当前，为应对小批量、个性化和快速响应的市场需求趋势，精细化工行业不得不从传统的大规模批量生产转变为灵活、可控成本的柔性化和定制化生产。越来越多的企业希望通过融合自动化和信息化技术的智能制造解决方案，实现数字化和智能化转型升级，以提高市场竞争力，步入快速、可持续的发展轨道。
为应对提质增效和人口红利消退等一系列挑战，降低人工成本，提升产品质量并实现设备运行效率的最大化是企业对DCS系统的核心要求。
合作背景
某精细化工企业是目前国内最大的乳液制造商和销售商之一，其生产的水性聚合树脂乳液可广泛应用于涂料、纺织和防水等行业。面对现有工厂在产能提升和产品高端化的双重发展瓶颈，该企业决定选址建设一座全新的现代化乳液生产基地。厂区占地150亩，年产6万吨水性聚合树脂乳液，主要生产丙烯酸乳液等涂料材料、丙烯酸运动地坪和丙烯酸黏合剂等材料，车间一期规划建设9条智能生产线，二期7条智能生产线。厂区含原料罐区、生产区、包装区和成品罐区。该企业规划在新生产基地部署现代化的过程控制系统（DCS），以实现信息化、智能化和高精细化生产。
挑战
安全是化工企业生产运营的重中之重。该企业要求新工厂采用的DCS系统在安全防爆、报警事件管理和连锁记录等方面具有高性能。为加快以数据为驱动的智能制造转型，企业还希望通过DCS系统提高数据管理和使用水平，使历史数据具有可追溯性，并可在移动终端实现对生产报表的浏览。
由于下属工厂遍布各地，该企业对DCS系统的可复制性、扩展性和互联能力也提出要求，希望系统在二期项目中可实现系统的轻松复制，并在未来具备多工厂间的互联能力，实现MES系统的可持续扩展，满足企业未来的发展需要。
解决方案
该项目吸引了国内外多家知名企业参与竞标，经过对各家竞标方案的反复对比，客户对PlantPAx®系统的先进性和项目工程团队的系统实施能力表示了充分的认可，最终选择在新工厂部署罗克韦尔自动化的PlantPAx现代分布式控制系统（DCS），以实现全厂的控制和优化，该方案也是在竞标中投标价最高的方案。
PlantPAx高度集成的标准控制面板和编程模块，提供了完善和简便的操作，多语言的自由切换，也高度吸引了客户。基于标准工业以太网的网络架构，PlantPAx使得互联企业变成了可能，能够满足企业未来发展的需要。
系统集成商LSI（Logical Systems LLC）作为罗克韦尔自动化的全球解决方案合作伙伴负责此次项目的实施，LSI在化工生产工艺和控制方面具备专业知识和丰富的项目实施经验，这也是客户在选择合作伙伴时重点考察的方面。
为了帮助客户最大限度地降低项目的实施风险，并在截止时间之前实现顺利投产，项目实施团队对客户的实际生产工艺需求进行了全面的系统性分析，并制定了一个高可行性的解决方案。该解决方案以PlantPAx系统为中心，在FactoryTalk View SE的服务平台上部署了3台操作员站对9条生产线进行集中监测与控制。先进的批次控制技术实现了灵活的工艺配方编辑管理与执行功能。整个系统采用了3套Allen-Bradley® ControlLogix® 可编程自动化控制器分别对原料区、生产区、成品区及公用工程设备和生产工艺进行控制。高效可靠的PowerFlex系列变频器为整个系统的7×24小时稳定运行提供了保障。系统中配置了一台Historian服务器以实现长达10年以上的生产历史记录的追踪。此外，系统采用全厂级的Ethernet/IP工业以太网既保证了当前所有设备的通信高效而可靠，又为未来的MES系统及ERP系统等功能扩展提供了可能。
在2017年底项目正式确定后，项目团队便开始了系统设计工作。得益于PlantPAx提供的丰富预定义图形和设备控制功能库，以及强大的设备及批次控制仿真功能，团队在一个月的时间里便已根据客户的工艺要求完成了整个系统共9条生产线的组态及功能仿真测试，并得到了客户的认可。2018年1月便将系统部署到客户的实际工厂中进行I/O检查并用水替代原料进行了一系列的功能验证和优化，均得到了令人满意的结果。
效果
面对客户有限的资料和复杂需求，为了确保项目成功实施且最大限度地缩短开发时间，项目实施团队从项目启动之初就根据客户的工艺要求选择最佳的项目配置，并进行方案优化、编程和调试，确保了交货期，同时满足了高标准低成本的需求。在整个项目的跟踪、招投标和实施的过程中，罗克韦尔自动化的销售团队和技术支持团队贯穿始终，为项目的成功提供了有力保障。
PlantPAx系统在新工厂的表现得到了客户的一致认可。客户的生产经理评价说：“通过PlantPAx系统，新工厂的生产人员数量降低了50%，生产效率提高了35%。”
结合批次管理功能，PlantPAx系统帮助客户快速、高效地实现产品切换。客户的工艺质量经理对此给予了高度评价：“在批次管理系统中，生成新的配方并下装生产只需要短短的二十几分钟，大大地提高了生产效率，新产品的投产时间降低了80%。”
在项目正式投产前的多次试生产中，产品的各项指标均达到了标准要求，特别是在定量加料、定时滴加和温度控制等关键生产环节，更是达到了前所未有的高精度控制效果。
通过与全厂级自动化技术的紧密融合并采用开放式通信标准，PlantPAx可以为新工厂乃至整个企业的过程运营创造更大价值，帮助企业实现工厂间的互联，打造互联企业，达成集约节约、高效环保、绿色低碳和可持续的发展目标。
基于PlantPAx的标准解决方案，面对客户不同工厂的不同要求，即使配置发生变化，仍然能够缩短50%以上的开发时间。项目的成功实施让客户更加信任罗克韦尔自动化，客户表示在不久的二期项目中会继续考虑与罗克韦尔自动化合作，部署PlantPAx系统以取得更大的成功。
