领先的国际水泥公司

挑战：尽可能提高效率和产量

作为一家国际水泥公司的子公司，该公司是美国东部地区的顶级水泥和建筑材料生产商之一。

该子公司的业务包括水泥厂、混凝土搅拌站、混凝土砌块厂、采石场、进口和铁路码头以及粉煤灰生产设施。2020 年，该公司的收入总额超过 5 亿美元。

与许多领先的制造商一样，该公司不断努力通过提高质量、尽可能减少过程扰动以及降低运营和能源成本来尽可能提高效率和产量。该公司寻求一种先进的过程控制 (APC) 系统，该系统不仅能够实现这些目标，还能利用其现有的技术基础设施。

在彻底审查了 APC 系统和服务产品后，该公司转向罗克韦尔自动化，寻求帮助以提高生产绩效，同时降低能源成本。通过其 ValueFirst® 计划，罗克韦尔自动化为这家领先的水泥制造商提供了一个分阶段的项目方法，旨在在项目部署之前评估和确保公司的投资回报率 (ROI)。该公司在其总部的水泥厂的两个水泥磨机上启动了该计划。

解决方案：通过罗克韦尔自动化闭环控制提高质量、降低能耗

罗克韦尔自动化与这家领先的水泥制造商密切合作，在两个成品磨机（#10 和 #11）上部署了罗克韦尔自动化 FactoryTalk^® Analytics™，并通过闭环、多变量预测控制优化功能实现了能耗降低、产量提高和产品质量提升（通过减少水泥偏差）。成品磨机 #11 是标准球磨机，能够生产每小时约 90 吨 I/II 型水泥。成品磨机 #10 是配置了辊压机进行预磨的球磨机，能够生产每小时约 130 吨 I/II 型水泥。凭借罗克韦尔自动化工程的工业分析专业知识，罗克韦尔自动化水泥解决方案比基于专家系统的工具包等现有技术提供了更快的价值实现速度和更持久的价值，同时维护成本更低。它将稳态优化与模型预测控制相结合，提供了一种能够管理过程设定值和转换的高级过程控制解决方案。 该软件解决方案基于复杂过程（如水泥磨机中的过程）的动态模型，与传统的静态专家
系统解决方案相比，能够实现更强大的实时控制和优化。

“罗克韦尔自动化的 ValueFirst 计划强调了公司对我们业务成功的奉献精神。该计划使我们能够更好地了解技术和潜在的好处，同时几乎没有财务风险。我们确信这项技术会带来成果，并且他们已经兑现了这一保证。”
- 过程工程师

FactoryTalk Analytics 闭环控制解决方案将关键过程参数分为三类：操纵变量、受控变量和干扰变量。受控变量通常是关键产品指标。操纵变量是指可以独立调整并影响受控变量的过程参数，例如生产率和分离器转速。最后，干扰变量是指影响受控变量但通常无法独立调整的过程参数。该解决方案的预测功能使工厂人员能够预测水泥磨机在考虑重大外部过程扰动和正常产品转换时的表现。水泥磨机应用程序根据未来行为、过程相互依赖性和实际性能的内部模型不断更新其预测。

结果：提高产量和质量，同时降低
能耗

在公司总部的工厂，FactoryTalk Analytics 解决方案减少了能源使用量，提高了产量，并改善了产品质量。该项目达到了并超出了每吨水泥能耗降低 3.5 千瓦和每小时产量增加 3-4 吨的预期。公司还报告称，水泥的标准偏差从 130 降至 80（减少 38%）。除了这些可量化的好处之外，该解决方案还帮助工厂操作员将更多的注意力集中在关键任务的过程问题上，从而提高了生产效率并影响了底线。