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案例研究

“三”生萬(wàn)物，“智”彩紛呈——儀電一體化賦能智慧涂料先鋒

羅克韋爾自動(dòng)化為三棵樹(shù)保定工廠提供DCS+Batch+MES+智能電氣一體化解決方案，打造涂料行業(yè)綠智標(biāo)桿。
Detail of lacquer production in paint factory.

三棵樹(shù)涂料是國(guó)內(nèi)“健康漆”領(lǐng)軍品牌，首家提出“健康漆”概念，短短十幾年在競(jìng)爭(zhēng)激烈的涂料市場(chǎng)逆勢(shì)發(fā)展，躋身全球頂級(jí)涂料制造企業(yè)15強(qiáng)，營(yíng)銷(xiāo)網(wǎng)絡(luò)已基本覆蓋全國(guó)，并在福建、四川、安徽、河南、河北、天津、廣東、湖北、江蘇等地設(shè)有及在建13個(gè)生產(chǎn)基地。

挑戰(zhàn)
  • 多品種、小批量、個(gè)性化定制，需要頻繁切換配方
  • 人員管理、生產(chǎn)協(xié)同難度大
  • 工廠需要高靈活性、高效率
  • 亟待提升無(wú)紙化、智能化水平
解決方案
  • PlantPAx? DCS、FactoryTalk? Batch、FactoryTalk??ProductionCentre?以及變頻器智能馬達(dá)控制
成果
  • 減少物料和能源消耗
  • 實(shí)現(xiàn)自動(dòng)、高效產(chǎn)品切換
  • 降低人員誤操作風(fēng)險(xiǎn)
  • 提升品質(zhì)和產(chǎn)量
  • 簡(jiǎn)化管理流程
  • 保障配方安全和靈活調(diào)用

挑戰(zhàn)

綠智“花園工廠”引領(lǐng)涂料行業(yè)轉(zhuǎn)型

近年來(lái)，我國(guó)涂料企業(yè)產(chǎn)品的產(chǎn)能、產(chǎn)量都已占到全球市場(chǎng)的較高份額。但不可忽視的是，與行業(yè)領(lǐng)先企業(yè)相比，仍存在著低水平、同質(zhì)化且競(jìng)爭(zhēng)激烈，數(shù)字化水平亟待提高等問(wèn)題。如今，伴隨著涂料產(chǎn)品逐漸向多品種、小批量、個(gè)性化定制的方向發(fā)展，企業(yè)為應(yīng)對(duì)更靈活的交貨期、更短的產(chǎn)品生命周期的挑戰(zhàn)，打造柔性生產(chǎn)、安全節(jié)能、環(huán)保高效的數(shù)字化工廠，已是迫在眉睫。

早在2020年三棵樹(shù)就躋身全球涂料上市公司市值排行榜10強(qiáng)，2023年位居“中國(guó)最具價(jià)值品牌500強(qiáng)”榜單涂料行業(yè)第一。產(chǎn)品線全面覆蓋家裝乳膠漆、藝術(shù)漆、防水涂料等。以保定工廠為例，這里有上百種產(chǎn)品，生產(chǎn)線、設(shè)備組合、涂料配方繁多，而不同于離散行業(yè)，面對(duì)個(gè)性化、多批次訂單時(shí)，企業(yè)需要解決切換頻繁、人員管理和生產(chǎn)協(xié)同難度大等難題。此外，由于三棵樹(shù)集團(tuán)總部與各工廠距離遙遠(yuǎn)，想要實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和高效調(diào)度，需要數(shù)字化系統(tǒng)全面的無(wú)縫集成。

2019年，為提高保定新廠生產(chǎn)的靈活性及效率，降低成本和對(duì)人工的依賴，并為未來(lái)更多新基地的數(shù)字化、智能化建設(shè)提供標(biāo)桿與借鑒，三棵樹(shù)決定與羅克韋爾自動(dòng)化合作，期望通過(guò)部署一攬子的數(shù)字化解決方案，提升配方管理的安全性，實(shí)現(xiàn)無(wú)紙化、智能化生產(chǎn)，進(jìn)而打造一座“花園式數(shù)智化工廠”。

