在中国制造2025规划中,智能制造是未来制造业发展的重大趋势和核心内容,也是解决我国制造业由大国变强国的根本途径。
20世纪70~80年代,我国制剂工厂负责简单的农药分装和乳油、水剂、粉剂的加工,时至今日,我国制剂行业已完成制剂产业多样化和专业化。上世纪80年代农药制剂生产迎来了流程化、自动化升级改造的高峰。农药制剂研发方向关注重点为生物活性、安全性、省工省力、降低环境污染等,设备选择则要结合后制剂研发方向符合以下原则:① 产品质量要求;② 环保要求;③ 安全要求;④ 售后服务。除此之外,设备选型还要从制剂产品主要单元操作、制剂关键设备等方面考虑。设备选型引导各方面人员参与讨论,尽量做到设备选型一步到位。
自动化生产线与传统生产相比,其最大特点在于综合性和系统性。单元自动化控制系统应用需要尤其注意的是:① 配置原辅材料预处理;② 配置酸碱中和反应,碱液重量控制和流量控制系统;③ 灌装配料高位槽高低液位控制、重量控制。
利尔作物草铵膦制剂生产线综合控制系统的5个主要板块:① 原料配送控制系统;② 产品配制控制系统;③ 成品输送分配系统;④ 全自动灌装生产线;⑤ 仓库管理系统。
智能化柔性生产线既能满足农药制剂加工连续化、自动化的要求,又可以使企业快速响应,是制剂行业的必经之路,其设计理念为:① 物料密闭输送;② CIP在线清洗;③ 生产快速换型;④ 循环利用。
智能引领升级
汤姆、金旺都是农化先进制造设备、系统提供商,定期搞行业派对,在业界风声水起,影响巨大而深远。
汤姆20多年来专业生产农化智能设备,已获得上百项国家实用性专利和国家发明专利,视新设备运营为“小孩走出家门”,服务国内外几百家加工企业。
利尔作物实施生产设备自动化以来,产量增长120%,产值增加108%,人均效率增加240%,质量反馈显著降低108%。
粉体原料投放与粉尘收集、运输,以及废气处理的成功案例,说明制剂企业发展方向就是工艺智能化、标准化,操作“傻瓜化”。江苏汤姆致力于农化行业的包装设备和整体解决方案,代表着农化包装行业的领先水平。其智能化柔性灌装设备优势:① 美观性(外观、电气、气动);② 精确性(零件加工、称重式灌装机、袋包机);③ 可调性(机械、电气);④ 稳定性(元器件、理瓶机、灌装机、直列旋盖机、旋转式旋盖机);⑤ 先进性;⑥ 节约型;⑦ 高效性。
悬浮剂(SC)工艺流程,包括原料计量系统、预分散均质系统、研磨系统等。新研磨工艺采用FSP60、FSP60(60 L涡轮静态出料)和FDS30(30 L棒销静态出料)串联,研磨后颗粒细度可达D98≤5 μg,产量可达1,000 kg/h。生产FEW砂磨机卧式、FSF大流量砂磨机和FDS高效超细砂磨机。
金旺中国智能农化制剂车间吹响“为天下农化制剂企业实现智能化,轻松多创利而奋斗”号角。
上海冷阳教授提出农药制剂生产要把第1次技术提升的后续工作和第2次提升的任务结合起来实施,融入智能、创新驱动、“弯道超车”。
智能化制造需要柔性化和标准化。参观金旺智能农化制剂车间现场,可体验智能化发展带来的震撼效果。金旺董事长房国荣认为,聚焦开发新剂型、原药制剂一体化、产品服务促转型。金旺产品瞄准全球智能监控模式,从而达到智能服务目的。
农化制剂车间管理中,系统化控制生产管理极其重要性。企业应该在质量、成本、服务、交货时间、灵活度以及创新上不断学习,持续改善。现场管理需要提高生产效率,降低生产中的无用功。在生产流程上需要不断完善,要简化流程。
智造典范领跑
2017年11月,华星智能制剂生产线正式投产,项目由江苏金旺承建。华星将原来2,940 m2的仓库改造成国内领先、国际一流的农化制剂智能化车间!打造行业标杆性的高效生产、绿色环保、环境舒适的智慧工厂车间。智能生产,减员增效。金旺智能包装生产线结合智能中控系统,融入二维码系统。按照数字工厂标准,利用物联网技术和设备监控技术,清楚掌控生产流程。及时准确采集生产数据,提高可控性,减少人工干预。
2017年10月燕化永乐在唐山为农药行业提供一个高标准农药生产示范基地。基地240亩,建有200余种产品的自动化生产线60条,总建筑面积65,000 m2。生产能力高达28,000吨,拥有现代化的制剂研发中心、自动化包装生产线、ESH解决方案和管理体系。巴斯夫、陶氏杜邦(现科迪华)、富美实农化巨头与燕化永乐有代工协议。
祥霖美丰生物科技(淮安)公司,由行业协会组织国内外专家经过十多次的会议评审指导,按照国家相关法律法规,引入领先设计和建设理念,20余条生产线,均采用DCS和PLC远程控制系统,生产现场做到智能化操作模式,并对各生产线订单执行进度、设备的运行状态和能源消耗数据进行智能化采集并实时分析,各生产线均实现瓶检、盒检、箱检三级质量自动化控制,同时配置相应的检测剔除系统,确保最终生产的产品100%合格。另外,全厂高度集成运行企业ERP信息管理系统、MES生产管理系统、WMS仓库系统等各智能化管理系统,确保100%流程化质量管理和100%生产过程及设备运行在线监控。AGV无人叉车、ABB码垛机器人、ABB蜘蛛手机器人等格外吸引人的眼球。
