Grupa CIECH, drugi w Europie producent sody kalcynowanej i oczyszczonej, oraz Siemens, globalny lider w obszarze digitalizacji produkcji przemysłowej, pracują nad stworzeniem kompletnego symulatora linii produkcyjnej sody, w celu zwiększania efektywności procesu.
Specjalistyczne oprogramowanie jest aktualnie cennym narzędziem dla technologów produkcji i działu R&D CIECH. Dzięki niemu możliwe jest symulowanie zmian parametrów działania linii produkcyjnej. Symulator powstaje w fabryce w Inowrocławiu w połączeniu z wdrażaną tam technologią Advanced Process Control („Zaawansowanego sterowania procesem”).
– Stworzenie oprogramowania odzwierciedlającego w pełni produkcję sody kalcynowanej już dziś pozwala naszym technologom na poszukiwanie sposobów zwiększenia wydajności tego procesu. W kolejnym kroku umożliwi stworzenie trenażera dla pracowników będących operatorami produkcji. Dzięki temu będą mogli oni szkolić się w obsłudze linii produkcyjnej i szybciej zdobywać kwalifikacje niezbędne do zarządzania procesem wytwarzania sody – mówi Mirosław Skowron, Członek Zarządu CIECH S.A.
Obecnie proces szkolenia operatorów produkcji trwa nawet dwa lata, a dzięki zastosowaniu w przyszłości trenażera może skrócić się do ok. sześciu miesięcy.
Digitalizacja oraz wykorzystanie innowacyjnych rozwiązań technologicznych, celem zwiększenia efektywności produkcji, to kluczowe elementy strategii biznesowej Grupy CIECH. Dlatego wspólnie z firmą Siemens od 2019 roku CIECH prowadzi prace nad stworzeniem kompletnego symulatora linii produkcyjnej sody. Specjalistyczne oprogramowanie uwzględnia także funkcjonowanie i parametry elektrociepłowni, dostarczającej do instalacji parę wodną pod wysokim ciśnieniem – kluczowy surowiec w produkcji sody. Symulator stworzony przez Siemensa przy udziale specjalistów z CIECH pozwala na skuteczne testowanie zmian parametrów zarówno natury chemicznej, jak i fizycznej, w procesie wytwarzania sody.
Zastosowanie w zakładzie w Inowrocławiu oprogramowania Siemens gPROMS umożliwiło stworzenie cyfrowego bliźniaka (Digital Twin) instalacji. Model ten odtwarza działanie całego zakładu produkcyjnego, na który składa się 266 operacji jednostkowych odzwierciedlonych przez 240 tys. równań opisujących zjawiska fizykochemiczne oraz 460 równań różniczkowych cząstkowych opisujących dynamikę bilansu masy i energii.
– Oczekiwany próg rentowności tej inwestycji ma zostać osiągnięty po 6 miesiącach. Spodziewanym rezultatem zastosowania narzędzi do symulacji jest bardziej efektywny sposób wykorzystania surowców i półproduktów do produkcji. Wdrożone narzędzie umożliwia między innymi przeprowadzanie analiz bilansu dwutlenku węgla, jednego z kluczowych gazów używanych w produkcji sody. Przewidywane jest także wydajniejsze odzyskiwanie mediów w instalacji procesowej – mówi Szymon Paprocki, Dyrektor Pionu Process Automation w Siemens Polska.
Ważną cechą cyfrowego bliźniaka zastosowanego do symulacji procesów w zakładzie w Inowrocławiu jest funkcja Optimization. Pozwala ona dokonywać symulacji dla zadanych wcześniej parametrów. Przykładem może być optymalizacja procesu otrzymywania solanki oczyszczanej metodą wapienno-sodową. Narzędzie, po określeniu czystości docelowej solanki, umożliwia otrzymanie najlepszych parametrów pracy instalacji i podpowiada, jakich stężeń mediów należy użyć, by uzyskać pożądany efekt.
Grupa CIECH pracuje nad wieloma projektami badawczo-rozwojowymi w segmencie sodowym, skoncentrowanymi wokół doskonalenia efektywności wykorzystania zasobów, redukcji odpadów i wdrażania idei gospodarki obiegu zamkniętego. Przykładem tego jest aktywna współpraca z Katedrą Technologii Chemicznej Uniwersytetu Mikołaja Kopernika w Toruniu, w ramach której kontynuowane są prace związane z krystalizacją w warunkach nierównowagowych, zagospodarowaniem strumieni odpadowych czy też modyfikacjami techniki produkowania sody metodą Solvaya.
Wygląda to bardzo obiecująco. Ciech jak zwykle szuka nowych rozwiązań.