能源密集型產業正面臨來自各方的壓力！除了更加嚴格的國際永續發展法規和目標帶來的複合壓力外，近期能源價格的急劇上漲也促使企業更仔細地檢視其產品和流程，以確保他們以最有效率的方式使用能源。
簡單的製程可能只需要基本分析和微調，但生產多種產品且依賴廣泛高容差參數的工廠調校難度要高得多，而且往往能從數位解決方案中獲得巨大且立即的效益。
永續發展規劃
Compagnie des Ciments Belges SA（CCB）是Cementir Holding集團的一部分——這是一家跨國建築解決方案公司，也是白水泥領域的全球領導者——正是這樣一家正在檢視其流程以實現更可持續發展目標的公司。事實上，該公司已制定了一個雄心勃勃的路線圖，計劃在2030年前大幅減少CO₂排放。
集團的10年路線圖包括替代化石燃料和熟料、開發新型低碳水泥，以及在可持續發展方面的多項投資，同時在所有工廠推進製造、維護、庫存和備件管理流程的數位化。
數位洞察
數位化正在幾乎每個工業環境中全面帶來效益，這要歸功於營運數據的收集和利用，這有助於提供新的和更高層次的洞察，從而實現效率改善。水泥行業也不例外。
CCB已經對其數據驅動的工業4.0願景做出了一些早期承諾，首先是購買了一台新的數位分析儀，該分析儀可以測量來自其兩台水泥磨機的水泥配方細度。在此之前，它使用一系列串聯PID（比例 – 積分 – 微分）控制器，根據每兩小時採集的實驗室樣本提供的信息進行操作。但是持續的品質檢查和由此產生的節能需要持續測量，而兩小時的時間窗口對於如此複雜的製造過程來說已經足夠讓其偏離容差範圍。
根據Rockwell自動化數位客戶經理Juliano de Goes Arantes所述：「CCB提供十種不同品質和功能規格的水泥。製造這些水泥就像製作不同的麵包一樣；不同的成分和比例會產生不同的最終產品。因此，使用正確的成分和正確的用量來達到最佳產品特性是很重要的，否則可能會產生功能或成本方面的影響。」
閉合迴路
de Goes Arantes繼續說道：「CCB早就意識到需要對其加工過程建立更準確、更及時的控制，而數位分析儀只是第一步。當我們作為其數位化轉型計劃的一部分首次被聯繫時，分析儀尚未安裝，但它被視為已安裝設備基礎的一部分。因此，我們的解決方案需要形成閉環，也就是說，即時從分析儀獲取資訊，微調製程參數和原料數量，然後將修正回饋到製程中。最終目標是幫助確保所生產的不同水泥類型具有一致且最佳的品質。這不僅能改善品質，而且僅在精確定義的時間內使用高耗能步驟，還能降低電力消耗。」
Rockwell Automation的產品和能力在Cementir集團內已廣為人知，並有良好的參考案例支持CCB對供應商的選擇。Rockwell Automation還能夠在其部署中發揮其在水泥和製程領域的豐富經驗， FactoryTalk Analytics PavilionX 模型預測控制（MPC）解決方案。模型預測控制提供一個智慧層，位於自動化系統之上，持續評估當前和預測的營運數據。然後將此數據與期望結果進行比較，並驅動新的控制目標以減少製程變異性、改善性能並提升效率——全部都在即時進行。
數字中的證明
CCB已經從更嚴格的製程步驟控制中看到顯著的性能提升，特定能耗（SEC）下降超過6% – 相較於3%的目標。生產率提高了近8.5%，相較於3%的目標，而可用性達到97% – 正好達到目標。在美國的類似應用中， FactoryTalk Analytics PavilionX 模型預測控制在兩座磨機上分別提高了4.8%和5.7%的產量，使精磨機產量增加了5%，並將每噸水泥生產的耗電量減少了3.5kWh。
Gauthier Autrand，CCB的工廠經理也強調了這個新系統的優勢：「自從投入使用以來，我們不需要致電Rockwell服務熱線，因為這個系統持續運作，性能符合預期，儘管由於製程和產品的變化現在已成為我們永續發展路線圖的一部分，這很難確定。」
de Goes Arantes進一步闡述：「這是我曾經參與過最複雜的應用之一，因為製程變數和水泥類型的數量龐大。但永續性是任何公司的重要當代指標，因此提供最佳解決方案至關重要。模型預測控制平台使用專業演算法同時優化多個參數，根據最佳結果持續更新製程條件。
「技術複雜性因疫情強制實施的遠距工作條件而加劇，」de Goes Arantes繼續說道，「但我們能夠提供至關重要的安心感，當然，還有一個能實現我們承諾的解決方案。
「我們預期將有新元素加入到專案和整個工廠中，」他總結道，「所有這些都將在公司新的數位骨幹上蓬勃發展。CCB也告訴我，它認為可以實現更多，我同意這個看法。我認為我們還沒有看到這些解決方案將帶來的全貌。」
Allen-Bradley，拓展人類可能性， FactoryTalk Analytics PavilionX 和 Rockwell Automation 是 Rockwell Automation, Inc. 的商標。
不屬於Rockwell Automation的商標為其各自公司的財產。