立足世界化工发展规律和国家产业政策谋划未来道路，实施现代化工园区集群化发展，培育前港后厂模式，走高端化、绿色发展之路。而智能化的海湾化学也在安全稳定高效的运行过程中焕发出勃勃生机。2017 年项目投产第一年，即实现营业总收入 31 68 亿元；2018 年更是达到翻番的 7718 亿元。如今的海湾化学在智能化的道路上大步向前，将智能化程度进一步提升，打造全方位的智能工厂。

9 年里，在环保搬迁这一「催化剂」的作用下，从青岛老城区搬迁到董家口的青岛海湾化学有限公司发生了一连串化学反应：技术达到世界一流水准、高端装备推动生产智能化、安全网络越织越密、绿色变革筑牢环保红线，不仅推动了新旧动能之间的转换，更实现了青岛化工产业的涅槃重生。在这些令人惊叹的成就背后，体现了海湾化学对于创新、协调、绿色、开放、共享等理念的理解，渗透着海湾人对创新驱动为核心的产业链构建的自觉。

如何运用智能化操作推动企业发展？如何利用好信息技术，支撑化工园区的发展战略？如何满足化工园区企业智能化发展的需求？又如何进一步提升园区的管理效益？在具体的实施路径上，海湾集团建立了园区统一的安全风险监控系统和应急救援系统，运用清洁生产工艺对废水、废弃物进行统一无害化处理；根据各主体项目需求集中配建了水、电、汽等公用工程，并对后续项目建设从通盘考虑做了充分预留；建成了各装置间管廊管路及罐区、码头等仓储设施连成一体的输送管网，使原料、能源、产品能够安全、快捷地送达，工厂和港口实现一站式直通运输；还引进了有关安全、资金、人力资源等其他外部专业管理手段，进一步对各企业要素资源进行整合，对体制机制进行改革。这些举措，不仅大幅降低了原料采购、能源供应、物流仓储等生产环节的成本，还降低了企业管理环节的成本，并增强了企业的风险防控能力，提高了企业效益，并增强了企业的市场竞争力。

此外，作为青岛市的智能制造示范企业，海湾化学在智能工厂建设上的做法更是值得学习和借鉴，不仅构建了完善的企业信息网络，还实现了生产控制网、数据采集网、管理办公网的相对独立与信息共享。

借助信息化平台，助推企业智能发展

值得一提的是，2017 年，海湾集团为更快缩短与国际化工企业的距离，决定建设集团 ERP 系统，依托国际上最先进的管理思想和工具，打造一个信息化、制度化、标准化、规范化、一体化的集团企业运营管理平台，以此引领行业创新，在具体的实施过程中，重点围绕强化管控、降低风险，提升管理、辅助决策，灵活调整、快速反应，流程贯穿、协同共享等目标原则，打造统一的信息化运营及管理平台。

并相继构建了完善的企业信息网络，实现了生产控制网、数据采集网、管理办公网的相对独立与信息共享；建立了企业资源管理系统（ERP），实现了企业资源的规划和流转的最优化管理，使公司决策者可以全面及时了解企业销售、生产、物料、财务情况，进而使决策过程更加科学合理。目前海湾化学拥有约 1 万块智能仪器仪表，大幅提升了企业的数字化水平。在智能控制方面，采用 DCS 系统进行控制，实现了氯碱、VCM、PVC、苯乙烯生产过程的自动控制，控制回路自控率达到 99% 以上。在氯碱、VCM、PVC、苯乙烯等物料生产的关键工序上，还建立了安全仪表系统（SIS），最大程度确保了生产装置的安全运行，实现了安全智能化控制。并建立了健康安全环境监控系统，实现精准检测。海湾化学内部还同时设置了可燃、有毒有害气体检测报警装置，便于职工发现和处理装置区内设备和管道的泄漏问题，有效防止了火灾及中毒事故的发生。关键指标联锁系统、安全仪表系统和紧急停车装置应用后，一旦出现指标（或状态）失控情况，将联锁动作，使装置各机器、设备、各控制阀门都处于安全状态，确保生产安全。与此同时，应用智能包装及巡检系统，实现了装置的安全高效运行。通过采用 PVC 自动包装设备以及自动码垛机器人，实现了 PVC 产品的全自动包装码垛，极大地降低了人力成本，提高了生产效率。在 VCM 装置中应用智能巡检系统后，实现了日常生产运行操作信息数字化、积累数据时时统计、故障问题可追溯易分析，并能及时发现异常行为，实现了对生产设备运行状态的实时监测。

走进海湾化学建筑面积达 4000 平方米的一体化、智能化生产指挥调度平台，可以看到，几乎占据了一整面墙的 LED 屏幕上清晰显示着园区各个关键部位的实时监控视频，大厅里整齐排列的数十台显示器屏幕上跳动着园区各个环节的即时数据，工作人员从容自如地处理着各类信息。由此大量的高端设备和信息化的管理手段替代了此前繁琐的人工处理，平均每个生产区域只有一两个工人进行现场巡查，并且巡查的方式也更为智能化，其他都是自动化控制。中控室「掌管」着园区所有的大小项目，并对厂区进行全过程、无死角监控，任何生产装置出现影响安全的问题，智能化平台都会立即作出反应，必要时会自动停止，人为不能进行操作和干预。目前，有 2 万多个监测点遍及园区，尤其是一些高温、高危的地方，工人不能到达或不能长时间停留，就通过中控室来控制。借助智能制造，实现增效降本

