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三一亮相智能制造大会 18号智能化车间沙盘夺眼球
18号智能化车间沙盘是三一展台上最受欢迎的项目，沙盘前围满了拍照的人，观众们都被这个全亚洲最大的智能化车间所吸引。据现场人员介绍，车间的每一条生产线可以同时混装30多种不同型号的机械设备，能支撑起100亿产值，现场的专业观众也纷纷为三一数字化生产点赞。
　　12月6日，由工信部、江苏省人民政府共同举办的世界智能制造大会在南京国际博览中心顺利举行。本次展会以&让制造更聪明&为主题，共吸引了285家中外知名企业参会，重点聚焦世界智能制造发展方向。作为本次展会的重点推荐企业，三一集团的本次亮相备受关注。&数字化创新成果引关注　　本届展会上，三一集团以&物联网+&为参展主题，携亚洲最大的数字化车间模拟沙盘、ECC智能服务平台、智能产品及树根互联工业物联网平台集体亮相，集中呈现三一集团在数字化设计、智能产品、智慧服务等方面的最新科技及相关解决方案，各项最新成果火爆全场。现场观众们也对三一&智能制造&表现出了浓厚的兴趣。客户咨询　　作为中国最早实践的工业物联网平台，三一树根互联也亮相本次展会，集中展示了三一在工业物联网、大数据应用等领域最新应用成果。展会现场，树根互联通过对全国23多万台在外工作的机械设备进行精准定位、状态监控、实时预测、及时预警等应用的仿真模拟，让现场观众对大数据、云计算、智能服务等有了最新的认识和真实的感知，向在场的观众清晰诠释了&如何打通工业物联网应用最后一公里&。
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> []三一重工造亚洲最大的智能制造车间
三一重工造亚洲最大的智能制造车间
日前,以三一18号厂房为应用基础,由三一重工、湖大海捷、华工制造、华中科大等单位联合申报的“工程机械产品加工数字化车间系统的研制与应用示范项目”正式通过专家组验收,这间总面积约十万平方米的车间,成为了行业内亚洲最大最先进的智能化制造车间。
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【亚洲流体网讯】在三一重工总装车间18号厂房里，厂区旁边有两块电视屏幕，它们是一线工人的“老师”。不熟悉装配作业的员工，通过电子屏幕里的数字仿真和三维作业指导，可以随时学习和了解整个装配工艺。
三一18号厂房现场（图片来自网络）
日前，以三一18号厂房为应用基础，由三一重工、湖大海捷、华工制造、华中科大等单位联合申报的“工程机械产品加工数字化车间系统的研制与应用示范项目”正式通过专家组验收，这间总面积约十万平方米的车间，成为了行业内亚洲最大最先进的智能化制造车间。在这里，厂房更像是一个大型计算系统加上传统的操作工具、大型生产设备的智慧体，每一次生产过程、每一次质量检测、每一个工人劳动量都记录在案。
物料准时配送率超95%
从大厂房到智慧工厂，实施智慧化改造后，18号厂房在制品减少8%，物料齐套性提高14%，单台套能耗平均降低8%，人均产值提高24%，现场质量信息匹配率100%，原材料库存降低30%，2014年18号厂房预计同比节约制造成本1亿元，年增加产量超过2000台以上，每年同比产值新增60亿元以上。
“泵送系统部装班组需要两个水箱。”收到物料需求后，泵送物料员立刻网上报工给立体仓库，不到15分钟，自动配送物料的AGV小车(自动导引小车)即带着两个水箱，停在指定工位。
