폴리에틸렌 생산업체, 생산량 증가

과제: 전체 제조 라이프사이클에 걸쳐 생산 및 수익성 극대화

이 화학 제조업체는 여러 국가에서 운영되는 세계 최대의 통합 에너지 기업 중 하나입니다. 폴리에틸렌 사업부는 포장, 농업, 소비재 및 건설 부문을 위한 다양한 저밀도 폴리에틸렌(LDPE) 및 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE) 제품을 생산하는 선도적인 폴리에틸렌 생산업체입니다.

단일 제품에 집중하는 기존의 대규모 석유화학 제조업체와 달리, 폴리머 제조업체는 광범위한 조건에서 다양한 제품을 생산합니다. 이러한 다양한 사양을 충족하기 위해 폴리머 반응기를 운영하는 것은 복잡한 비선형 제어 문제입니다. 따라서 운영은 “등급” 조건에서 각 제품의 품질을 유지하는 것뿐만 아니라, 가장 시간 및 비용 효율적인 방식으로 한 등급에서 다음 등급으로 전환하는 데에도 집중해야 합니다. 전체 생산 라이프사이클에 걸쳐 생산 및 수익성을 극대화하기 위해 제조업체는 제품 품질과 생산 속도에 영향을 미치는 많은 변수를 지속적으로 제어해야 합니다.

이 고객의 유럽 사업부는 다양한 제품 등급을 생산하며, 독점 공정을 사용하여 연간 수십만킬로톤의 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE)을 생산합니다. 이 고객은 LLDPE 생산 증가, 사양 미달 재료 감소, 등급 간 전환 시간 단축 등 특정 생산 목표를 달성할 방법이 필요했습니다.

솔루션: FactoryTalk® Analytics™ PavilionX™ 로 등급을 매기다

이 회사는 기술 교류 회의에서 Rockwell Automation의 고급 프로세스 제어(APC) 솔루션에 대해 알게 되었고, Rockwell이 폴리머 산업에서 입증한 전문성에 깊은 인상을 받았습니다. Rockwell Automation 솔루션이 이 회사의 품질 및 생산 목표 달성에 도움이 될 것이라고 판단한 이 회사는 Rockwell Automation의 FactoryTalk Analytics PavilionX 솔루션을 도입했습니다. FactoryTalk Analytics PavilionX는 정상 상태 최적화와 모델

예측 폐루프 제어를 결합하여 제품 변동성과 전환 시간을 줄이고, 반응기 안정성을 개선하며, 원재료 효율성을 극대화합니다. 

고객의 소프트웨어에 대한 구체적인 요구 사항은 반응기에서 가스상 조성을 제어하고, 즉각적인 반응기 제품 품질과 등급 간 전환을 관리 및 제어하는 것이었습니다. FactoryTalk Analytics PavilionX는 하드웨어 기기와 실험실 분석을 보완하는 온라인 예측 모델을 생성하여 프로세스 및 제품 상태에 대한 실시간 추정치를 제공합니다. 이러한 가상 기기는 생산을 정상 궤도에 유지하고 프로세스 이상을 예방하는 데 필요한 피드백 및 예측 프로세스 정보를 제공하여 문제를 신속하게 파악하고 해결책을 제시합니다. 추가 실험실 분석에 소요되는 시간과 비용 없이도 가능합니다. 고객의 구체적인 요구 사항은 실제 반응기 데이터에서 MFI(Melt Flow Index) 및 밀도와 같은 주요 품질 변수를 모니터링하는 것이었습니다. 결과: 몇 달 만에 실질적인 이익과 실질적인 절감 효과

첫 번째 Rockwell Automation 솔루션은 고객 현장에서 8개월 이내에 설치, 구현, 테스트 및 시운전되었습니다. Rockwell Automation은 프로젝트 실행 중에 교육을 받은 고객 직원의 지원을 받아 대부분의 엔지니어링 전문 지식을 제공했습니다.

FactoryTalk Analytics PavilionX의 이점—생산 수준의 상당한 개선, 교란 감소, 반응기 변동 감소, 전환 시간 절감 등—은 고객에게 빠르게 나타났습니다.

또한 고객은 Rockwell Automation 소프트웨어를 구현하여 제품 속성의 변동성을 50퍼센트 줄였습니다. “이를 통해 하드웨어 제약에 더 가깝게 운영할 수 있었고, 그 결과 처리량이 증가했습니다.”라고 고객 담당자는 말했습니다. 이 소프트웨어는 또한 전환 시간을 최대 50퍼센트 단축하고(생산되는 LLDPE 등급에 따라 다름), 생산량을 7퍼센트 증가시키며, 단량체 및 촉매 사용의 효율성을 높였습니다.