智能工厂 (2)ppt课件

1、21世紀石化工業的挑戰與回應 智能工廠陳卓凡艾斯苯亞太地區總裁假设八零年代的主題是品質，九零年代是企業再造，那麼公元兩千年後的關鍵就是速度。比爾蓋茲石化工業的挑戰地球環境，資源縮減WTO 無關稅保護，世界性競爭投資門檻提高，獲利空間降低人力分配，服務業大於製造業網際網路，全球無國界Olefin/Polyolefin 案例19961998Naphtha ($/t)190140Variable Costs Monomers ($/t)250165Transfer Price Monomer ($/t)420240Polymer Variable Cost ($/t)620430Polymer Pr

2、ice ($/t)800500Capacity (kilotonnes/yr)750 1,500Re-investment value Monomer plant ($ Million)750 1,500Re-investment value Polymer plant ($ Million)750 1,500Fixed costs monomer production ($ Million)5269Fixed costs polymer production ($ Million)5269 財務的衝擊19961998 Monomer production ($Million/year) Gr

3、oss Margin 128113 Fixed costs5269 Net Profit Before Tax/Inter.7644 ROI %103 Polymer production ($Million/year) Gross Margin 105 Fixed costs5269 Net Profit Before Tax/Inter. 8336 ROI %112.4 Debt/Equity Ratio of 50% = Survival is a Problem!製造商的對策整合行銷與製造體認市場上各條件原料價格，產品價格的高度不確定性，必須當機立斷以免失去先機生產方針必須符合彈性的生

4、產線緊縮的庫存管理必須有相對迅速的銷售生產資訊為後盾應變速度是決勝的關鍵！ 製造商的對策壓榨生產線不添加資本支出下，以一样的固定本钱生產較高價值的產品固定本钱是決勝關鍵！嚴苛要求產品品質製造出品質不添加本钱下提高品質水準品質是決勝關鍵！製造商實際做法要求採購，生管，銷售，行銷，排程人員即時溝通處理業務不再舉行週月產銷會報銷售人員必須掌握昨天的生產數字及明天的計劃產量生管人員必須知道昨天的銷售額與明天的預售量製造商實際做法要求生產，排程人員無資本支出下，添加 4-8% 產出知悉明日市場要求的產品規格與數量以三小時完成產品變等，而非過去的 6-8 小時知道昨日的產量與產損製造商實際做法要求生管，製

5、造人員直接監控關鍵品質指標，不僅依賴耗時的化驗分析品質偏離時立刻採取措施品質，價格，市場佔有率三者間获得平衡製造商實際做法要求製程工程師預測不同進料，不同操作方式下，生產線的性能在增產減耗要求下，生產線必須做的改變指導生管人員各種生產方法的最正确操作方式添加4%產量後的影響19961998 4%增量Monomer production ($Million/year) Gross Margin 128113 117 Fixed costs5269 69 Net Profit Before Tax/Inter.7644 48 ROI %103 3.2Polymer production ($Mil

6、lion/year) Gross Margin 105 109 Fixed costs5269 69 Net Profit Before Tax/Inter. 8336 40 ROI %112.4 2.710% Improvement in ROI and NPBTI!製造商的工具透過供應鏈最適化，整合銷售，行銷，生產排程以高階控制與即時最適化，增產 4 - 8 %生產資訊與企業資訊程度整合透過關聯運算方式，品管直接获得線上品質，高階控制立刻校準製程工程師以即時數據庫資料持續改進製程Traditional ParadigmNew ParadigmFinanceCost AcctgProd. M

7、gmtMaterials MgmtQuality MgmtSales DistHREnterprise Mgmt (ERP)R&DEngineeringProductionSmart ManufacturingMgmtProcess Mgmt(DCS)(PLC)Field MgmtIntelligent FieldMgmt DriversCompetitive pressuresOpen technologyLow cost platformMicrosoft unified desktop Low cost unified loop & logic controllers製造整合傳統到現代L

8、evels 3,4Level 2Level 1LIMSAdvancedControlSmartDesktopsDCSPLCOn-lineModelingOptimizationERPIMS企業內整合企業間整合CrudeRefinery and Chemicals ProcessingProduct DistributionProduct BlendingCustomersFeedstocksFeedstock ValuationFeedstock SchedulingProcess TargetsBlend Scheduling製程模型預測工廠如何表現先進製程控制在多重製程與設備限制下維持工廠