这一自动化过程是如何实现的呢?当有班组需要物料时，装配线上的物料员就会报单给立体仓库，配送系统会根据班组提供的信息，迅速找到放置该物料的容器，然后开启堆高机，将容器自动输送到立体库出库端液压台上。此时，AGV操作员发出取货指令，AGV小车自动行驶至液压台取货。
取完货后，采用激光引导的AGV小车，将根据运行路径沿途的墙壁或支柱上安装的高反光性反射板的激光定位标志，计算出车辆当前的位置以及运动的方向，从而将物料运送至指定工位。像这样的AGV小车，在三一18号厂房有15台。
据介绍，位于厂房中部的这一智能化立体仓库总占地面积9000平方米，仓库容量约16000个货位，总投资6000多万元, 能支持每月数千台产品的生产量。三一是目前中国工程机械行业第一家，也是唯一一家成功使用该类型仓库的企业。
立体仓库后台运作的自动化配送系统由华中科大与三一联合研制，通过这套系统，三一打造了批量下架、波次分拣，单台单工位配送模式，实现了从顶层计划至底层配送执行的全业务贯通，大大提高了配送效率及准确率，准时配送率超95%。
质检电子化率达100%
“质检工作从前在笔尖，现在在指尖。”现场质检员周英杰说道，之前的质检，是由装配工人通过电话或者直接找质检员来现场检验，而且是采用纸质记录本记录检验结果和质量问题，容易出现遗漏等情况。现在的质检工作，则在一线员工装配报工后，MES系统(制造企业生产过程执行管理系统)会自动向质检员发送质检待办，通知检验员对产品进行检验。
质检员所使用的设备，以工业级平板电脑和PDA为载体，在总装及部装线全面应用，实现了图形化质检，指导质检员快速、准确定位质检部位及质检标准。质检项图形化率达90%以上，质检电子化率100%，全面提升了质检效率。
“我们的高精加工区，也是特色之一。”现场工作人员表示，高精机加区主要负责阀块、销轴及其他高精零件的机加工，总投资2.9亿元，由4条阀块柔性生产线、1条销轴柔性生产线以及小件高精机加区组成,共一百多台高精设备。整个机加区集智能化、柔性化、少人化于一体，能满足多品种、小批量生产要求。
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All Rights Reserved. 产业互联（厦门）科技有限公司版权所有探访三一全数字化绿色工厂18号厂房 能喝咖啡赏喷泉
　　大型碧蓝水景、沿线绿草红花。昨日，记者在三一星沙新厂房内见到，生产区中央休息区一步一景，非常漂亮，如同一个大花园。 陈飞 摄
　　记者 周丛笑
　　早就听说三一重工新落成的混凝土拖泵生产厂房18号厂房似花园。昨日，记者特地走进了这个亚洲最大的现代化组装厂房。置身花园式的厂房中，记者真正理解了三一为何能在不到20年时间里实现飞跃发展，并创造工程机械诸多神话。
　　踏入三一星沙总部西大门内的18号厂房，首先映入眼帘的是光线透亮的硕大厂房和几乎一尘不染的地面。厂房内都是流水线型的生产线，在工厂的正中间，是一条贯通南北的宽阔风景带，两边栽种着棕榈树，中间是水池和喷泉，水池两边是工人休息区，有多个四凳围坐的方桌，间隔数十米的方桌间，镶嵌着多块绿地，上面栽种着贴地的小杜鹃，摆放着红芭蕉等盆景，行走其间，记者宛如迈步在公园里。
　　在休息区，记者遇到了泵送质保部的周磊，他手上正拿着一罐咖啡。“咖啡是花了3.5元买来的。”他指了指不远处的自动售货机告诉记者。“完成工作后，我非常愿意和工友来这个休息区坐一下。”不仅是周磊，在三一工作了十几年的电工班班长葛曾许也有相同的感受。“以前开会，都是在封闭的会议室。现在不同了，几个人围在休息区的桌椅前，不但视野开阔，心情舒畅，还可观赏到喷泉美景。毫不夸张地说，18号厂房就像一个花园一样。”