那么，通过实施智能制造，给海湾化学的发展带来了什么？答案不言而喻。只需要翻开海湾化学近年来的成绩单，就可以一探究竟。具体而言，企业在短时间内实现了「两提升、三降低」。何为「两提升」？是指生产效率的大幅度提升，资源综合利用率的大幅度提升。何为「三降低」？是指研制周期的大幅度缩短，运营成本的大幅度下降，产品不良品率的大幅度下降。

例如，通过 DCS 控制系统的改造升级，真正体现了工业基础自动化 WEB 的应用特性，使工业自动化系统真正实现了网络化、数字化和智能化，突破了传统 DCS 和 PLC 等控制系统的概念和功能，同时大大降低了生产成本和能耗水平，提高了劳动生产率。据介绍，项目实施前烧碱规模为每年 16 万吨，包括 2 套烧碱生产装置，分别为每年 6 万吨意大利迪诺拉及每年 10 万吨日本氯工程烧碱装置。每年 6 万吨的烧碱生产装置采用的是意大利迪诺拉技术（现为伍德-迪诺拉），1997 年 1 月投产，配套的控制系统采用德国西门子公司的 TELEPEP.M 控制系统中的 0S520 操作站和 AS235 控制站，系统的硬件及软件均为引进；2009 年升级为浙大中控公司的 ECS-100 控制系统。每年 10 万吨的离子膜烧碱装置分别采用氯工程 BiTAC（BiTAC-859）和 n-BiTAC（BiTAC-861）离子膜电解槽，DCS 系统就是由与浙江中控公司合作开发采用 ECS-100X 系统。搬迁后每年 30 万吨离子膜烧碱则采用氯工程改进型 n-BiTAC（BiTAC890）离子膜电解槽，DCS 系统全部采用浙大中控公司的 ECS-100 控制系统，另外热电、热电脱硫、热电脱硝、空分装置也都采用 ECS-100 控制系统。每年 40 万吨乙烯氧氯化法 VCM 装置和每年 30 万吨 PVC 装置均为引进英国英力士先进技术，DCS 采用横河电机（中国）有限公司的 CENTUMVP R5.03.00 系统。5 万立方米低温乙烯储运装置 DCS 系统是爱默生的，型号是 DELTAV。上述 DCS 系统投运以来运行稳定，大大方便了生产，降低了员工的操作强度，提高了生产效率，减少了定员。以烧碱产品为例，电解槽直流电耗由改造前的每小时 22002400 瓦特下降到目前的每小时 2050 瓦特，电流效率由 96% 提高到 98.5% 以上，仅电耗一项每年就可以降低成本 100 元每吨，年增效 3000 万元。PVC 耗 VCM 由 1.05 吨下降到 1.002 吨仅此一项可降低成本 150 元每吨，加上价差（乙烯法 PVC 比电石法 PVC 高 300-500 元每吨），每吨增效达 600 元每吨左右，年增效 1.8 亿元。

与此同时，产品不良率也随之大幅下降。以 PVC 产品为例，实施前 PVC 优一等品率 95% 左右（优等品率 60% 左右，一等品率 35%），实施后优一等品率 98% 左右（优等品率 90% 左右，一等品率 8%），今后优等品率将提高到 95% 以上。由此可见，产品质量大幅提高的同时，不良品率同步降低。

由于海湾化学搬迁项目引进国际先进工艺和技术，与国内同类装置相比处于领先水平（国内最新的同类装置为宁波韩华的 30 万吨每年乙烯氧氯化法 VCM 和 PVC 装置 2010 年投产，相当于 2005 年国内领先水平），与国外同类装置和技术相比也处于先进水平。以 PVC 产品为例，搬迁前以 SG-3、SG-4、SG-5 型通用树脂为主，主要在当地和周边地区销售，部分销往南方。搬迁后则以 SG-3、SG-7、SG-8 型为主高端树脂为主，主要是原有客户的基础上，重点开发南方市场，并部分出口。在此基础上，劳动力数量大幅度削减，劳动力素质却是不断提升。。从事危险、环境恶劣、简单重复操作岗位的工人数量大幅度减少，对智能制造系统的维护人员、巡视人员、管理人员、具有智能制造知识和技能的工人需求则大幅度增加。

如今，一套具有专业化集成化特征的信息系统将园区打造的更为智能从建设、投产到运行，从采购、生产到销售，从项目、资金到人员，智能化控制已经遍布了海湾化学的每一个角落，像一个高效运行的神经系统，将海湾化学的生产运行和日常工作处理得井井有条。而一个充满智能化与科技感的智能海湾，已然成型。

作者 韩海燕 杜永健