Химиялық зауыт жұмысы бойынша жергілікті нұсқаулық өндіріс тиімділігін қалай арттырады

Химиялық зауыт тиімділігіндегі жергілікті нұсқаулықты түсіну

Химиялық зауыт жұмысы бойынша жергілікті нұсқаулықты анықтау

Химиялық зауыттарда өндірісті басқару негізінен адамдар немесе цифрлық жүйелер операцияларды жүргізіп жатқан кезде оларды бақылау дегенді білдіреді. Бұл тәжірибелі жұмысшылардың білімін қазіргі заманғы технологиялармен, мысалы, IoT датчиктері мен автоматтандырылған процестермен үйлестіру болып табылады. Бұл барлығы қауіпсіздік стандарттарын сақтауға, ықтимал проблемаларды азайтуға және барлығының SOP-тарды дұрыс орындауына көмектеседі. Алыста отырып бақылаумен салыстырғанда, жедел жерде болу жасау кезінде пайда болатын мәселелерді тез арада анықтауға мүмкіндік береді. Температураның кенет көтерілуі немесе қысымның өзгеруі сияқты жағдайларды уақытылы байқамау кезінде көпшілікке зиян келтіретін салдарларға апаратынын елестетіп көріңіз. Осындай мәселелерге уақытылы кірісіп әсер етсек, компаниялар үшін қымбатқа түсетін ақшаны үнемдеуге және өндірістің тоқтауын болдырмауға болады.

Операциялық басқаруда нақты уақытта бақылау және деректерге негізделген шешімдер қабылдау

Бүгінгі таңда алаңды басқару жүйелері цех аумағындағы әртүрлі сапа тексеру нүктелері мен жабдық датчиктерінен тұрақты түрде келіп тұратын деректерге сүйене отырып, өндірісті жақсартады. Прогностикалық талдау реакторлардың жұмыс істеу сапасында 5 пайыздық төмендеу сияқты кез келген ақауды анықтаған кезде, зауыт басшылары шикізат қоспаларын түзету бойынша шешім қабылдай алады немесе қажетті жөндеу жұмыстарын жылдам орындау үшін техникалық қызмет көрсету бригадаларын орнына жіберіп қоя алады. Өткен жылы Понемон институты жүргізген зерттеу нәтижелеріне сәйкес, ондай ақылды бақылау жүйесін енгізген зауыттар күтпеген тоқтауларды 30 пайызға дейін азайтты, сонымен қатар қауіпсіздік талаптарының барлығына жетті. Ақаулар пайда болғаннан кейін ғана оларды жоюдан бастап, алдын ала кішігірім жақсартулар енгізуге көшіп, өндіру көрсеткіштерін арттыруға және бригадалардың барлық ауысымдары кезінде өнімдердің сапасын тұрақты түрде талапқа сай өндіруге мүмкіндік туады.

Алаңды басқарудың тиімді жүйесінің негізгі компоненттері

Химиялық зауыттарда процессті басқару мен автоматтандыруды біріктіру

Объектілердегі операциялардан жақсы нәтижелер алу ортақ процесстерді басқару (APC) мен қазіргі заманғы өндірістік автоматтандыру жүйелерін үйлестіруге тәуелді. Қондырғылар өзара бөлінген басқару жүйелерін (DCS) бағдарламалық логикалық басқарғыштармен (PLC) байланыстырған кезде, реакциялардың қалай жүріп жатқанын және материалдарды басқаруды дәл реттеуге болатын дереу өзгерістерді енгізу мүмкіндігі туады. 2023 жылы McKinsey жүргізген жаңартылған зерттеу қызықты нәрсе анықтады – осындай жүйелер үйлесімді жұмыс істеген кезде процесстік ақаулар 40% төмендейді және өтімділік 12-ден 18 пайызға дейін артады. Бұл зауыт операторларының қолмен жөндеу жұмыстарына кететін уақыты азайып, жетілдіру бойынша стратегиялық ойлауға көбірек уақыт бөлінетінін білдіреді.

