智能工廠 (2)ppt課件

1、21世紀石化工業(yè)的挑戰(zhàn)與回應(yīng) 智能工廠陳卓凡艾斯苯亞太地區(qū)總裁假設(shè)八零年代的主題是品質(zhì)，九零年代是企業(yè)再造，那麼公元兩千年後的關(guān)鍵就是速度。比爾蓋茲石化工業(yè)的挑戰(zhàn)地球環(huán)境，資源縮減WTO 無關(guān)稅保護，世界性競爭投資門檻提高，獲利空間降低人力分配，服務(wù)業(yè)大於製造業(yè)網(wǎng)際網(wǎng)路，全球無國界Olefin/Polyolefin 案例19961998Naphtha ($/t)190140Variable Costs Monomers ($/t)250165Transfer Price Monomer ($/t)420240Polymer Variable Cost ($/t)620430Polymer Pr

2、ice ($/t)800500Capacity (kilotonnes/yr)750 1,500Re-investment value Monomer plant ($ Million)750 1,500Re-investment value Polymer plant ($ Million)750 1,500Fixed costs monomer production ($ Million)5269Fixed costs polymer production ($ Million)5269 財務(wù)的衝擊19961998 Monomer production ($Million/year) Gr

3、oss Margin 128113 Fixed costs5269 Net Profit Before Tax/Inter.7644 ROI %103 Polymer production ($Million/year) Gross Margin 105 Fixed costs5269 Net Profit Before Tax/Inter. 8336 ROI %112.4 Debt/Equity Ratio of 50% = Survival is a Problem!製造商的對策整合行銷與製造體認市場上各條件原料價格，產(chǎn)品價格的高度不確定性，必須當機立斷以免失去先機生產(chǎn)方針必須符合彈性的生

4、產(chǎn)線緊縮的庫存管理必須有相對迅速的銷售生產(chǎn)資訊為後盾應(yīng)變速度是決勝的關(guān)鍵！ 製造商的對策壓榨生產(chǎn)線不添加資本支出下，以一樣的固定本錢生產(chǎn)較高價值的產(chǎn)品固定本錢是決勝關(guān)鍵！嚴苛要求產(chǎn)品品質(zhì)製造出品質(zhì)不添加本錢下提高品質(zhì)水準品質(zhì)是決勝關(guān)鍵！製造商實際做法要求採購，生管，銷售，行銷，排程人員即時溝通處理業(yè)務(wù)不再舉行週月產(chǎn)銷會報銷售人員必須掌握昨天的生產(chǎn)數(shù)字及明天的計劃產(chǎn)量生管人員必須知道昨天的銷售額與明天的預(yù)售量製造商實際做法要求生產(chǎn)，排程人員無資本支出下，添加 4-8% 產(chǎn)出知悉明日市場要求的產(chǎn)品規(guī)格與數(shù)量以三小時完成產(chǎn)品變等，而非過去的 6-8 小時知道昨日的產(chǎn)量與產(chǎn)損製造商實際做法要求生管，製

5、造人員直接監(jiān)控關(guān)鍵品質(zhì)指標，不僅依賴耗時的化驗分析品質(zhì)偏離時立刻採取措施品質(zhì)，價格，市場佔有率三者間獲得平衡製造商實際做法要求製程工程師預(yù)測不同進料，不同操作方式下，生產(chǎn)線的性能在增產(chǎn)減耗要求下，生產(chǎn)線必須做的改變指導(dǎo)生管人員各種生產(chǎn)方法的最正確操作方式添加4%產(chǎn)量後的影響19961998 4%增量Monomer production ($Million/year) Gross Margin 128113 117 Fixed costs5269 69 Net Profit Before Tax/Inter.7644 48 ROI %103 3.2Polymer production ($Mil

6、lion/year) Gross Margin 105 109 Fixed costs5269 69 Net Profit Before Tax/Inter. 8336 40 ROI %112.4 2.710% Improvement in ROI and NPBTI!製造商的工具透過供應(yīng)鏈最適化，整合銷售，行銷，生產(chǎn)排程以高階控制與即時最適化，增產(chǎn) 4 - 8 %生產(chǎn)資訊與企業(yè)資訊程度整合透過關(guān)聯(lián)運算方式，品管直接獲得線上品質(zhì)，高階控制立刻校準製程工程師以即時數(shù)據(jù)庫資料持續(xù)改進製程Traditional ParadigmNew ParadigmFinanceCost AcctgProd. M

