Одежда из кукурузы

Полиамид — незаменимый материал, который используется для изготовления самых разных предметов повседневного обихода от одежды и обуви до автозапчастей. На своей цифровой фабрике китайская компания Cathay Industrial Biotech Ltd. производит сегодня этот популярный материал из биомассы, получаемой из возобновляемых источников.

Производство широко используемого сырьевого полиамидного материала из кукурузы — задача трудоемкая. Это связано со структурной сложностью и с мутагенностью микроорганизмов, которые применяются в нем. Трудно полностью контролировать все мельчайшие детали процесса конверсии, а соотношения между различными штаммами, условиями реакции и производственным выходом очень сложны.

 

«С помощью больших данных мы можем подробнее изучить законы, которые регулируют производственный процесс, — заявляет Лю Сюцай (Liu Xiucai), генеральный директор компании Cathay. — На самом деле эффективность биопроизводства можно повысить только путем интеграции управляющего аппаратного и программного обеспечения во всю производственную цепочку от ее начала до конца, а также посредством автоматического сбора, обработки и анализа данных с последующей передачей результатов анализа обратно в производство».

Несмотря на то что полиамид обычно синтезируется из ископаемых сырьевых материалов на нефтехимических производствах, компания Cathay Industrial Biotech Ltd. применяет совершенно новый подход. На своей цифровой фабрике компания производит полиамид из кукурузной биомассы и других видов биологически возобновляемых продуктов. При изготовлении пряжи из кукурузы создается волокно с углеродным следом всего 50 процентов в сравнении с волокном, получаемым из нефти. Решающий фактор в таком производстве — технология цифровой фабрики компании Siemens.

 

«Традиционные отрасли нефтехимической промышленности наряду с рисками истощения ресурсов сталкиваются с проблемой выбросов двуокиси углерода. Если сравнивать с химическими процессами, у биопроизводства есть много преимуществ, в том числе использование возобновляемых источников сырья, умеренные условия реакции и экологичность», — говорит Лю Сюцай.

Как же работает цифровая фабрика в компании Cathay? Узнайте, как благодаря цифровизации повышается производительность отдельных участков на этой фабрике.

Стимул для проведения научно-исследовательских работ

Исследователи компании Cathay ежегодно изучают более 500 000 проб в поисках штаммов микроорганизмов и условий ферментации для промышленного производства. Это стало возможным благодаря программному обеспечению Simatic SIPAT с применением процессно-аналитической технологии (PAT). Программное обеспечение Sipat помогает исследователям непосредственно идентифицировать взаимосвязи между некоторыми важными параметрами и производственным выходом посредством анализа данных в цифровой форме, за счет чего сокращается необходимое количество процессов.

Непрерывность работ

Если процесс биопроизводства начался, его нельзя прерывать. В связи с этим необходима бесшовная интеграция системы автоматизации. В то время как распределенная система управления Simatic PCS 7 от компании Сименс обеспечивает непрерывность производства, цифровая система управления активами производства Comos создает унифицированные цифровые модели. Существует цифровой двойник, предназначенный для широкого ряда производственных активов, в том числе процессов, электрических систем, приборов, автоматических регуляторов и трубопроводных линий.

Устойчивое и эффективное производство

Автоматизированная система управления процессами производства Simatic IT от Сименс обеспечивает в компании Cathay устойчивое и эффективное производство. Эта система ежедневно отправляет операторам электронные наряды-допуски, оценивает качество работы и точно регистрирует его. Невозможно перейти к следующему этапу производства, если нет какого-либо ингредиента или не завершена ферментация какого-либо затравочного материала.

 

Кроме того, программы автоматизации заменяют многие производственные этапы, что сокращает текущие расходы и снижает вероятность ошибок. Цифровая система с обратной связью в режиме реального времени также напрямую повышает эффективность. Технологические параметры надежно сохраняются, благодаря чему обеспечивается конфиденциальность таких сведений, как сырьевые материалы, формулы и условия процессов. С системой Simatic IT возможно даже автоматическое сопоставление формул с сырьевыми материалами.

Построив цифровую фабрику в г. Усу, район Синьцзян, компания Cathay сможет пользоваться преимуществами, которые предоставляют результаты анализа больших данных, для совершенствования производственных процессов. В этом заключается сильная сторона цифровизации.
Лю Сюцай (Liu Xiucai), генеральный директор компании Cathay

Интеграция технического обслуживания

На цифровой фабрике техническое обслуживание тоже становится цифровым: система Comos автоматически разрабатывает планы технического обслуживания, исходя из состояния оборудования. Она предоставляет также актуальный обзор состояния каждого отдельного устройства на фабрике. В случае неисправности система Simatic PCS 7 немедленно отправляет оповещение, по которому система Comos формирует наряд на ремонт и отправляет его ответственному лицу. После устранения неисправности автоматически создается электронный отчет, который может использоваться в дальнейшем как справочный материал для технического обслуживания и повышения эффективности.

Новая фабрика в г. Усу не просто современная производственная площадка. По мнению Лю Сюцая, она определяет будущее биотехнологий: «Биотехнологии могут способствовать производству более качественных материалов и помогать работать эффективнее, чем в нефтехимической отрасли. Их можно применять и для массового производства».

2018-10-29

Компания Cathay Industrial Biotech Ltd., основанная в 1997 году, — отраслевой лидер на рынке биопроизводства в КНР. За последние годы она реализовала производство в коммерческих масштабах инновационной продукции, в том числе полиамида и пентаметилендиамина, полученного из биологического сырья.

 

Компания Сименс оказывает помощь компании Cathay в построении цифрового биопроизводства в г. Усу, район Синьцзян, КНР. Цифровые решения компании Сименс охватывают весь жизненный цикл технологического процесса. После ввода фабрики в эксплуатацию планируется производство 100 000 тонн полиамида в год, полученного из биологического сырья. Кроме того, 50 000 тонн пентаметилендиамина и 30 000 тонн длинноцепочечной двухосновной карбоновой кислоты биологического происхождения будут использоваться в качестве исходных материалов для производства многих видов продукции, таких как парфюмерные средства, смазочные масла и медицинские препараты.

Подпишитесь на нашу рассылку

Получайте свежую информацию в любой момент: все, что необходимо знать об электрификации, автоматизации и цифровизации.