Стандарттық жұмыс процедуралары (SOP) және олардың тиімділікке әсері

Әрине, нәтижелерді шығарудың тұрақты әдістеріне ие болу өндірістік процестерден тұрақты нәтижелер алу үшін айтарлықтай айырмашылық жасайды. Бұны 2022 жылғы ASTM International зерттеуі де растайды – жазбаша SOP-пен қоса жұмыс істейтін және жергілікті нұсқауларды қолданатын компаниялардың 2022 жылғы зерттеуіне сәйкес, жұмыстарды орындау әдістерінде 55% аз ауытқулар байқалды. Қазіргі кезде көптеген зауыттардың SOP-терін мобильді құрылғыларда сақтау әдісіне көшіп жатқаны белгілі, бұл жұмысшылардың маңызды операцияларды орындау кезінде оларға қолжетімді болып табылады, мысалы, катализаторды ауыстыру немесе партиялар арасында жылжу сияқты. Бұл қолжетімділік зауыт басшылары өнімділікті арттыру мен сапа стандарттарын сақтау мақсатында жалпы жабдықтардың тиімділігін 7-ден 9 пайызға дейін арттыруға көмектеседі.

OEE-дегі жабдықтардың қолжетімділігі, өнімділігі және сапа көрсеткіштері

Қазіргі замақтың өндірістік бағдарламалары үш негізгі OEE факторларын – Қолжетімділікті, Өнімділікті және Сапаны – ақылды IoT датчиктер арқылы бақылап отырады. Жақсы жағы – бұл бағдарламалар жоспарлы үзілістерді азайтуға, машиналардың көпшілік уақытта ең жоғары жылдамдықпен жұмыс істеуін қамтамасыз етеді және өндіріс желісінен шығатын ақаулы өнімдер санын біршама төмендетеді. Нақты уақыттағы OEE панельдерін енгізген зауыттар өндіріс алаңында кез келген ақау пайда болған кезде реакция жылдамдығы 15-20 пайызға дейін артты деп байқады. Тұтқырлықты бақылауға мысал келтірейік. Бағдарламалар полимер қоспаларының 2% ауытқу шегінен шығып кеткенін анықтаған кезде автоматты түрде өндіріс желісінің параметрлерін өзгертіп, партиялар арасында біркелкілікті сақтайды, сонымен қатар үнемі қолмен реттеу қажеттілігін жояды.

Профилактикалық жөндеу және жоспарланбаған үзілістерді азайту

Реактивті пайдалануды болжамды пайдалануға ауыстыру химиялық өңдеу жабдықтарында жоспарланбаған тоқтаулардың 68%-ын болдырмақ (PwC 2024). Алаңдағы нұсқау платформалары тербеліс сипаттарын, майлау деңгейлерін және жылулық бейнелеуді талдай отырып, жоспарлы тоқтаулар кезінде шараларды жоспарлауға мүмкіндік береді. Бұл тәсіл сорғылар мен реакторлардың қызмет ету мерзімін 30%-ға ұзартады және жабдықтардың істен шығуымен байланысты қауіпсіздік оқиғаларын 25%-ға азайтады.

Химиялық өндірісте алаңдағы нұсқаудың өлшенетін пайдасы

Нақты уақытта түзетулер енгізу арқылы өндірістік тиімділікті арттыру

Алаңдағы нұсқау операторларға тікелей дабыл ақпараты мен болжамды көзқарастарды беру арқылы процесстің ауытқуларына 12–15% тезірек әрі қарай әрекет етуге мүмкіндік береді. Полимерлендіру қондырғыларында нақты уақытта тұтқырлықты бақылау жылына 18% ақаулы партияларды болдырмақ, сонымен қатар қалпына келтіру циклдары кезіндегі энергия жоғалтуларын азайтады (Chemical Processing Journal 2023).

Жұмыс үрдістерін тиімдестіру және процесстерді жеңілдету нәтижелері

Автоматтандырылған жұмыс процесстерін басқару күнделікті смендалық операциялар кезінде қауіпсіздік протоколдарына толық сәйкестікті қамтамасыз етіп, қолмен құжаттандыру уақытын 34% қысқартады. Эстерификация зауыттарының 2024 жылғы зерттеуі стандартталған цифрлық тізімдерді пайдалану арқылы катализаторды ауыстыруды 27% тездетіп, материалдармен жұмыс істеу қателерін 41% азайтты.

Зерттеу жағдайы: Құрылымдық алаңдық нұсқаулықты енгізгеннен кейін OEE 23% артты

Орталық Американың бір химиялық өндірушісі интегралданған алаңдық нұсқаулық жүйесін енгізгеннен кейін 10 ай ішінде жалпы жабдықтардың тиімділігін (OEE) 23% арттырды. Болжамдық техникалық қызмет көрсету ескертпелері реактордың жоспарланбаған тоқтау уақытын 39% азайтты, ал нақты уақытта сапаны басқару интеграциясы жылдық қайта өңдеу шығындарын 740 000 АҚШ долларына дейін қысқартты — бұл жалпы өндірістік шығындардың 9% құрайды.