9、操作平安及時最適化決定與改變工廠最正确的操作狀況製程資訊管理監控工廠表現 計劃與排程要生產什麼,要生產多少,何時要生產,分銷何處?DesignOperateManageModels供應鏈最適化管理從原始原料採購到產品分銷的後勤管理製程合成發現更好的製程架構操作訓練發展標準化工廠操作技術智能工廠Plantelligence 艾斯苯的使命透過設計，操作與管理大幅改善製造業者的獲利與競爭力，以達到真實潛能 (True Potential)最適化的企業生產製造Equistar:運用智慧型生產的實例Equistar:運用智慧型生產的實例Equistar: 公司 - 挑戰、緣起Equistar 與 Asp

10、en Tech的願景 - 製造企業的最適化Equistar Matagorda Pilot - 智慧型先導工廠聯盟價值 - 利益與衝擊Equistar: 公司簡介年營收：超過 60 億美圆位置：世界第二大乙烯製造廠世界第三大丙烯製造廠北美第一大聚乙烯製造廠 (每年出貨量 60 億磅 270萬噸HDPE)Equistar: 挑戰積極的目標設定：成長獲利市場主導環境今日化學製程工業共同面臨的主題Equistar: 緣起面臨挑戰的战略：作業合理化經由併購達到全球化和擴張財務層面的作業重整巨額投資於製程自動化與財務資訊技術SAP成果：成長與獲利超出產業平均表現Equistar 新的挑戰管理階層面臨的挑

11、戰Equistar 在進入下一個世紀之際，如何維持其於業界的頂尖位置？Equistar 如何更靈巧面臨市場機制？Equistar 如何提昇其操作效能？為了維持其於21世紀的競爭利基,Equistar明白其必須立足於即時、有效的決策Equistar與Aspen Tech的願景提供即時性資訊, 可讓Equistar事業任何層面、任何階段均作出迅速且有效的決策排除一切盲目的決定，企業中不同流程持續共同的決策達成企業整合，使工廠各階層運用一样的資料來作決策 不論是作計劃、排程, 或者是決定購買原料的時機，工廠一切設備與製程的限制，是關鍵性的考量。製程方式的技術整合，使得我們能更迅速地作出精確的決定。E

12、quistar IS開發部經理 John Burks智慧型工廠：製造企業最適化系統智慧型工廠(Plantelligence) :製造企業最適化方式的整合技術OCSERPDesignOperateManageModels智慧型工廠(Plantelligence) :SAP 與工廠基層實務間的橋樑; 亦即是操作控制系統(OCS)至企業資源調度(ERP)間的整合.Equistar Matagorda Pilot德州Matagorda郡工廠佔地 2,100 英畝HDPE年產量 11 億磅 (50萬噸)Nissan粉漿技術Matagorda Pilot：挑選為智慧型工廠的作業流程計劃及排程 - 減低產品

13、中間本钱 - 原料庫存最適化生產製程 - 增進第一線品質 - 提昇產量銷售與儲運 - 減低人事本钱 - 減少產品庫存製程管理績效增進獲利分析Plantelligence at Matagorda:智慧型工廠MRP產品儲運預測運銷訂單製程訂單資源耗用废品產品品質SAP R/3計畫排程訂單生產生產會報資訊修正作業變數平衡模型質量平衡配方批次記錄檢討製程模型進階控制歷史數據監控Aspen Technology智慧型工廠DCS控制供應商計畫排程訂單生產生產會報資訊修正作業變數平衡模型質量平衡配方批次記錄檢討製程模型進階控制歷史數據監控Aspen Technology智慧型工廠MRP產品儲運製程訂單資源

14、耗用废品產品品質SAP R/3依據SAP的銷售訂單,預測需求量Plantelligence at Matagorda:智慧型工廠DCS控制供應商計畫排程訂單生產生產會報資訊修正作業變數平衡模型質量平衡配方批次記錄檢討製程模型進階控制歷史數據監控Aspen Technology智慧型工廠MRP產品儲運預測 程訂單資源耗用废品產品品質SAP R/3製作長期及月生產計畫Plantelligence at Matagorda:智慧型工廠DCS控制供應商計畫排程生產會報資訊修正作業變數平衡模型質量平衡配方批次記錄檢討製程模型進階控制歷史數據監控Aspen Technology智慧型工廠MRP產品儲運預測

15、運銷訂單废品產品品質SAP R/3依據銷售訂單,排定生產順序DCS控制供應商Plantelligence at Matagorda:智慧型工廠Typical PIMS Olefins ModelFURNACESQUENCHSECTIONCOMPRESSORCHILLERFUELGASH2PURFICATIONFUEL OILTARRECYCLEFEEDSTOCKC5 - C9PROPYLENEETHYLENEBUTADIENEEXTRACTIONBUTYLENEBUTADIENEGASOLINEBENZENEISOPRENETIMESCALE APPLICATION-Blend Optimiz

