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中控技術 x 天津石化:智慧實驗室“AI+數(shù)據(jù)”驅(qū)動,年省成本超900萬

http://m.casecurityhq.com 2024-08-05 11:29 來源:中控技術

當前,化工行業(yè)正經(jīng)歷著轉(zhuǎn)型升級的關鍵時期,中石化(天津)石油化工有限公司(以下簡稱“天津石化”),作為行業(yè)的領軍企業(yè),率先踏上了智慧實驗室建設的探索與實踐之路。這一具有里程碑意義的創(chuàng)新舉措,不僅促進了企業(yè)自身的技術革新與運營效率的飛躍,也為整個石油化工行業(yè)樹立了數(shù)智化轉(zhuǎn)型的典范,引領了行業(yè)發(fā)展的新方向。

01

一場工業(yè)實驗室的巨大變革

隨著企業(yè)業(yè)務量的持續(xù)增長和質(zhì)量管控要求的不斷提高,傳統(tǒng)工業(yè)企業(yè)實驗室面臨著人力成本投入巨大、數(shù)據(jù)共享不暢等諸多挑戰(zhàn)。具體表現(xiàn)為:

  1. 人力資源浪費:大量人力被投入到重復的、簡單的實驗步驟中,無法專注于更復雜的實驗和分析工作,造成人力成本居高不下。
  2. 數(shù)據(jù)孤島現(xiàn)象:各生產(chǎn)裝置、實驗室之間的信息未實現(xiàn)統(tǒng)一平臺管理,數(shù)據(jù)共享不及時,影響生產(chǎn)過程的時效性和穩(wěn)定性。

傳統(tǒng)實驗室人工分析

為應對傳統(tǒng)實驗室?guī)淼奶魬?zhàn),天津石化攜手中控技術,共同開啟了一場實驗室變革?;谥锌厝鞒讨悄苜|(zhì)量監(jiān)控平臺(Q-Lab),通過深度融合大數(shù)據(jù)與AI技術,顯著增強了實驗室的自動檢測能力,優(yōu)化了人力資源配置,并徹底打破了數(shù)據(jù)孤島現(xiàn)象。通過高效感知、精益管控、預測優(yōu)化及智慧協(xié)同等手段,推動天津石化質(zhì)量管控水平再上新高度,確保產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定與可靠,助力企業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

02

引入智慧,完全實現(xiàn)“機器代人”

在天津石化智慧實驗室項目中,中控技術為其設計了水質(zhì)全流程智慧無人分析系統(tǒng)、色譜液體樣品全流程智慧無人分析系統(tǒng),以及全廠智慧無人取送樣系統(tǒng)等智能化、信息化、自動化設備的投入和建設,提高了水質(zhì)和色譜檢測的自動化、高效化、規(guī)范化水平。該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)全流程的自動化檢測,涵蓋樣品自動分揀、自動分樣、自動上樣、自動分析、數(shù)據(jù)自動上傳、自動洗瓶以及自動樣品瓶分裝等功能,確保了檢測流程的精準與高效。

全流程自動化檢測場景

水質(zhì)全流程智慧無人分析系統(tǒng)的應用,為水質(zhì)安全監(jiān)測裝上了“千里眼”與“順風耳”,能夠按需監(jiān)測樣品中的各項關鍵指標,如pH值、電導率、濁度、懸浮物、COD、氨氮、總氮及硫酸根等,并將數(shù)據(jù)實時傳輸至中央控制系統(tǒng),為管理者提供了及時、全面的水質(zhì)信息,便于其迅速做出響應和決策。色譜液體樣品全流程智慧無人分析系統(tǒng)應用,為色譜分析裝上了“機械臂”,能夠精準無誤地完成樣品的自動分樣、加標、裝載、進樣及分析,大大減輕了實驗人員的勞動強度,同時避免了人為操作可能帶來的誤差。全廠智慧無人取送樣系統(tǒng)通過遍布各裝置的18個自動樣品柜和4臺套無人駕駛小車的無縫銜接,實現(xiàn)樣品從裝置到中心化驗室的無人化流轉(zhuǎn)。

