工业过程综合自动化发展现状及趋势.ppt

工业过程综合自动化技术发展现状及趋势
柴天佑
东北大学自动化研究中心
综合自动化的内涵
研究现状
发展趋势与关键技术
结论
提纲
1. 综合自动化的内涵
生产过程管理与控制流程图
调度
部门
工艺技术部门
过
程
控
制
系
统
设备
起停
顺序
工
业
生
产
过
程
产量
质量
成本
利润
生产
计划
部门
控制回路
设定值
作业计划:
原料、能源、设备
(运行、检修)、
产量
作业班
资源供应系统
水、
煤、
电、
气、
原料
操作员
操作员
经营决策部门
质量(产品质量)
成本(生产成本)
产量
生产过程数据
资源
调配
生产过程管理部门
质量、产量、能源、成本、
设备(运行、检修)、原料
综合生产指标
生产计划
作业计划
作业标准
工艺指标
生产过程数据
生产指令
市场
变化
综合生产指标
控制回路设定值
环保
综合自动化的内涵
性能指标:综合生产指标(产品质量、产量、成本和消耗)
目标:综合生产指标实际值进入目标范围
对象:控制过程和管理过程
工具与平台:计算机控制系统、计算机管理系统、网络与数据库等
综合:自动化技术、生产工艺技术、设备运行技术和生产过程管理技术
综合自动化技术的内涵
工业过程综合自动化是采用自动化技术,以计算机和网络技术为手段,将生产过程的生产工艺技术、设备运行技术和生产过程管理技术进行集成,实现生产过程的控制、运行、管理的优化集成,从而实现管理的扁平化和与产品质量、产量、成本、消耗相关的综合生产指标的优化
我国流程工业自动化的现状
流程工业过程具有综合复杂性
生产条件变化频繁
综合生产指标、工艺指标难以在线测量,难以建立数学模型
实现工业过程的综合生产指标优化的工业系统是复杂系统
我国流程工业综合自动化现状
人工设定与鼠标操纵计算机控制系统实现复杂工业过程控制
资源计划与制造执行主要靠人工运行与操作
劳动密集型、金字塔式的多层管理模式、人工为主方式实现综合生产指标控制
制造大国,但劳动生产率低,生产成本高,资源消耗大,环境污染严重,综合竞争力弱
综合自动化技术的目标
工业过程综合自动化的目标
十六大报告明确指出:“实现工业化仍然是我国现代化进程中艰巨的历史性任务。信息化是我国加快实现工业化和现代化的必然选择。坚持以信息化带动工业化,以工业化促进信息化,走出一条科技含量高、经济效益好、资源消耗低、环境污染少、人力资源优势得到充分发挥的新型工业化路子。”
金字塔型组织结构
生产制造
过程
董事会
总经理
生产副总
生产班
工人
生产部
生产厂
生产车间
1) 实现企业生产管理扁平化
韩国浦项钢厂
浦项董事长认为: 21世纪信息管理将成为浦项生存与发展的关键,建立生产指挥中心:
生产和销售计划循环周期减少75%;
可靠的承诺时间(ATP);
及时发货率从82%提升为95%.
企业预算时间从110天缩到30天,整整减少80天;
月决算时间由6天缩短到1天;
标准成本计算时间由15天缩短到3天;
交货期由20-30天缩短到7天;
客户产品库存天数由30天缩短到24天以下;
;
浦项每年生产2800万吨原钢,每年的销售额为106亿美元。
2)实现企业综合生产指标优化控制
在全球市场环境下,改进产品质量、生产效率和成本的需求不断增长,实时优化受到过程工业的重视并广泛采用。(puters and Chemical Engineering, 2004)
为了适应变化的经济环境,减少消耗,降低成本,提高生产效率,提高运行安全性,必须对于控制、优化、计划与调度以及生产过程管理实现无缝集成(Havlena,IFAC semi-plenary, 2005)