模塊化VS大型工廠在阿拉伯地區(qū)或者在美國的墨西哥海灣酷熱的沿岸地區(qū)，從印度的古杰拉特邦到澳大利亞的西海岸，挖掘機冒著酷暑炎熱在那里忙碌著。沙漠和沼澤中出現(xiàn)了超大型的流程工業(yè)生產(chǎn)設備。更快、更高、更遠，廉價的石油、頁巖氣或者替代性原材料刺激著流程工業(yè)領域中的管理者和工程師們向著越來越大的工程項目努力。據(jù)德國化學工程與生物技術協(xié)會(Dechema)公布的數(shù)據(jù)：在過去十年內(nèi)化工設備的生產(chǎn)能力提高了2~6倍。不過，雖然個別項目的規(guī)模越來越大但企業(yè)的新訂單卻停滯不前，甚至還有所下降。幸運的企業(yè)能夠把幾十億的工程項目引進來，就像Jacobs公司獲得沙特Sadara超大項目的設備制造合同，或者像KBR公司那樣與合作伙伴一起獲得西澳大利亞26億美元的天然氣提煉廠項目合同。幾乎沒有一家企業(yè)能夠自己獨立完成這樣的超大型項目，從項目的范圍大小和合同金額來講只有國際財團才能勝任。若想單打獨斗，僅預籌資金一項就成為難以逾越的障礙?！耙醋龃螅椿丶摇彼坪醭闪肆鞒淘O備制造商新的座右銘。 也許一切還有另外一種樣子：小型的、靈活的和價格低廉的流程設備將會擁有美好的未來。今天，流程設備制造商和供應商們就已經(jīng)開始提供各種規(guī)格的、由預裝配組件組成的成套單元。它是如何工作的?工程巨頭Fluor公司為加拿大阿爾伯達省油砂開采設計制造的成套單元就是一個很好的范例，358個成套單元每天的油砂開采能力達到了180?000桶。工程師們從一開始就認為要采用模塊化，在規(guī)劃設計和設備設計開始之前就將德克薩斯州項目中的第三代裂解技術設備分解為一個個 “流程模塊”，按照制成品的形式運到工地。這不僅節(jié)約了時間和資金，而且也避免了因大風、天氣的不利影響延誤設備按計劃完成室外安裝的任務。 現(xiàn)在，隨著模塊化流程設備技術領域的突破，石油工業(yè)和天然氣工業(yè)領域中的企業(yè)也應進入模塊化設備的時代。畢竟在典型的生產(chǎn)規(guī)模小、生產(chǎn)批量小的高價位產(chǎn)品生產(chǎn)中使用模塊化流程工藝設備是非常值得的。種種跡象表明，模塊化流程工藝設備是有利的，歐洲的流程工業(yè)企業(yè)幾乎都從散裝大宗商品的業(yè)務領域中撤了回來。對抗低價格化工產(chǎn)品的出路只有高品質(zhì)的特色產(chǎn)品。 在這一領域中也出現(xiàn)了縮短一半的理念，從規(guī)劃設計到生產(chǎn)出產(chǎn)品的時間縮短一半。而這里所指的縮短一半是流程設備的規(guī)劃設計到正式投產(chǎn)的過程，通常情況下需要幾年到十幾年的過程，對于快速上市的特種產(chǎn)品而言，這個周期太長了。堅持不懈地在試驗規(guī)模的流程設備設計制造中采用迷你設計技術能夠幫助您明顯地縮短研發(fā)時間。雖然集裝箱城堡式的化工生產(chǎn)基地還是屬于未來的遠景，但像F3-工廠(參見說明)或者Evoniks公司的Evontainer這類項目已經(jīng)指明了方向。 對模塊化設備來講戰(zhàn)績是1:0嗎?不全是，當涉及到大宗產(chǎn)品、在加上規(guī)模龐大的大型工廠時就不是這種比分了?！耙?guī)模經(jīng)濟”具有規(guī)?；慕?jīng)濟效益，這一效益能夠幫助大型流程設備在規(guī)定的產(chǎn)量時收回設備建造時的投資。但這一類大型的工程項目實施時需要合適的工程設計方案，雖然工程項目規(guī)劃設計階段的費用開支占了項目總成本的15%～20%，但對于價值數(shù)十億的大型流程設備制造過程而言，專家們認為還是具有相當大的潛力可以挖掘。如果說過去在工程項目各個階段所使用的設計工具屬于量身定制的專用工具，那么今后則要在整個項目過程中幫助實現(xiàn)暢通無阻的數(shù)據(jù)交換和數(shù)據(jù)集成，避免系統(tǒng)出現(xiàn)問題。
霍倫霍伏IAO研究所和IT行業(yè)協(xié)會的一份調(diào)查報告指出：預計核心工業(yè)的增長率會超過30%，而且僅僅是通過產(chǎn)品開發(fā)、生產(chǎn)和物流的成功聯(lián)網(wǎng)。因此，很長時間以來流程設備部件生產(chǎn)廠和工業(yè)技術服務商們都在努力開發(fā)新的、貫徹落實工業(yè)4.0的維護保養(yǎng)技術方案。有關流程設備儀器儀表和部件、組件的運行數(shù)據(jù)或者信息等都將按照類型、新舊程度、狀態(tài)分別整理好，隨時隨地供流程設備使用。這也就能夠在流程設備真正需要的時刻對流程設備進行維護保養(yǎng)。這些努力得到的回報是：高效的運行、更好的生產(chǎn)計劃、更長的設備運行時間和避免了流程設備的意外停車利用實時數(shù)據(jù)制定前瞻性的維護保養(yǎng)計劃。當安裝使用了統(tǒng)一的自動化解決方案和軟件解決方案或者過程控制技術方案時，維護保養(yǎng)軟件系統(tǒng)Maintenance 4.0也能在模塊化設備中使用。
沒有網(wǎng)絡化模塊化系統(tǒng)也是不可想象的，設備模塊和過程控制模塊之間、它們與控制系統(tǒng)和操作者之間必需要相互溝通，它們不能停留在一個個孤島式解決方案的狀態(tài)中。當務之急是，德國工程師協(xié)會VDI認為模塊化假設要與接口的標準化相互對接。 網(wǎng)絡化問題，規(guī)劃設計和生產(chǎn)制造的網(wǎng)絡化給超大型流程設備帶來了生命，同時它也是集裝箱式化工企業(yè)的脊梁。除了流程工藝技術之外，自動化也是現(xiàn)代化生產(chǎn)理念的推動者。在流程設備制造領域中，無論是有著規(guī)?；б娴拇笮土鞒坦I(yè)項目或者是特殊的，有著很高靈活性要求的，只能利用模塊化方案來生產(chǎn)的專用化學品，它們的神經(jīng)中樞都是智能化和網(wǎng)絡化的系統(tǒng)。
流程設備巨人來了 集裝箱中生產(chǎn)出來的化學品 結構緊湊、適應性強、快速且經(jīng)濟，在少數(shù)情況下可以利用F3工廠來構成模塊化流程設備方案。這一高度靈活的設備配置方案是基于流程工藝設備部件基礎之上的，也就是各個流程工藝步驟都有自己單獨的解決方案。這些流程設備部件、組件都集成在一個集裝箱式的單元中，通過即插即用的連接方式就可以與流程設備整體的控制連接在一起。這樣就把使用靈活性的但也是低效的批次生產(chǎn)設備與具有成本優(yōu)勢的連續(xù)性生產(chǎn)設備聯(lián)系到一起。 |