7、gmtMaterials MgmtQuality MgmtSales DistHREnterprise Mgmt (ERP)R&DEngineeringProductionSmart ManufacturingMgmtProcess Mgmt(DCS)(PLC)Field MgmtIntelligent FieldMgmt DriversCompetitive pressuresOpen technologyLow cost platformMicrosoft unified desktop Low cost unified loop & logic controllers製造整合傳統(tǒng)到現(xiàn)代L

8、evels 3,4Level 2Level 1LIMSAdvancedControlSmartDesktopsDCSPLCOn-lineModelingOptimizationERPIMS企業(yè)內(nèi)整合企業(yè)間整合CrudeRefinery and Chemicals ProcessingProduct DistributionProduct BlendingCustomersFeedstocksFeedstock ValuationFeedstock SchedulingProcess TargetsBlend Scheduling製程模型預(yù)測工廠如何表現(xiàn)先進製程控制在多重製程與設(shè)備限制下維持工廠

9、操作平安及時最適化決定與改變工廠最正確的操作狀況製程資訊管理監(jiān)控工廠表現(xiàn) 計劃與排程要生產(chǎn)什麼,要生產(chǎn)多少,何時要生產(chǎn),分銷何處?DesignOperateManageModels供應(yīng)鏈最適化管理從原始原料採購到產(chǎn)品分銷的後勤管理製程合成發(fā)現(xiàn)更好的製程架構(gòu)操作訓練發(fā)展標準化工廠操作技術(shù)智能工廠Plantelligence 艾斯苯的使命透過設(shè)計，操作與管理大幅改善製造業(yè)者的獲利與競爭力，以達到真實潛能 (True Potential)最適化的企業(yè)生產(chǎn)製造Equistar:運用智慧型生產(chǎn)的實例Equistar:運用智慧型生產(chǎn)的實例Equistar: 公司 - 挑戰(zhàn)、緣起Equistar 與 Asp

10、en Tech的願景 - 製造企業(yè)的最適化Equistar Matagorda Pilot - 智慧型先導(dǎo)工廠聯(lián)盟價值 - 利益與衝擊Equistar: 公司簡介年營收：超過 60 億美圓位置：世界第二大乙烯製造廠世界第三大丙烯製造廠北美第一大聚乙烯製造廠 (每年出貨量 60 億磅 270萬噸HDPE)Equistar: 挑戰(zhàn)積極的目標設(shè)定：成長獲利市場主導(dǎo)環(huán)境今日化學製程工業(yè)共同面臨的主題Equistar: 緣起面臨挑戰(zhàn)的戰(zhàn)略：作業(yè)合理化經(jīng)由併購達到全球化和擴張財務(wù)層面的作業(yè)重整巨額投資於製程自動化與財務(wù)資訊技術(shù)SAP成果：成長與獲利超出產(chǎn)業(yè)平均表現(xiàn)Equistar 新的挑戰(zhàn)管理階層面臨的挑

11、戰(zhàn)Equistar 在進入下一個世紀之際，如何維持其於業(yè)界的頂尖位置？Equistar 如何更靈巧面臨市場機制？Equistar 如何提昇其操作效能？為了維持其於21世紀的競爭利基,Equistar明白其必須立足於即時、有效的決策Equistar與Aspen Tech的願景提供即時性資訊, 可讓Equistar事業(yè)任何層面、任何階段均作出迅速且有效的決策排除一切盲目的決定，企業(yè)中不同流程持續(xù)共同的決策達成企業(yè)整合，使工廠各階層運用一樣的資料來作決策 不論是作計劃、排程, 或者是決定購買原料的時機，工廠一切設(shè)備與製程的限制，是關(guān)鍵性的考量。製程方式的技術(shù)整合，使得我們能更迅速地作出精確的決定。E

12、quistar IS開發(fā)部經(jīng)理 John Burks智慧型工廠：製造企業(yè)最適化系統(tǒng)智慧型工廠(Plantelligence) :製造企業(yè)最適化方式的整合技術(shù)OCSERPDesignOperateManageModels智慧型工廠(Plantelligence) :SAP 與工廠基層實務(wù)間的橋樑; 亦即是操作控制系統(tǒng)(OCS)至企業(yè)資源調(diào)度(ERP)間的整合.Equistar Matagorda Pilot德州Matagorda郡工廠佔地 2,100 英畝HDPE年產(chǎn)量 11 億磅 (50萬噸)Nissan粉漿技術(shù)Matagorda Pilot：挑選為智慧型工廠的作業(yè)流程計劃及排程 - 減低產(chǎn)品