克胜集团致力生产与经营诸系统的集成,发挥二维码质量追溯系统功能,采购无人装箱、无人运送系统,实现岗位操作智能化、少人化,追求制造系统与诸元管理系统无缝联结。
红太阳转型升级中通过集成ERP、MES、DCS、PLC系统完成生产过程各类数据的上传下达,应用WMS、LES系统实现仓储、物流数据的动态跟踪和智能管理,研发云采购平台实现供应商资源共享,形成生产过程控制、经营管理一体化的综合管理平台。还利用云计算、大数据和物联网技术,结合私有云平台和大数据分析平台,构建工业互联网体系。
智造走向未来
透过农药加工先进制造观摩活动,折射农药生产制造跨入新时代,农药加工面临转折点,新的里程碑已届临,新的标杆已树起。
农化转型压力大,依赖数据化突破旧有的禁锢。智者恒醒。日益严峻的环保、安全、质量、效益形势倒逼企业谋划发展出路。在已经到来的网络化、数字化、智能化大潮中,农药制剂装备发展迅猛,农化加工业到了新的拐点,能否实现智能化改造,是农化企业实现弯道超车的关口。反之,农化企业不能与时俱进,自以为非,果断投入,招贤纳才,做坐井之蛙,作碧上之观,很快会被边缘化,被现代智造业所淘汰。
农药制剂生产的新途径——数据化管理。如果没有合理的数据就无所谓自动化和智能化。农药制剂生产智能化的关键因素包括:配方、设备、规程、流程。企业要对生产各个步骤进行数据化确定,确保每个环节都由数据支撑,减少人为干预。
各领风骚数十载,成为农化标杆更能胜出。在很多国家,七八家大企业即占据了市场份额的80%。在中国,市场份额也是向产业品牌集中,多而散的布局被打破。以前谁也说不清制造厂家数据,2020年初由农业农村部发布的数据推测合法企业不足2,000家,其中包含卫生农药厂家。农药制造企业正进一步整合、提升,农药加工企业进一步走向现代化,小厂、小品牌被淘汰是必然。我国农药产能过剩已持续多年,远远超过市场需求,原来长期出口的大部分产能因新贸易保护、新冠肺炎病毒流行,农药无效供给情况也越来越严重。农药负增长政策下,需要具有知识产权的新产品、与环境友好的新剂型唱主角,挑大梁。针对农药产品出现抗性问题,不可能再增加使用量,只有通过综合防治、取代产品来解决。对于农药企业来说,国内农药大量施用,国际市场大量采购的情况已不复存在。企业需要高效、绿色化的拳头产品角逐市场,需要套餐式增值服务提供给用户,成为农民或农业服务组织首选的品牌,值得信赖的服务提供商。
成为农药加工专家,建立加工中心是农药制造企业必选投资。新农药法规政策一方面要求农药加工也要进园进区,实现搬迁提升;另一方面支持农药加工委托加工、分装。竞争合作时代,拥有智能化加工车间的企业更有可能扩大成为农药制剂加工中心,承揽同行的农药加工业务。行业定位是不必再建多少加工线,可委托同行加工,承揽其他企业的生产。紧急应市的产品更具有协同加工的必要。建立一定规模的专门从事代工的共享式车间成为理想的创利模式,最大限度利用自己的设施,最大可能压降生产成本,从而有能力以优势的价格、快速的供货赢得市场先机。
实现智能化同时,自然实现“以人为本、安全、环保”诸目标。硬件是企业生存的必要条件,更重要的是软件——流程、制度、理念、秉承工匠精神的人和团队。企业要注重培养既掌握化工工艺和数字技术,又熟悉农药制剂加工的复合型人才。
融入智能,加速关键技术的产业化开发,拥有同时掌握化学工程和数字技术,又熟悉农药制剂的复合型人才队伍,是迈向农药制剂制造强国征途的必备力量。
设备都按照最高安全标准打造。绿色的洁净新风空调系统和高效节能的废气回收系统相结合,打造舒适的生产环境。
未来已来,光阴迫,抓智造时不我待。“智造”不能赶时髦,是现代化企业建设基础,目的是达到环境的合适性。环境好了能让员工有尊严地工作,使企业有理由生存。以自动化设施减人,以数据化体系减人,以程序代替人工操作,以数据再现过程,最后实现互联式协同生产管理。持续变革,彻底改变传统建设的费心、时长、费钱、效差,推出EPC模式。打通产供销全流程,优化人才物资源最佳配制方案,采用智能化生产的原材料采供平台、零距离沟通用户的移动服务平台。
中国农药行业长期面临产能过剩、生产经营及使用低效、粗放生产、无序竞争、技术缺乏创新等问题,农药制剂生产又具有极强的技术密集型特点,面临着转型升级的挑战,农药制剂企业只有向智能化、自动化、信息化、共享化方向发展才有生路,才有历经行业大洗牌,恶性竞争消退后市场增长,进而获得较丰厚利润的机会。