赋能涂料行业 智造缤纷未来

背景

千百年来，人类对美的追求从未停止。艺术家用颜料装饰画卷，工匠们则用涂料装点世界。随着科技的发展，涂料在为生活带来更多色彩和活力的同时，也凭借其防腐、耐污等性能保护着我们的世界，大到建筑、飞机、轮船、汽车和工业设施，小到食品饮料包装，都离不开涂料的身影。

为满足国内外市场对高性能涂料的巨大需求，某全球领先的涂料生产企业计划扩建中国工厂，并力争将其打造成为该企业全球最大的涂料生产基地。扩建项目总投资1.5亿美元，项目达产后，将形成年产14.5万吨高性能涂料和5000吨PVC密封胶的生产能力，涵盖企业最具优势的包装、工业、汽车和修补涂料产品。

随着市场需求日趋多样化，涂料产品正逐步向多品种、小批量、个性化定制的方向发展。涂料企业面临着更灵活的交货期、更短的产品生命周期和新兴的商业模式等市场挑战，打造柔性化、安全环保、节能高效的数字化、智能化工厂已然成为涂料行业未来发展的重要方向。为此，该企业希望与领先的自动化和智能制造供应商合作，通过引入自动化、数字化和智能化技术，提高新工厂的生产灵活性及生产效率，降低成本和对人工的依赖，缩短交期，减低排放，并为未来新基地的数字化、智能化建设提供标杆与借鉴。

挑战

虽然涂料行业已经开始大力推进数字化和智能制造，但行业当前的数字化水平还远未达到预期。在企业内部，顶层的ERP系统与生产现场间的信息传递仍需要人工完成，大量现场设备形成的信息孤岛，需要人工对接生产工序，这些都直接影响了生产效率。工厂内各信息系统未实现互联互通，生产信息主要依靠人工收集，难以转化为管理人员的战略决策。

自动化是实现数字化和智能化的基础，但该企业涂料生产线尚未制定统一的自控标准，需要供应商根据其工艺、生产和安全要求，确定生产的自动化程度，并统筹规划、设计实施全厂自动化和电气化，为工厂后续的数字化升级提供保障。

此外，与离散行业相比，涂料企业对工序工艺的管控更为严苛，生产投料顺序或是数量上的丝毫偏差，均可能导致严重的质量事故。该企业希望新产线能够实现自动、高效的产品切换，提升品质和产量，减少物料和能源消耗。

同时，为了加快产品上市，项目要求尽早投产，工期非常紧张，需要自动化产线实现快速部署。

解决方案

通过前期对客户需求的详尽咨询梳理，罗克韦尔自动化为客户量身定制了包括PlantPAx分布式控制系统（DCS）、智能电机控制中心（iMCC）、安全仪表系统（SIS）、瘦客户端（ThinManager）、工业云（IDC）和EtherNet/IP工业以太网在内的一体化解决方案，帮助客户的涂料生产车间打破“信息孤岛”，实现了各设备和系统间的互联互通，打造安全、节能、环保、高效的数字化工厂。

项目分三个阶段进行实施，第一阶段为全厂基础自动化的设计、施工及运行，包括PLC和iMCC等底层基础自动化软硬件的安装，实现生产设备的自动化和智能化；第二阶段在自动化设备的基础上，部署FactoryTalkBatch批次控制软件，实现产线的自动化，利用Batch控制生产线及多种配方的生产；第三阶段的目标是依托MES系统控制全厂生产计划，整厂升级为数字化工厂。

配方是涂料企业的核心竞争力，集成了FactoryTalkBatch软件的PlantPAx系统在用户传统的配方控制方式上实现了新的突破，配方从传统的由控制器触发的方式升级到了全部由ERP下发，保密性得到了极大的提升。

此外，新建涂料产线涉及称重、投料、搅拌、配方确认等不同的工序工艺，需要大量的操作终端。ThinManager瘦客户端可集中管理现代化工业运营各方面所需的内容与可视化。它通过简化对所有设备和用户的管理，来缩短停机时间并减少维护工作量，可在恰当的时间和地点向恰当的人员提供所需的内容。另外，ThinManager软件还提供多重身份验证，包括采用指纹扫描进行生物识别验证。

效果

通过一体化方案的部署，该涂料工厂达成了安全生产、节能减排和减员增效的目标，并很好地满足了环保要求。新工厂投产后预计年产收入可增加20亿元，同时为企业未来的绿色、智能、可持续升级打下更坚实的基础。

其中，PlantPAx实现了产线的自动化，并与iMCC无缝集成，节省了大量的I/O点数，降低成本的同时实现快速部署；iMCC则让电机及大设备更加智能，所有设备的实时生产数据曲线、能耗数据、预防性故障维护等数据可以自动上传到DCS并记录，节约能源的同时提高了运营和维护效率；SIS系统的多重化冗余确保了生产设备的安全；通过ThinManager瘦客户端，操作终端可以满足同屏多画面显示，方便不同工种的人员获取不同信息，并可实时监控生产数据；工业数据中心（IDC）作为智能化、数字化工厂的核心基础设施，可以自动对大量现场数据进行采集、整理和分析，帮助企业挖掘数据价值，做出更明智的管理决策。

罗克韦尔自动化集合了PlantPAx分布式控制系统、智能电机控制中心、安全仪表系统、ThinManager瘦客户端、工业云（IDC）和EtherNet/IP工业以太网在内的一体化解决方案不仅在安全、环保、节能和高效方面为客户创造可持续价值，并且为客户制定了标准的、可“复制”的解决方案，客户将参照该标准，全面提升新生产基地的智能制造水平。未来，罗克韦尔自动化愿为涂料行业的发展持续注入智慧动能，携手涂料企业，智造缤纷未来。