13、中間本錢 - 原料庫存最適化生產(chǎn)製程 - 增進第一線品質(zhì) - 提昇產(chǎn)量銷售與儲運 - 減低人事本錢 - 減少產(chǎn)品庫存製程管理績效增進獲利分析Plantelligence at Matagorda:智慧型工廠MRP產(chǎn)品儲運預(yù)測運銷訂單製程訂單資源耗用廢品產(chǎn)品品質(zhì)SAP R/3計畫排程訂單生產(chǎn)生產(chǎn)會報資訊修正作業(yè)變數(shù)平衡模型質(zhì)量平衡配方批次記錄檢討製程模型進階控制歷史數(shù)據(jù)監(jiān)控Aspen Technology智慧型工廠DCS控制供應(yīng)商計畫排程訂單生產(chǎn)生產(chǎn)會報資訊修正作業(yè)變數(shù)平衡模型質(zhì)量平衡配方批次記錄檢討製程模型進階控制歷史數(shù)據(jù)監(jiān)控Aspen Technology智慧型工廠MRP產(chǎn)品儲運製程訂單資源

14、耗用廢品產(chǎn)品品質(zhì)SAP R/3依據(jù)SAP的銷售訂單,預(yù)測需求量Plantelligence at Matagorda:智慧型工廠DCS控制供應(yīng)商計畫排程訂單生產(chǎn)生產(chǎn)會報資訊修正作業(yè)變數(shù)平衡模型質(zhì)量平衡配方批次記錄檢討製程模型進階控制歷史數(shù)據(jù)監(jiān)控Aspen Technology智慧型工廠MRP產(chǎn)品儲運預(yù)測 程訂單資源耗用廢品產(chǎn)品品質(zhì)SAP R/3製作長期及月生產(chǎn)計畫Plantelligence at Matagorda:智慧型工廠DCS控制供應(yīng)商計畫排程生產(chǎn)會報資訊修正作業(yè)變數(shù)平衡模型質(zhì)量平衡配方批次記錄檢討製程模型進階控制歷史數(shù)據(jù)監(jiān)控Aspen Technology智慧型工廠MRP產(chǎn)品儲運預(yù)測

15、運銷訂單廢品產(chǎn)品品質(zhì)SAP R/3依據(jù)銷售訂單,排定生產(chǎn)順序DCS控制供應(yīng)商Plantelligence at Matagorda:智慧型工廠Typical PIMS Olefins ModelFURNACESQUENCHSECTIONCOMPRESSORCHILLERFUELGASH2PURFICATIONFUEL OILTARRECYCLEFEEDSTOCKC5 - C9PROPYLENEETHYLENEBUTADIENEEXTRACTIONBUTYLENEBUTADIENEGASOLINEBENZENEISOPRENETIMESCALE APPLICATION-Blend Optimiz

16、ation-Products Trading-Process Operations-Inventory Planning-Crude Oil Selection-Monitoring / Targets1 Day1 MonthOperational Planning-Operational Strategy(Trading / Processes)-Budgets1 Year-Minor Revamps-Major Revamps-New Process UnitsInvestment Planning10 Years-New ComplexesIncreasingFlexibilityUnc

17、ertaintyIncreasing DetailModel Flexibility vs TimePlantelligence at Matagorda:智慧型工廠MRP預(yù)測運銷訂單製程訂單資源耗用廢品產(chǎn)品品質(zhì)SAP R/3計畫排程訂單生產(chǎn)生產(chǎn)會報資訊修正作業(yè)變數(shù)平衡模型質(zhì)量平衡配方批次記錄檢討製程模型進階控制歷史數(shù)據(jù)監(jiān)控Aspen Technology智慧型工廠DCS控制供應(yīng)商最終生產(chǎn)與運銷計畫彙入SAPPlantelligence at Matagorda:智慧型工廠MRP產(chǎn)品儲 預(yù)測運銷訂單製程訂單資源耗用廢品產(chǎn)品品質(zhì)SAP R/3計畫排程訂單生產(chǎn)生產(chǎn)會報資訊修正作業(yè)變數(shù)平衡模型質(zhì)量平