　　记者了解到，除了拥有“绿色工厂”的美称外，18号厂房还是一座高度智能化的工厂。现场管理工程师陈友良告诉记者，2008年三一启动精益制造变革，通过吸取丰田、卡特等世界标杆企业最先进生产线经验，制定了下料、成型、焊接、机加等8大工艺标准体系，于去年7月建设了自己的精品线18号厂房。
　　陈友良边带着记者参观边介绍道，目前，每天至少组装30台泵车。18号厂房全部投产后，能年产泵车1.2万台，拖泵1万台，车载泵6000台，搅拌主机4000台。在厂房内，两座高达10多米的立体仓库格外醒目。据了解，这是装配线小件物料存取自动化立体仓库，共有货位约15000个，每隔一段时间，6台AGV小车就会自动将物料配送到每个工位。
( 10:05:28) ( 8:57:54) ( 9:37:22) ( 9:36:32) ( 8:36:53) ( 9:32:16) ( 9:57:11) ( 16:44:16)年产18万吨聚丙烯生产线设计_图文71 三亿文库
年产18万吨聚丙烯生产线设计_图文71
预聚合 Basell Borealis Univation SHAC 无
化床反应器
化床反应器
ICP,丙烯-丁
较窄 ABB/EQUISTAR PIX催化剂 无 1个立式搅拌床反应器 1个立式搅拌床反应器 BP CD催化剂 无 1个卧式搅拌床反应器 1个卧式搅拌床反应器 MC系列催化剂 BC催化剂 小环管反应器 小环管反应器 1个环管反应均聚反应双环管反应器 器+1个气相器 流化床反应器 共聚反应流化床反应器流化床反应器器 （1个或2个） （1个或2个） HP,RCP,ICP, HP,RCP,ICP 产品类型 三元共聚物 MFR范宽 宽 围 PI范围 宽 宽 HP,RCP,ICP HP,RCP,ICP 较窄 较窄 较窄 较窄
①HP―均聚物；②RCP―无规共聚物；③ICP―抗冲共聚物。
第三章 Spheripol工艺
3.1工艺特性介绍
Spheripol工艺是当今最先进可靠的聚丙烯工艺之一，采用一组或两组串联的环管反应器生产聚丙烯均聚物和无规共聚物，再串联一个或两个气相法密相流化床反应器生产抗冲共聚物。与其他技术不同的是，其催化剂生产的粉料呈圆球形，颗粒大而均匀，一些工业化装置产品已实现不经造粒直接出厂，尤其是对于高MFR不能挤压造粒的产品。
3.1.1液相环管反应器
Spheripol工艺采用的液相环管反应器具有以下特点，因而特别适合生产均聚物和无规共聚物[11]。
①反应器内聚合物浆液浓度高[&50%（质量分数）]，反应器的单程转化率高，均聚的丙烯单程转化率为50%-65%。
②具有很高的时―空产率（可达400ksPP/h?m3），因而反应器的容积较小，投资小； ③停留时间短，产品牌号切换快，过渡料少，损耗低；
④反应体系传热性能好，其一，以丙烯液体作聚合物悬浮颗粒的稀释剂及传热介质，使聚合物与丙烯之间有很好的热传递。其二，采用冷却夹套从管壁撤出反应热，单位体积的传热面积大，传热系数大，据称环管反应器的总体传热系数高达1600W/(m2?℃)；
⑤反应器结构简单，材质要求低，可用低温碳钢，设计制造简单。由于管径小（DN500或DN600），即使压力较高，管壁也较薄；
⑥带夹套的反应器直腿部分可作为反应器框架的支柱，这种结构设计降低了投资； ⑦环管反应器内的浆液用轴流泵高速循环，流体流速大于7m/s，因此可使聚合物淤浆搅拌均匀，催化剂体系分布均匀，聚合反应条件容易控制而且可以控制得很精确，产品质量均一，而且不容易产生热点，不容易粘壁，轴流泵的能耗也较低。