16、ation-Products Trading-Process Operations-Inventory Planning-Crude Oil Selection-Monitoring / Targets1 Day1 MonthOperational Planning-Operational Strategy(Trading / Processes)-Budgets1 Year-Minor Revamps-Major Revamps-New Process UnitsInvestment Planning10 Years-New ComplexesIncreasingFlexibilityUnc

17、ertaintyIncreasing DetailModel Flexibility vs TimePlantelligence at Matagorda:智慧型工廠MRP預測運銷訂單製程訂單資源耗用废品產品品質SAP R/3計畫排程訂單生產生產會報資訊修正作業變數平衡模型質量平衡配方批次記錄檢討製程模型進階控制歷史數據監控Aspen Technology智慧型工廠DCS控制供應商最終生產與運銷計畫彙入SAPPlantelligence at Matagorda:智慧型工廠MRP產品儲 預測運銷訂單製程訂單資源耗用废品產品品質SAP R/3計畫排程訂單生產生產會報資訊修正作業變數平衡模型質量平

18、衡配方批次記錄檢討製程模型進階控制歷史數據監控Aspen Technology智慧型工廠控制供應商SAP (MRP) 依據計畫,產生正式的製程定單DCSMRP產品儲運預測運銷訂單製程訂單資源耗用废品產品品質SAP R/3計畫排程訂單生 訊修正作業變數平衡模型質量平衡配方批次記錄檢討製程模型進階控制歷史數據監控Aspen Technology智慧型工廠工單下載到操作人員手中,設定生產配方DCS控制供應商Plantelligence at Matagorda:智慧型工廠計畫排程訂單生產生產會報資訊修正作業變數配方批次記錄檢討製程模型進階控制歷史數據監控Aspen Technology智慧型工廠下載

19、製程設定值Plantelligence at Matagorda:智慧型工廠MRP產品儲運預測運銷訂單製程訂單資源耗用废品產品品質SAP R/3DCS控制供應商計畫排程訂單生產生產會報資訊修正平衡模型質量平衡批次記錄檢討製程模型進階控制歷史數據監控Aspen Technology智慧型工廠同時, 製程模組亦將參數彙入進階控制Plantelligence at Matagorda:智慧型工廠MRP產品儲運預測運銷訂單製程訂單資源耗用废品產品品質SAP R/3DCS控制供應商計畫排程訂單生產生產會報資訊修正作業變數平衡模型質量平衡配方製程模型進階控制歷史數據監控Aspen Technology智慧

20、型工廠進階控制掌控大局, 盡力操作在最正确區域Plantelligence at Matagorda:智慧型工廠MRP產品儲運預測運銷訂單製程訂單資源耗用废品產品品質SAP R/3DCS控制供應商F2T2T1F12 by 2 控制器Design Issues - Furnace ControlFEED_1STMOIL_1TCFuel GasCOT_1FCRCO2ManipulatedConstraintsTMTSEVDesign: ScopeDesign: ScopeFurnace Model: 16MVs vs. 40CVsConstraints & SpecificationsIndepe

21、ndentSetpointsInferential Sensing: Melt Index - NonlinearInferential Sensing: pH - NonlinearSeveritiesSteam RatiosComposition LimitsSuction PressuresRT-OptComposite LPCGCDMCplusColdsideDMCplusMove PlanDCS/PIMS PlatformMove PlanFurnaceDMCplusPVSPData &ConstraintLPTargetFeed RatesConstraintsConstraint

22、sEnergyCompositionsTemps PressuresStabilityEthylene Plant APC/OPT StrategyRT-OPTTM ON LINE (REAL TIME)OFF LINERT-OPTKERNELSOLVER(LS-SQP &DMO-SQP)RT-EXECCIM-I/OUSER INTERFACEAPC&DCSReactorModeling SystemASPEN PLUSModel ManagerASPEN PLUSPIMSPC appsRDBPropertiesPlusModel LibraryCustom ModelsFORTRANConn

23、ectProblem Definition 計畫排程訂單生產生產會報資訊修正作業變數平衡模型質量平衡配方批次記錄製程模型進階控制歷史數據監控Aspen Technology智慧型工廠即時數據不斷得存入歷史資料庫Plantelligence at Matagorda:智慧型工廠MRP產品儲運預測運銷訂單製程訂單資源耗用废品產品品質SAP R/3DCS控制供應商X Bar ChartAlarms LimitsControl LimitsX Bar PlotTag LegendTimelineHistogramWeb計畫排程訂單生產生產會報作業變數平衡模型質量平衡配方批次記錄檢討製程模型進階控制歷史數據監控Aspen Technology智慧型工廠MRP產品儲運