Най-добрият OEE софтуер за производство на специални и фини химикали

Производството на специални и фини химикали работи предимно на партиден принцип, реакторите се зареждат с определени количества суровини, обработват се при зададени условия на температура, налягане и разбъркване и се изпразват като междинни или крайни продукти след определени етапи на реакция и доработка.

OEE в партидното химическо производство измерва ефективността по различен начин в сравнение с дискретното производство: „добрата партида“ е основната производствена единица, а OEE проследява съотношението на времето, прекарано в изпълнение на продуктивни, отговарящи на спецификациите партиди, спрямо общото налично време на реакторите и процесите.

Ефективността на времето за партиден цикъл е компонентът „Производителност“ (Performance) на OEE за специалните химикали. За всеки продукт е определено стандартно време за партиден цикъл, обхващащо реакция, доработка, сушене и опаковане.

Когато партидите отнемат повече време от стандартното, поради бавно достигане на температурата, продължително наблюдение на реакцията, усложнения при доработката или забавяния при пренос, това представлява загуба на Производителност, която анализът на OEE трябва да оцени количествено и да припише на конкретни етапи от процеса или оборудване.

Систематичните превишения на времето за партиден цикъл при определени реактори или продуктови греди показват възможности за оптимизация на процеса, които могат да намалят себестойността на продукцията и да увеличат пропускателната способност на реакторите без капиталови инвестиции. Управлението на кампании в многопродуктови заводи за специални химикали създава значителна планирана активност по смяна на производството.

Смяната на реакторна линия между различни продуктови кампании включва валидация на почистването, смяна на средите, квалификация на оборудването и инструктаж на операторите, планирани периоди на престой, които в заводи с голямо разнообразие от продукти могат да спотребят 10, 30% от наличното време на реакторите.

Анализът на Availability в OEE, който улавя продължителността на смяната на кампаниите и я сравнява с планираните оценки за смяна, предоставя данни за оптимизиране на графика на кампаниите, като групира продукти със съвместими последователности на смяна, за да минимизира общото време за преход между кампаниите.

Химичният добив, съотношението между действителната маса на продукта и теоретичния добив, определен на базата на стехиометрията и входните суровини, е компонентът „Качество“ на OEE за специални химикали и метриката, която е най‑пряко свързана с производствената икономика.

Загубите в добива се дължат на селективността на реакцията (образуване на странични продукти), загуби при доработката (продукт, оставащ в майчините разтвори, филтърни кекове) и отхвърляния поради качество (партиди, които не отговарят на спецификациите за чистота, цвят или физическа форма).

OEE софтуер, който проследява добива по клас на продукта и по комбинация реактор‑продукт, и проследява тенденциите на добива във времето, позволява на процесните химици да идентифицират кои комбинации оборудване‑продукт работят по‑слабо спрямо теоретичното и да изследват дали причината е променливостта на суровините, дрейф в параметрите на процеса или състоянието на оборудването.

Съображенията за безопасност на процесите при производството на специални химикали създават OEE събития, които нямат еквивалент в дискретното производство. Спешни изпускания от реактори, интервенции на системите за безопасност и непланирани събития при вентилация са непланирани престои, които имат както последствия за производствената ефективност, така и за безопасността.

OEE софтуер, който улавя тези събития като отделни категории престой, отделно от повреди на механичното оборудване, предоставя данни за производствената ефективност, които също така подпомагат анализа на тенденциите при инциденти с безопасността, свързвайки честотата на събитията за безопасност с производствения график и процесните условия, при които възникват.

Потреблението на енергия на партида е ключова метрика, свързана с OEE, при специалните химикали, където енергийните разходи (пара, електричество за охлаждане, азот за инертиране) са значителни.

Данните за показателя „Производителност“ на OEE, действително време на цикъла на партидата спрямо стандарта, комбинирани с данни от мониторинг на енергията разкриват въздействието върху енергийната ефективност при удължаване на времето на цикъла.

Партидите, които работят по‑дълго от стандарта, потребяват пропорционално повече енергия на единица продукт, а подобрението на производителността на OEE, което намалява времето на цикъла на партидата, генерира едновременно както повишаване на пропускателната способност, така и намаление на разходите за енергия.

Софтуерът за OEE в областта на специални химикали трябва да работи нативно с партидния производствен модел, проследявайки партидите като основна производствена единица, вместо да адаптира модел, базиран на броене на отделни части, към партидното производство.

Системи, които поддържат връзка между партидните записи (свързване на записите за ефективността на OEE по партиди със записите за партидно производство в системата за управление на качеството), създават интегриран производствен и качествен запис, от който производителите на специални химикали се нуждаят както за непрекъснато подобрение, така и за съответствие с регулаторните изисквания.

Интеграцията между DCS (разпределена система за управление) и система за управление на партиди е най-високоприоритетното техническо изискване за OEE в производството на специални химикали.

Системите за управление на партиди (като Siemens SIMATIC Batch, Rockwell FactoryTalk Batch или Aspen Batch) управляват изпълнението на рецепти и генерират електронни партидни записи, които съдържат производствените данни, от които се нуждае OEE софтуерът.

Платформи за OEE, които могат да обработват записите за събития от системата за управление на партиди, извличайки времена на старт/стоп на партидите, отклонения на параметрите на процеса и диспозиции на партидите без да изискват отделна инфраструктура за събиране на данни, са значително по-ефективни за внедряване в среди със специални химикали в сравнение със системи, които изискват паралелна инфраструктура от сензори.

Съответствието с REACH и COSHH в заводите за специални химикали налага задължения за мониторинг на процесите, които съответстват на възможностите на OEE. Доказването, че химическите процеси функционират в рамките на оценени сценарии на експозиция, изисква документирани доказателства за съответствие на параметрите на процеса, към които партидните записи на OEE могат да допринесат.

За производителите на специални химикали, които се стремят към сертификация EMAS или изготвяне на доклади за устойчивост, данните за добив и цикловото време на партидите от OEE осигуряват основата на производствената ефективност за екологичните показатели (генериране на отпадъци на единица продукт, енергийна интензивност на партида), които изискват рамките за отчетност по устойчивост.