解決方案

儀電一體化，無(wú)縫集成的數(shù)字化底座

眾所周知，涂料企業(yè)對(duì)于工序工藝的管控嚴(yán)苛，投料順序或投料量的絲毫偏差，都可能導(dǎo)致嚴(yán)重的質(zhì)量事故。如今，單一的DCS配置已經(jīng)很難滿足涂料生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的復(fù)雜需求，為此，羅克韋爾為三棵樹(shù)保定工廠量身定制了“儀電一體化”的全面解決方案，包含自動(dòng)化系統(tǒng)DCS、批處理軟件Batch、生產(chǎn)執(zhí)行制造系統(tǒng)MES，以及包含變頻器在內(nèi)的智能馬達(dá)控制解決方案。

其中，除了通過(guò)大量變頻器與控制系統(tǒng)集成，為涂料生產(chǎn)帶來(lái)的提效和綠色節(jié)能效益，整套系統(tǒng)與硬件解決方案全部基于標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)通訊，還實(shí)現(xiàn)了“一網(wǎng)到底”。借助電氣自動(dòng)化與PlantPAx? DCS的無(wú)縫集成，保定工廠機(jī)械設(shè)備的過(guò)程控制與協(xié)調(diào)得以更加暢通，并實(shí)現(xiàn)了從IT管理層到生產(chǎn)制造管理層，以及自動(dòng)化層面的信息和指令的高效傳輸和有效執(zhí)行。

配方是涂料企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力，即便是同一產(chǎn)品配方也會(huì)有細(xì)微差別。PlantPAx DCS平臺(tái)通過(guò)集成FactoryTalk? Batch批次控制軟件，能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)、高效的產(chǎn)品切換，提升產(chǎn)品品質(zhì)和產(chǎn)量，并減少物料和能源的消耗。此外，借助羅克韋爾FactoryTalk??ProductionCentre?打造的生產(chǎn)執(zhí)行制造系統(tǒng)，保定工廠可以將采集到的信息和FactoryTalk Batch聯(lián)動(dòng)，發(fā)放到員工的手持移動(dòng)終端上進(jìn)行校驗(yàn)提醒，以降低人員錯(cuò)投、誤投帶來(lái)的隱患和損失。

成果

搭乘轉(zhuǎn)型快車(chē)，讓長(zhǎng)虹之路暢通無(wú)阻

綜合來(lái)看，整套“儀電一體化”解決方案凝結(jié)了羅克韋爾在涂料和精細(xì)化工行業(yè)的深厚Know-How，幫助三棵樹(shù)保定工廠的設(shè)備和過(guò)程控制協(xié)調(diào)更一致。

三棵樹(shù)保定工廠負(fù)責(zé)人表示：“全套解決方案為我廠設(shè)備的可視化管理、海量設(shè)備數(shù)據(jù)采集及分析打下了基礎(chǔ)，更為生產(chǎn)工藝的改進(jìn)及提升提供了數(shù)據(jù)和決策依據(jù)?！?/div>

創(chuàng)立于2002年的三棵樹(shù)，在集團(tuán)“全渠道、多品類(lèi)、多元化”的戰(zhàn)略引領(lǐng)下，不斷加強(qiáng)研發(fā)中心的建設(shè)，在國(guó)內(nèi)和全球市場(chǎng)中一路高歌猛進(jìn)、迅速崛起。如今，三棵樹(shù)已經(jīng)在上海、廣州、北京成立中心，并設(shè)有及在建13個(gè)生產(chǎn)基地，此次與羅克韋爾的緊密合作，在為三棵樹(shù)行穩(wěn)未來(lái)長(zhǎng)虹之路打造有力引擎的同時(shí)，也在整個(gè)涂料行業(yè)樹(shù)立標(biāo)桿，為未來(lái)解決相關(guān)企業(yè)類(lèi)似需求和挑戰(zhàn)樹(shù)立了典范。

作為提出“健康漆”概念的企業(yè)之一，多年來(lái)，三棵樹(shù)將綠色發(fā)展理念貫穿企業(yè)發(fā)展的每個(gè)環(huán)節(jié)，始終致力于開(kāi)發(fā)出極致性能、環(huán)保、綠色的高端涂料產(chǎn)品，這一理念與羅克韋爾的SEEE（安全、節(jié)能、環(huán)保、高效）價(jià)值倡導(dǎo)亦高度契合。未來(lái)，保定工廠的成功實(shí)踐，也有望在三棵樹(shù)的濮陽(yáng)工廠內(nèi)得到復(fù)制，助力三棵樹(shù)提升在國(guó)內(nèi)及全球的領(lǐng)先地位，并強(qiáng)化企業(yè)進(jìn)軍海外市場(chǎng)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。

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