在當今全球制造業加速向數字化、智能化轉型的時代背景下，新材料作為高新技術產業和先進制造業的基礎與先導，其生產過程的精細化、可控化、智能化水平，直接關系到產品質量、生產效率與市場競爭力。和利時公司攜手杭州聚合順新材料股份有限公司，以“精益求‘精’”為核心理念，通過先進的流程模擬技術對批次控制進行深度驗證與優化，成功探索出一條具有行業特色的新材料智慧轉型之路，為新材料技術推廣服務樹立了典范。
一、 項目背景：新材料生產的挑戰與機遇
杭州聚合順作為國內尼龍新材料領域的領軍企業，產品廣泛應用于電子電器、汽車、紡織等多個關鍵領域。隨著市場對材料性能一致性、生產穩定性和定制化需求日益提升，傳統依賴人工經驗與離散控制的間歇式批次生產模式，在質量控制、能耗管理、工藝重現性等方面面臨嚴峻挑戰。如何實現從“經驗驅動”到“數據驅動”和“模型驅動”的轉變，成為企業提升核心競爭力、實現高質量發展的關鍵命題。
二、 核心策略：以流程模擬賦能批次控制精進
本項目以“精益求‘精’”為目標，其核心在于引入并深度融合流程模擬技術，對復雜的聚合反應批次生產過程進行數字化映射與前瞻性驗證。
- 構建高保真數字孿生模型：項目團隊基于聚合順的實際生產工藝、設備參數與物料特性，利用先進的流程模擬軟件，構建了涵蓋反應動力學、熱力學、傳質傳熱等關鍵機理的高保真度數字模型。該模型能夠精確模擬從投料、反應、溫控到出料的全批次生命周期。
- 批次控制策略的虛擬驗證與優化：在模型基礎上，對預設的先進控制策略（如APC）、配方管理、順序控制邏輯進行仿真運行。這相當于在虛擬空間中進行了無數次“生產試驗”，提前暴露了控制回路耦合、參數敏感度、異常工況處理等潛在問題，從而在實物投資前優化了控制方案，大幅降低了試錯成本與風險。
- “模擬-實施-反饋”閉環迭代：將模擬驗證優化的控制策略部署到和利時提供的集散控制系統（DCS）及制造執行系統（MES）中。實際生產數據持續反饋至模擬模型，用于模型校正與自學習，形成“虛實互動、持續改進”的閉環，使得批次控制精度與工藝理解不斷深化。
三、 實施成效：智慧轉型的特色成果
通過流程模擬與批次控制的深度融合，項目取得了顯著成效：
- 質量躍升：產品關鍵質量指標（如分子量分布、粘度）的批次間差異顯著縮小，一致性達到行業領先水平，滿足了高端客戶嚴苛的標準。
- 效率倍增：通過優化反應路徑與控制參數，平均批次周期時間有效縮短，設備利用率得到提升，產能實現柔性擴展。
- 能耗與物耗雙降：精確的溫控與物料投加控制，減少了能源浪費與原料損耗，踐行了綠色制造理念。
- 知識沉淀與傳承：將工藝專家經驗轉化為可量化、可復用的數字化模型與控制邏輯，解決了知識依賴個人的難題，為工藝創新和新產品開發提供了強大平臺。
- 安全與合規強化：模擬技術對極端工況和故障場景的推演，完善了安全聯鎖與應急預案，提升了生產本質安全水平。
四、 推廣價值：打造可復制的智慧轉型范式
和利時與杭州聚合順的合作項目，不僅僅是一次成功的技術應用，更是一次關于新材料行業如何實施智慧轉型的思想與實踐創新。它清晰地詮釋了“精益求‘精’”的內涵：
- “精”于數據：以全流程、高頻率的數據采集為基礎。
- “精”于模型：以深入工藝機理的模擬模型為核心洞察工具。
- “精”于控制：以經過虛擬驗證的先進控制為精準執行手段。
- “精”于協同：自動化供應商（和利時）與工藝生產企業（聚合順）的深度協同，是項目成功的保障。
這條“特色之路”為眾多面臨類似挑戰的新材料企業提供了可借鑒、可復制的轉型范式。它表明，智慧轉型并非簡單的設備聯網或系統堆砌，而是需要圍繞核心工藝價值，利用數字化工具進行深度的流程再造與控制革命。
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在從“制造大國”邁向“制造強國”的征程中，新材料產業的智能化升級至關重要。和利時與杭州聚合順“精益求‘精’”的實踐，通過流程模擬技術這把“金鑰匙”，打開了批次生產智能化、精密化的大門，不僅為企業自身鑄就了堅實的競爭壁壘，也為整個新材料行業的技術推廣與轉型升級，點亮了一盞特色鮮明、路徑清晰的引路之燈。這一模式有望在更廣泛的精細化工、生物制藥等批次流程行業生根發芽，持續賦能中國高端制造業的高質量發展。