⑧为了利用双峰来拓宽分子量分布，也由于装置建设大规模的需要，Spheripol工艺一般采用两个串联的环管反应器。虽然这种设计投资较高，但在产率和催化剂的收率相同时，两个反应器的总容积要小于单个反应器的容积。
3.1.2气相密相流化床
Spheripol工艺的抗冲共聚反应采用气相法生产，反应器是一个或两个串联的密相流化床反应器。
多相（抗冲）共聚物采用气相法生产是各个工艺技术普遍的选择：
①多相共聚反应是在均聚反应后进行，聚合物颗粒来自均聚反应器，在多相共聚反应器中不再有催化剂组分的分布问题。
②在多相共聚反应时要加入乙烯，而乙烯的反应速率很快，动力学常数大，因此反应所需的停留时间短，而反应的压力可以低。
③气相反应系统不存在液相单体或溶剂，而使聚合物具有抗冲击性能的无定形橡胶相(EPR)是高度可溶于液相烃类单体的。这样，唯一经济可行的方法是将均聚物和橡胶相的生产分成两步进行，将橡胶相添加到均聚物母体上，流化床反应器是生产橡胶相最经济可靠的方法，气相反应中生产的橡胶相不会被溶解出来。这不但对保证共聚物的质量有利，而且所生成的共聚物的表面不易发粘。这对减轻共聚物挂壁或结块堵塞都有好处。
以上三个原因，为多相共聚采用气相工艺创造了非常有利的条件，而且采用气相反应器生产橡胶相还有以下一些优点：颗粒的流动性好，不发粘；可设计较高的流化速率使气体和颗粒之间的传热系数较高，可采用循环气体冷却撤热；流化床内温度和气体组成分布均匀；当颗粒粒度分布(PSD)窄时可以有很好的流化和分离；选择合适的操作条件可以使催化剂的活性得到较好的保持。
至于Spheripol工艺的多相共聚反应器为什么采用气相法密相流化床，这是基于其催化剂的粒径大而且圆，因此所生成的聚合物颗粒大（粒径2mm左右），且粒径分布窄，颗粒呈球形，流动性好，堆积密度高（450ks/m3），不像细粉那样容易被气流吹走。这样就为采用密相流化床反应器创造了极有利的条件，从而可以缩小反应器的体积，不需要在稀相流化床反应器上留有很大的气―固分离空间，因而不但降低造价，节省能耗，
同时也减少了挂壁的机会。这种形式的反应器时―空产率可达80kgEPR/h?m3（总反应器容积），容积利用率接近50%，因而反应器容积远小于其他类型的流化床反应器。
采用一个气相反应器系统可以生产乙烯含量在8%-12%（质量分数）的抗冲共聚物。如需生产橡胶相含量更高且可能具有一个以上分散相的特殊抗冲共聚物（如低应力发白产品），则需要设计两个气相反应器系统，保持两个气相反应器系统中的气相组成和操作条件独立，可以获得两种不同的共聚物添加到均聚物中。
3.1.3辅助工程系统
采用汽蒸和干燥两步法处理聚合物，先向聚合物吹入蒸汽，将夹带的微量单体吹脱出来，并分解残余催化剂，聚合物随后用闭路循环的热氮气进行干燥。这种两步法与向脱气仓中通入氮气和蒸汽混合气的一步处理方法相比虽然增加了一些设备，但可以很容易将蒸汽尾气中的蒸汽冷凝而分离出纯烃类单体，能够完全回收利用尾气中的烃类，降低单体的消耗。闭路氮气干燥系统还降低了装置的氮气消耗量。如要将脱气仓排放的低压尾气中的烃类分离回收，需要采用复杂的膜分离技术，且不能完全分离，而送火炬烧掉则增加单体的消耗。
3.1.4Spheripol工艺的综合优势
①Spheripol工艺有严格完善的安全系统设计，使装置有很高的操作稳定性和安全性。 ②新一代Spheripol工艺采用纯的添加剂加入系统，使产品质量更加均一稳定，而且方便产品切换。