Алаңдық нұсқаулықты енгізу бойынша тиімді тәжірибелер

Инженерлер мен операторлар арасында ашық ақпарат алмасу жолдарын орнату

Нәрселерді дұрыс істеу бұл жұмыстың негізі екенін білдіреді. 2023 жылы Понемон жүргізген зерттеу нәтижелеріне сәйкес, әртүрлі бөлімдер регулярлы түрде жиналыстарын өткізетін орындарда процедураларда қателер саны 30 пайызға аз болып отыр. Ал егер ақпарат әртүрлі бөлек құрылымдарда сақталып қалса, онда қателер саны көбейіп кетеді. Жақсы тәжірибелерге қызмет кезегін беру кезінде дұрыс тізімдерді пайдалану және оқиғалардан кейін толық талқылаулар жүргізу жатады. Бұлар ақпараттың екі жақты ағынын құрайды, өйткені жұмысшылар уақытылы ақауларды байқап, инженерлер процесстерге түзету енгізу үшін жақсы жағдай жасайды.

Нақты уақыт режимінде өнімділікті бақылау үшін сандық құралдарды интеграциялау

Өндірістің барлық ақпаратын жинақтап, оны орталық пульттер арқылы шешім қабылдау үшін пайдалы ақпаратқа айналдыратын платформалар 4.0 индустриясы болып табылады. Біз бұл экрандарда партиялардың 1,5 пайыз ауытқу шегінде қаншалықты тұрақты екенін және реакторлардың температураларын үздіксіз бақылау көрсеткіштерін көреміз. Бұл өндіріс тобына жүйе жұмыс істеп тұрған кезде параметрлерді баптауға нақты мүмкіндік береді. 2022 жылы автоматтандыру тақырыбында жүргізілген зерттеулер нақты нәтижелер көрсетті. Цифрлық бақылау жүйелерін енгізген кәсіпорындар ескі әдістермен – қағаз құжаттар мен кестелермен жұмыс істейтін орындарға қарағанда ақауларды тауып және жоя алатын жылдамдық 22 пайызға артық болды.

Үздіксіз оқыту мен операторларды дайындауды бір деңгейге келтіру

Кәсіби дайындық адамдардың үйренгені мен жұмыста қолдануы арасындағы айырмашылықты жояды. Қауіп-қатерлерді талдау мен бақылау циклін реттеу сияқты мәселелерге бағытталған қысқа оқыту сабақтары қауіпсіздік шараларын нығайтудың қатар, біліктілікті дамытуға көңіл бөлетін зауыттарда өнімнің бірінші рет сапа көрсеткішін 17% дейін арттырады (2023, Chemical Engineering Journal). Интерактивті ойындар мен виртуалды жағдайлар жұмысшылардың қоршаған ортаны бақылау дағдыларын дамытады, сонда кенеттен тоқтау немесе шикізат сапасының өзгеруі сияқты жағдайларда олар қандай әрекеттерді дұрыс рәсімдерге сәйкес орындау керектігін біледі.

Өндірістік нұсқаулықтардағы Industry 4.0 технологияларын пайдалану

Тіркеу панельдері мен IoT датчиктері арқылы операциялық көрсеткіштерді бақылау

Кәзіргі кезде химиялық өңдеу кәсіпорындары жабдықтардың жағдайын бақылау және өндіріс параметрлерін нақты уақыт режимінде қадағалау үшін IoT датчиктерін орнатуда. Бұл датчиктерден алынған деректер операторлар зауыт аумағында не істеп жатқанын нақты көре алатын цифрлық басқару панельдеріне түседі. Бұл жөндеу бригадаларының проблемалы жерлерді уақытылы анықтауына, әртүрлі жүйелердің қаншалықты электр қуатын тұтынатынын қадағалауына және өндіріс желілерін тиімді жұмыс істеу үшін реттеу жасауына көмектеседі. Мысалы, айдау қондырғыларында температура кенет көбейіп немесе қысым қалыпты диапазоннан төмендесе, датчиктер ескерту хабарламасын жібереді, сөйтіп техниктер партиялар бүлінбей тұрып мәселелерді шеше алады. Кейбір соңғы өнеркәсіп сараптамаларына сәйкес, мұндай уақытында бақылау кездейсоқ тоқтауларды шамамен 15-20 пайызға дейін азайтады. Зауыт басшылары дәстүрлі тәжірибелерді датчиктерден алынған барлық деректермен ұштастырған кезде, олар шарттар өзгерген жағдайда тез әрі дәл сандарға сүйене отырып шешім қабылдай алатын кәсіпорындарды басқарады.