18、衡配方批次記錄檢討製程模型進階控制歷史數(shù)據(jù)監(jiān)控Aspen Technology智慧型工廠控制供應(yīng)商SAP (MRP) 依據(jù)計畫,產(chǎn)生正式的製程定單DCSMRP產(chǎn)品儲運預(yù)測運銷訂單製程訂單資源耗用廢品產(chǎn)品品質(zhì)SAP R/3計畫排程訂單生 訊修正作業(yè)變數(shù)平衡模型質(zhì)量平衡配方批次記錄檢討製程模型進階控制歷史數(shù)據(jù)監(jiān)控Aspen Technology智慧型工廠工單下載到操作人員手中,設(shè)定生產(chǎn)配方DCS控制供應(yīng)商Plantelligence at Matagorda:智慧型工廠計畫排程訂單生產(chǎn)生產(chǎn)會報資訊修正作業(yè)變數(shù)配方批次記錄檢討製程模型進階控制歷史數(shù)據(jù)監(jiān)控Aspen Technology智慧型工廠下載

19、製程設(shè)定值Plantelligence at Matagorda:智慧型工廠MRP產(chǎn)品儲運預(yù)測運銷訂單製程訂單資源耗用廢品產(chǎn)品品質(zhì)SAP R/3DCS控制供應(yīng)商計畫排程訂單生產(chǎn)生產(chǎn)會報資訊修正平衡模型質(zhì)量平衡批次記錄檢討製程模型進階控制歷史數(shù)據(jù)監(jiān)控Aspen Technology智慧型工廠同時, 製程模組亦將參數(shù)彙入進階控制Plantelligence at Matagorda:智慧型工廠MRP產(chǎn)品儲運預(yù)測運銷訂單製程訂單資源耗用廢品產(chǎn)品品質(zhì)SAP R/3DCS控制供應(yīng)商計畫排程訂單生產(chǎn)生產(chǎn)會報資訊修正作業(yè)變數(shù)平衡模型質(zhì)量平衡配方製程模型進階控制歷史數(shù)據(jù)監(jiān)控Aspen Technology智慧

20、型工廠進階控制掌控大局, 盡力操作在最正確區(qū)域Plantelligence at Matagorda:智慧型工廠MRP產(chǎn)品儲運預(yù)測運銷訂單製程訂單資源耗用廢品產(chǎn)品品質(zhì)SAP R/3DCS控制供應(yīng)商F2T2T1F12 by 2 控制器Design Issues - Furnace ControlFEED_1STMOIL_1TCFuel GasCOT_1FCRCO2ManipulatedConstraintsTMTSEVDesign: ScopeDesign: ScopeFurnace Model: 16MVs vs. 40CVsConstraints & SpecificationsIndepe

21、ndentSetpointsInferential Sensing: Melt Index - NonlinearInferential Sensing: pH - NonlinearSeveritiesSteam RatiosComposition LimitsSuction PressuresRT-OptComposite LPCGCDMCplusColdsideDMCplusMove PlanDCS/PIMS PlatformMove PlanFurnaceDMCplusPVSPData &ConstraintLPTargetFeed RatesConstraintsConstraint

22、sEnergyCompositionsTemps PressuresStabilityEthylene Plant APC/OPT StrategyRT-OPTTM ON LINE (REAL TIME)OFF LINERT-OPTKERNELSOLVER(LS-SQP &DMO-SQP)RT-EXECCIM-I/OUSER INTERFACEAPC&DCSReactorModeling SystemASPEN PLUSModel ManagerASPEN PLUSPIMSPC appsRDBPropertiesPlusModel LibraryCustom ModelsFORTRANConn

23、ectProblem Definition 計畫排程訂單生產(chǎn)生產(chǎn)會報資訊修正作業(yè)變數(shù)平衡模型質(zhì)量平衡配方批次記錄製程模型進階控制歷史數(shù)據(jù)監(jiān)控Aspen Technology智慧型工廠即時數(shù)據(jù)不斷得存入歷史資料庫Plantelligence at Matagorda:智慧型工廠MRP產(chǎn)品儲運預(yù)測運銷訂單製程訂單資源耗用廢品產(chǎn)品品質(zhì)SAP R/3DCS控制供應(yīng)商X Bar ChartAlarms LimitsControl LimitsX Bar PlotTag LegendTimelineHistogramWeb計畫排程訂單生產(chǎn)生產(chǎn)會報作業(yè)變數(shù)平衡模型質(zhì)量平衡配方批次記錄檢討製程模型進階控制歷史數(shù)據(jù)監(jiān)控Aspen Technology智慧型工廠MRP產(chǎn)品儲運