为加快推动中小企业数字化转型,引导企业学习借鉴成功案例和先进经验,结合实际加以运用,制定切实可行的“智改数转”实施方案,提升企业综合实力和核心竞争力,自贡市经济和信息化局会同四川轻化工大学自动化与信息工程学院开展数字化转型优秀案例展示活动。
自贡市“智改数转”典型案例八
——中昊晨光化工研究院有限公司
沿滩基地聚合车间
在自贡这片热土上,化工新材料行业的智能化改造与数字化转型正开展得如火如荼,成为推动传统化工产业向高端化、绿色化、安全化方向升级的关键引擎。尤其是氟化工这一技术密集、工艺复杂、安全要求极高的细分领域,数字化车间的落地,对打破国外技术封锁、提升本质安全水平、降低单位能耗都具有十分重要的意义。中昊晨光化工研究院有限公司(以下简称“中昊晨光”)建设的沿滩基地聚合车间,是中昊晨光2.6万吨/年高性能有机氟材料项目的核心单元,也是国内首套PTFE(聚四氟乙烯)树脂连续干燥及全流程自动化生产线。该车间的建成投产,标志着我国氟化工关键工序的数字化、智能化水平迈上了新台阶,现已成为自贡市传统危化品行业“智改数转”的样板工程。

中昊晨光始建于1965年,由全国24家科研院所内迁四川自贡组建而成,是原化工部直属科研院所,1999年转制为科技型企业,2012年改制设立有限公司,2018年随中国昊华化工集团股份有限公司下属10余家科技型企业整体上市,现隶属于中国中化控股有限责任公司,是中央企业在自贡的重点骨干科研生产型企业。
中昊晨光是中国最早从事化工新材料研制生产的骨干企业之一,主要从事有机氟、有机硅等新型高分子材料的研发、生产和经营,拥有从萤石生产氟化氢(AHF)、二氟一氯甲烷(F22)等基础原料,到生产四氟乙烯、偏氟乙烯、全氟丙烯等含氟精细化学品,进一步合成氟树脂、氟橡胶,并完成有机氟材料成型加工的完整产业链。成立60余年来,中昊晨光先后取得科研成果600余项,其中国家级和省部级成果奖200余项,拥有大量具有自主知识产权的国内领先、国际先进的专有技术,先后被认定为国家创新型企业、国家高新技术企业、国家知识产权示范企业、国家技术创新示范企业;2015年“有机氟单体及高性能氟聚合物产业化新技术开发”项目获国家科技进步二等奖。公司拥有国家认定企业技术中心、晨光高性能氟材料创新中心、有机氟材料四川省重点实验室、四川省有机氟工程技术研究中心、四川省博士后创新实践基地、省级工业设计中心等创新平台,与四川轻化工大学、上海机器人产业技术研究院、阿尔柯特(北京)清洗设备有限公司、梅特勒-托利多科技(中国)有限公司、安徽海玛智能科技有限公司等高校、科研院所和系统供应商保持长期产学研合作。
(一)建成国内首套PTFE连续干燥系统。自主集成建设的国内首套PTFE树脂连续干燥除湿机组,将传统PTFE树脂干燥与冷却的总时长从44小时大幅压缩至7小时,进料、出料全过程实现自动化,可对运行参数实时监控、精准调控温湿度,彻底解决了困扰行业多年的批次稳定性差、能耗高、占地面积大的痛点问题,实现了关键装备的国产化替代。

(二)建成国内首套PTFE树脂全自动化产线。以AGV转运机器人为纽带,将凝聚后装盘、连续干燥、冷却、倒料、自动称重、自动包装、码垛、贴标、缠膜、入库等工序无缝串联,实现从原料投入到产品下线全流程的物料无人化转运和生产连续化作业,填补了国内氟树脂后处理全流程自动化的空白。

(三)部署一体化数字底座。构建了包含MES、LIMS、WMS、ERP、5G定制化专网等在内的工业互联网平台,将生产调度、质量管控、仓储物流、设备管理、HSE管理等系统集成贯通;车间内自动化、数字化、智能化设备占比和联网率均达100%,关键工序数控化率达100%,生产数据采集、上传、分析、决策形成闭环运行,实现了“班跟踪、日平衡”的精益化管控。

(一)生产效率与产品品质实现跨越式提升。通过引入连续干燥系统、AGV转运系统、自动包装系统、乳液自动灌装系统等智能化装备,以及MES、LIMS、WMS等数字化系统,聚合车间实现了从原料投入到成品入库全流程的自动化、连续化作业,不仅大幅压缩生产节拍,而且能精准控制过程参数,有效避免了人为操作引发的批次波动和停机损失。该车间年产能可达PTFE乳液1万吨、PTFE树脂0.8万吨,年产值达7.4亿元;不良品率由0.003%降至0.001%,产品稳定性和一致性显著增强,为下游半导体、新能源、5G通信等高端领域提供了高品质原料保障。

(二)机器人密度与本质安全水平显著提升。车间共部署44台工业机器人,机器人密度由改造前的5台/百人提升至54台/百人,提升幅度达980%;自动化、数字化、智能化设备占全部设备的比重达100%,设备联网率也达100%。通过人员定位、智能巡检、双重预防机制与DCS/SIS报警及工艺报警系统的联动应用,作业人员数量从136人压减至81人,压减比例达40.4%,推动员工从重复性、高危性、劳动密集型工序中解放出来,企业本质安全水平和职业健康保障能力得到根本性提升。

(三)运营成本与能耗指标实现大幅下降。一方面,连续干燥系统替代了传统的烘箱批次干燥模式,能耗显著降低;另一方面,自动化灌装、AGV转运、智能仓储等环节的应用,有效减少了物料损耗、人工成本与中间库存。数字化车间建成投用后,企业生产效率提升5%以上、运营成本下降10%以上,库存周转加快,物流配送得到优化,整体经营效益和绿色发展水平迈上新台阶,为氟化工行业树立了可复制、可推广的转型样板。
在制造业智能化改造、数字化转型的时代浪潮下,中昊晨光积极响应国家战略和行业转型要求,紧紧围绕“智能化、绿色化、融合化”发展方向,以沿滩基地聚合车间为支点推进“智改数转”工作,成功打造了氟化工行业首套全流程数字化生产车间,既为传统危化品行业的数字化转型树立了典范,也为自贡市新型工业化和制造业高质量发展贡献了央企力量。