Алдын ала болжау және тиімділік үшін жасанды интеллектке негізделген талдау

Жасанды интеллектке негізделген ақылды жүйелер өткен жазбалар мен қазіргі сенсор көрсеткіштерін талдай отырып, машиналардың үш күнге дейін уақытша істен шығуы мүмкін уақытты анықтайды. 2022 жылы өнеркәсіпті автоматтандыру саласында жүргізілген зерттеулердің нәтижесінде болжамдардың дәлдігі 92 пайызға жететіндігі анықталған. Бұл платформалар машиналардың тербелісі, жылу сипаттары мен жөндеу тарихы туралы ақпаратты біріктірген кезде, операторлар жөндеу жұмыстарын қашан жүргізу керектігін дәл анықтап береді. Осындай дұрыс уақытта жасалынатын жөндеу жұмыстары қымбат жабдықтардың қызмет ету мерзімін ұзартуға көмектеседі, алмастыру қажеттілігі пайда болғанға дейін 18-30 айға дейін қосымша мерзім қосылады. Бұл технологияны уақытында енгізген компаниялар нақты үнемдеу де алады. Олар үшін жөндеу шығындары жылына орта есеппен 22 пайызға дейін төмендесе, өндіріс көлемі әртүрлі өндіріс орындарында орта есеппен 13 пайызға дейін өседі.

Дәуір: Химиялық өндірісте Industry 4.0 принциптерін енгізу

Қазіргі кезде химиялық өндіріспен айналысатын компаниялардың екіден біре астамы Industry 4.0 технологияларын енгізіп үлгерді, негізінен қауіпсіздік ережелерінің қатаңдауы және өнімділікті шамамен 25%-ға дейін арттыру мүмкіндігіне байланысты. Бұл дәуірдің бірнеше себептері бар. Біріншіден, реттеуші органдар әрдайым айтып тұратын осы ақылды датчиктерді пайдаланып, шығарындыларды түпкілікті түрде бақылау керек деп санайды. Екіншіден, өндіріс жолақтары өзгеріп отыратын шикізатқа икемделіп отыруы тиіс. Үшіншіден, партиялардың жоспарын тиімдестіретін жасанды интеллект жүйелерінің арқасында нақты ақшаны үнемдеу мүмкіндігі туындайды. Мысалы, этилен зауыттарында осындай тиімдестірулер арқылы кейбір жерлерде шығым 18%-ға дейін артты. Өндірушілер интернетке қосылған құрылғыларды (IoT), жасанды интеллект пен автоматтандырылған процесстерді біріктірген кезде шешім қабылдау үрдісі дәстүрлі жүйелерге қарағанда 19% жылдамдайды.

Жиі қойылатын сұрақтар (ЖҚС)

Химиялық зауыттың жұмыс істеуінде жер бетіндегі нұсқаулық дегеніміз не?

Химиялық зауыттардың жұмысын тиімділігін арттыру және стандарттық жұмыс процедураларына (SOP) сәйкестікті қамтамасыз ету үшін онда адамдар немесе цифрлық жүйелердің қатысуы қажет.

Химиялық зауыттар үшін нақты уақытта бақылаудың пайдасы қандай?

Нақты уақытта бақылау деректерге негізделген шешімдер қабылдауға, күтпеген тоқтатуларды 30% дейін азайтуға және өндіріс сапасын тұрақты ұстауға көмектеседі.

Процесті басқару мен автоматтандыруды интеграциялаудың артықшылықтары қандай?

Интеграция процесстік мәселелерді 40% азайтады және өткізу қабілетін 12-ден 18%-ға дейін арттырады.

Қазіргі заманғы алаңдық нұсқау жүйелері OEE-ді қалай жақсартады?

IoT датчиктері арқылы Қолжетімділік, Өнімділік және Сапаны бақылайды, реакция уақытын 15-20% арттырып, өнім сапасын тұрақты ұстайды.

Алаңдық нұсқау жүйелерінде басынан келтіріп алудың рөлі қандай?

Басынан келтіріп алудың нәтижесінде күтпеген тоқтап қалулар 68% азаяды және жабдықтардың қызмет ету мерзімі 30% артады, қауіпсіздікті және жұмыс тиімділігін арттырады.