规模化润滑油调和企业对工业4.0需求因子探讨

引言

对比其它石油化工制造业来讲,润滑油调和行业是一个低门槛的行业。由于生产工艺简单,设备单调,投资低,所以在国内存在大量的小规模的调油灌装企业。他们的共同特点是投资少、劳动密集型、生产效率低,并且产品质量不稳定,竞争力不足,生存寿命短。随着国家产业结构调整、资源的有效整合,小规模的调油灌装企业逐渐没有了生存空间;而第四次工业革命的到来,势必对润滑油行业造成大的影响,润滑油行业的工业4.0将成为发展趋势。如何在润滑油行业推行工业4.0,规模化润滑油调和企业对工业4.0的贡献,以及工业4.0需求因子在润滑油调和企业中的体现,将成为我们此文探讨的重点。

规模化润滑油调和企业对工业4.0需求因子探讨_第1张图片

1. 什么是工业4.0

“工业4.0”是德国联邦教研部与联邦经济技术部在2013年汉诺威工业博览会上提出的概念。它描绘了制造业的未来愿景,提出继蒸汽时代、电器时代和电信息时代等三次工业革命后,人类将迎来以信息物理融合系统(CPS)为基础,以生产高度数字化、网络化、机器自组织为标志的第四次工业革命。

工业4.0的核心是连接,要把设备、生产线、工厂、供应商、产品、客户紧密地连接在一起。“工业4.0”适应了万物互联的发展趋势,将无处不在的传感器、嵌入式终端系统、智能控制系统、通信设施通过信息物理系统(CPS)形成一个智能网络,使得产品与生产设备之间、不同的生产设备之间以及数字世界和物理世界之间能够互联,使得人类、机器、工作部件、系统会通过网络持续地保持数字信息的交流。

规模化润滑油调和企业对工业4.0需求因子探讨_第2张图片

2. 润滑油行业如何实现工业4.0的发展

工业4.0已经正在成为中国工业的基因,而作为制造业一份子的润滑油,如何在革命中实现包容性增长。

2.1 建造智能型工厂:将润滑油生产系统智能化,建立信息传感设备,使所有生产设备网络化,通过联网控制实时采集数据,将生产的每一个环节变成数据传输到网络,人们能够在计算机上实时了解工厂的每一个动态。

2.2 使生产智能化:引入智能机器人参与生产,减少甚至取消人工操作,如贴标、运输等环节,并让生产过程全称联网记录。实时监测生产数据,针对不合规的包材、润滑油,随时报警并自动处理。3D打印技术的尝试,或许也将成为润滑油行业的一大突破。

2.3 智能管理监控:管理方式全新升级,不再过度依赖ERP系统,而是在大数据分析的基础上智能协调,根据生产线情况自动分配订单,不用再人为分析库存情况、人为制定生产计划等。通过智能化管理,可以将生产效率最大化、大大降低人为因素的影响。

2.4 打造智慧物流:物流是润滑油行业要解决的一大难题,智慧物流却给我们指引了方向。借助物联网技术,通过互联网、大数据将物流信息打通,智能管理产品,自动调包分配,自行运输出库,全程追踪订单,让看不见的物流变成看得见的信息,高效分工、实时供应。

规模化润滑油调和企业对工业4.0需求因子探讨_第3张图片

3. 规模化润滑油调和企业对工业4.0的发展需求因子

制造业对工业4.0的发展需求因子见图1。

规模化润滑油调和企业对工业4.0需求因子探讨_第4张图片

3.1 润滑油调和直接成本构成。

影响润滑油生产成本的因素有基础油、添加剂、能源(电、汽)消耗、包装物和人工费用。相较对比,能源消耗和人工成本是主观的影响成品润滑油的成本因素;基础油、添加剂和包装物的消耗是客观的影响因素。怎样降低主观成本是国产润滑油调和企业竞争的关键所在。

3.2 从润滑油调和工艺技术比较,主观成本的高低。

调和工艺分间隙调和和连续调和,间隙调和分机械搅拌调和和泵循环调和;连续调和分在线管道调和(ILB)、同步计量调和(SMB)、自动批量调和(ABB)。

规模化润滑油调和企业对工业4.0需求因子探讨_第5张图片

3.2.1间隙调和

3.2.1.1机械搅拌调和

被调和物料是在搅拌器的作用下,形成主体对流和涡流扩散传质、分子扩散传质,使全部物料性质达到均一。

3.2.1.2泵循环搅拌调和

用泵不断地将罐内物料从罐底部抽出,再返回调和罐,在泵的作用下形成主体对流扩散和涡流扩散,使油品调和均匀。为了提高调和效率,降低能耗,在实际生产中不断对泵循环调和的方法进行改进。主要方法有:

3.2.1.2.1泵循环喷嘴搅拌调和

即在调和油罐内增设喷嘴,被调和物料经过喷嘴的喷射,形成射流混合。高速射流传过罐内物料时,一方面可以推动其前方的流体流动形成主体对流运动;另一方面在高速射流作用下,射流边界可形成大量涡流使传质加快,从而大大提高混合效率。

3.2.1.2.1静态混合器调和

在循环泵出口、物料进调和罐之前增加一个合适的静态混合器。用静态混合器强化混合,可大大提高调和效率,一般可比机械搅拌缩短一半以上的调和时间,而调和的油品质量也优于机械搅拌。

规模化润滑油调和企业对工业4.0需求因子探讨_第6张图片

3.2.1连续调和

3.2.1.1在线管道调和(ILB)

在线管道调和(ILB)每个组分进料瞬时流量按配方比例严格控制,所有组分必须连续进料,适用于大批量连续生产,运转周期长,调和精度高,自动化程度高,产品合格率高,直接出产品。缺点是不适合小批量产品调和,批量小导致计量精度差,成品合格率低,品种切换频繁,组分稀释和设备冲洗、吹扫工作量大。上个世纪90年代前,国内兰州润滑油厂和长城润滑油厂分别引进在线管道调和(ILB)设备和柯涅尔调合技术,由于受当时国内添加剂以单剂为主,需要配套相应的母液罐配置母液,调合程序更为繁琐,引进设备长期闲置,没有推广应用。

3.2.1.2自动批量调和(ABB)

自动批量调和(ABB)实际上是一种将现代计量技术与小罐调和相结合。该调和技术自动化程度高,计量精度高,灵活性好,解决了产品之间的“污染”问题,适用于产品的生产,灵活性高,便于扩建。90年代后,随着复合添加剂在润滑油调和厂的推广应用,自动批量调和(ABB)在国外调和厂BP、Shell、TOTAL等逐步得到了应用。

3.2.1.3同步计量调和(SMB)

同步计量调和(SMB)每一批次组分按顺序定量进料,同一组分可分段进料。该调和方式是将在线管道调和(ILB)的计量系统与罐式调和的混合设备相结合,调和灵活性大,各组分加入方式可以不同,可由流量计计量后加入,也可以人工称量方式加入。该工艺一般适用于中等批量油品调和。目前国外公司看好中国润滑油市场,纷纷在中国天津、上海等地建调和厂,生产中、高档润滑油产品。采用均是先进的同步计量调和(SMB)和自动批量调和(ABB)相结合的技术,快速、准确、高效调和方式,调和高品质润滑油产品。

规模化润滑油调和企业对工业4.0需求因子探讨_第7张图片

3.2.3两种调和工艺的比较

间隙调和是把定量的各组分依次或同时加入到调和罐中,加料过程中不需要度量或控制组分的流量,只需确定最后的数量。当所有的组分配齐后,调和罐便可开始搅拌,使其混合均匀。调和过程中随时采样化验分析油品的性质,也可随时补加某种不足的组分,直至产品完全符合规格标准。这种调和方法,工艺和设备比较简单,不需要精密的流量计和高度可靠的自动控制手段,也不需要在线的质量检测手段。因此,建设此种调和装置所需投资少,易于实现。此种调和装置的生产能力受调和罐大小的限制,只要选择合适的调和罐,就可以满足一定生产能力的要求,但劳动强度大。

连续调和是把全部调和组分以正确的比例同时送入调和器进行调和,从管道的出口即得到质量符合规格要求的最终产品。这种调和方法需要有满足混合要求的连续混合器,需要有能够精确计量、控制各组分流量的计量器和控制手段,还要有在线质量分析仪表和计算机系统。相对比而言,连续调和时间更短、调和质量更优、效率越高。

4. 结论

一个规模的润滑油企业,在保证产品质量前提下,通过优化生产工艺,降低人工费用和能源消耗是企业竞争的主观因素。因此工业4.0在润滑油行业的应用是势在必行的。

你可能感兴趣的:(规模化润滑油调和企业对工业4.0需求因子探讨)