智慧實驗室通過先進的LIMS系統(tǒng),實現(xiàn)了任務的高效分配。化驗員僅需將密封樣品放置于傳送帶上,系統(tǒng)便自動完成調(diào)度、樣品分配、分析等一系列繁復操作,并即時將實驗成果上傳至管理系統(tǒng)。此智能化管理模式,實現(xiàn)了人與?;返牧憬佑|,實現(xiàn)了本質(zhì)安全,更大幅提升了實驗數(shù)據(jù)的精確性與可靠性,確保了實驗結論的客觀性與科學性。

此外,智慧實驗室還利用3D建模技術將實驗室的靜態(tài)與動態(tài)場景進行精準再現(xiàn)。該技術不僅支持模型與實時數(shù)據(jù)的聯(lián)動,還實現(xiàn)了實驗流程的可視化,化驗員能夠通過大屏實時監(jiān)控設備的運行狀態(tài),有效保障實驗室的安全穩(wěn)定運行。

03

“工業(yè)AI+大數(shù)據(jù)”,帶來價值躍升

天津石化通過全流程智能質(zhì)量監(jiān)控平臺(Q-Lab),構建了基于多系統(tǒng)互聯(lián)的智慧實驗室管控系統(tǒng),實現(xiàn)了全流程質(zhì)量數(shù)據(jù)的匯聚與貫通,具備統(tǒng)計分析、實時監(jiān)控、數(shù)據(jù)查詢、報警管理等功能,通過對實驗室數(shù)據(jù)進行深度挖掘和智能分析,使得化驗員能夠更加精準地預測產(chǎn)品質(zhì)量的變化趨勢。

在安全保障方面,天津石化智慧實驗室實現(xiàn)了對實驗流程的實時監(jiān)控與預警,有效降低了事故風險;在效率層面,通過融合AI、大數(shù)據(jù)分析等技術,深入挖掘?qū)嶒灁?shù)據(jù),精準識別流程瓶頸,并針對性實施改進措施,大幅提升工作效率與實驗結果精準度;在成本控制層面,實現(xiàn)了資源的優(yōu)化配置,有效減少資源浪費;同時,智慧實驗室實現(xiàn)了質(zhì)量信息的一鍵追溯、智能診斷與預測,為科學決策提供堅實支撐,管理層據(jù)此能夠精準把握生產(chǎn)動態(tài),提升企業(yè)的整體運營效率。智慧實驗室的構建為天津石化帶來了顯著的價值提升,增強了核心競爭力,為企業(yè)未來可持續(xù)發(fā)展奠定了堅實基礎。

天津石化化驗計量部南港分部中心化驗室負責人表示:

智慧實驗室實現(xiàn)了人力密集型傳統(tǒng)實驗室向智能化、數(shù)字化、自動化的轉(zhuǎn)型,我們建設的水質(zhì)、色譜智慧無人實驗室和全廠智慧無人取送樣系統(tǒng),在智慧實驗室Q-Lab管控平臺這個“智慧大腦”的指揮下,真正實現(xiàn)了全流程“機器代人”,大幅替代人工,年節(jié)約用工成本900余萬元,踐行了新質(zhì)生產(chǎn)力的高質(zhì)量發(fā)展要求。

天津石化智慧實驗室現(xiàn)場

天津石化智慧實驗室的建設不僅是一次技術的革新與飛躍,更是一次質(zhì)量管理思維的深度轉(zhuǎn)變。它像一顆璀璨的明珠,鑲嵌在智能工廠建設的宏偉藍圖之中,不僅為天津石化自身注入了強大的發(fā)展動力,更激發(fā)了行業(yè)內(nèi)外的創(chuàng)新活力,引領著行業(yè)向更加高效、環(huán)保、可持續(xù)的未來邁進。

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