③Spheripol工艺技术能提供全方位的产品，包括均聚物、无规共聚物、抗冲共聚物、三元共聚物（乙烯―丙烯―丁烯共聚物）。其均聚物产品的MFR范围为0.1-2000g/10min，工业化产品的MFR达到1860g/10min（特殊的不造粒产品），高刚性产品的弯曲模量达到2300MPa，使Spheripol工艺具有极强的竞争力。
④Spheripol工艺拥有先进的催化剂技术。Basell公司有多种催化剂体系可用于
Spheripol工艺生产不同类型的产品，如MC-GF2A催化剂用于生产均聚物，MC-MI用于生产大球形的抗冲共聚物及均聚物和无规共聚物等。
⑤Spheripol工艺采用模块化设计方式可以满足不同用户的要求，易于分步建设（如先上均聚物生产系统，再适时增加气相反应系统），装置的生产能力也容易扩大[12-13]。
3.2工艺过程
Spheripol工艺过程分多个工序，包括原料精制及催化剂制备系统、预聚合及液相本体反应系统、气相共聚反应系统、聚合物闪蒸脱气及单体回收、聚合物汽蒸干燥、挤压造粒等工序[14]。
一般地，能力小于100kt/a的装置可以设计成单环管反应器系统。随着新一代Spheripol工艺开发，设计成两个环管反应器，以利用双峰来拓宽分子量分布。图1为两个环管反应器加两个抗冲共聚反应器工艺流程示意图。
图表 1 Spheripol工艺流程图
3.2.1原料精制及催化剂制备系统
丙烯中主要含有水、硫、氧、一氧化碳、二氧化碳、乙炔、砷化物等杂质，会降低催化剂活性，不但影响聚合反应的正常进行，而且还对聚丙烯的质量产生很大的影响。所以设计原料精制系统以除去这些杂质，一般流程为水解、脱硫、脱氧、脱砷。
桶装的固体催化剂在装置内要用烃油和脂配制成混合均匀的催化剂膏，然后用液压催化剂注入器加入预聚合反应器系统。助催化剂和给电子体分别用计量泵加入预聚合反应器，3种催化剂颗粒内部具有相同的催化活性，然后用低温丙烯将催化剂混合物带入预聚合反应器。
3.2.2预聚合和液相反应系统
预聚合反应器是一个小的环管反应器，配制好的催化剂络合物与丙烯液体混合进入预聚合环管反应器，在聚合温度20℃、压力3.3MPa下，停留约4min，催化剂被生成的少量聚丙烯包裹，以提高催化剂颗粒的机械强度，避免在主反应阶段因高强度聚合反应而使催化剂颗粒破碎。在预聚合过程中催化活性有所提高，达50~150gPP/gcat。
预聚合后的催化剂淤浆、丙烯单体和调节分子量的氢气依次进入两组环管反应器，丙烯在此进行液相均聚和无规共聚反应。在聚合温度约70℃，压力约3.3~3.4MPa条件下，一部分丙烯进行了聚合，余下的丙烯仍为液态而作为固体聚合物的稀释剂。第一环管反应器催化剂停留时间约1.15h，第二环管反应器约为0.85h，合约2h。催化剂活性达20~30kgPP/gcat，浆液浓度约为50%，其密度为560g/L。反应的压力，温度和淤浆浓度都是自动监测和自动控制的。
每组反应器有4或6（取决于装置的生产能力）根管组成2或3个环，反应器底部配有一台轴流循环泵以保证浆液高速循环，反应热靠夹套冷却水撤除。
3.2.3闪蒸脱气
从第二环管反应器底部连续排出浆液进入闪蒸加热管线，用蒸汽加热以保证随浆液排出的液相单体全部气化，然后将气态和固态的物料送到旋风分离器式闪蒸罐，在约
1.8MPa压力下将未反应的丙烯闪蒸出去而与聚合物分离。
气相单体进入丙烯洗涤塔回收循环使用，固相聚合物粉料进入低压闪蒸塔进行闪蒸或去共聚气相流化床反应器。
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