智造轉型 | 水泥工業發展現狀及兩化融合重點舉措分析

水泥工業是我國國民經濟發展的重要基礎原材料工業。我國水泥行業一向能源、資源利用效率偏低，原燃料可替代率較低，粉塵和廢氣排放值較高，信息化、智能化相對落後。這些因素制約著中國水泥產業的健康和可持續發展，導致水泥行業發展遇到了一定的困難，從而也加劇了企業間競爭。在嚴酷的發展形勢面前，許多企業從改進或創新生產和管理方式著手，提高自身競爭力，在眾多的創新中，信息技術應用是較為重要的一種方式。

一、國內外水泥工業智造發展現狀

在計算機遠未普及的90年代，德國水泥工廠的自動化就發展不錯了，如無人值守硬體系統，專家協同軟體等等，而當下隨著計算機大數據應用的興起，國外水泥工廠已經開始從自動化邁入智能化。基於大量自動化設備及先進管控系統並以大數據應用為基礎的商業智能系統，為水泥企業生產經營提供了更為科學的指導，水泥企業也正日益成為現代智能科技的結合體。

在國內，水泥智能工廠近年來被廣泛提及，尤其是在裝備製造領域，「智能」正在成為企業宣傳自己產品過程中避之不開的主題。但是，關於何為水泥智能工廠，智能工廠應該為國內水泥企業生產經營帶來哪些實際幫助的定義卻相對模糊。

具體而言，水泥智能化工廠系統需要做到根據實際採集到的各項工廠運行數據對整個水泥生產流程進行優化，進而減輕工人的勞動強度，提高整個水泥生產系統的運行效率，杜絕水泥工廠的安全隱患，從根本上降低工廠的運營成本，只有實現這些目的，智能化才真正有實際運用意義。

二、六舉措推進水泥工業智能製造

2017年中國水泥協會正式發布《水泥工業「十三五」發展規劃》，規劃指出：通過政策引導和鼓勵，進一步加快推動水泥行業兩化融合工作，提升水平全面推廣，實現智能製造、控制、管理。深化互聯網、移動互聯網、工業互聯網、物聯網、雲計算、大數據在水泥工業中的系統應用，加快兩化融合技術及管理體系標準制訂與推廣。

(1) 重點推進水泥企業信息技術的綜合集成應用，實現生產製造、經營管理等過程的信息貫通。

(2) 促進信息技術在節能降耗減排和循環經濟等全方位應用，加快企業能源管控中心項目建設，推廣水泥企業能效管理優化技術等。

(3) 深化智能感知、物聯融合技術、水泥生產全流程智能協同控制技術、生產智能監測及預警技術等在生產過程中的集成應用。

(4) 推進工業機器人、智能感測器、智能儀器儀錶、在線檢測設備、固體廢棄物智能化分選裝備、智能化除塵裝備等應用，推進水泥工業生產過程數字化、智能化、柔性化。

(5) 重點支持開發適合水泥工業高溫窯爐和大流量傳輸實時監測的溫度、壓力、質量、流量、物料成分等感測器，實現水泥生產過程數字化、可視化。

(6) 開展包裝「機器代人」等專項試點，應用智能製造關鍵技術開展智能工廠、數字礦山、工業機器人試點示範研究等。

三、水泥工業智造燈塔

1、中聯水泥

中國建材集團旗下的中聯水泥建成一條5000噸/日低碳、節能、環保的智能化水泥示範線，該示範線是我國水泥行業首條世界級低能耗新型干法水泥全智能生產線，堪稱世界水泥行業的「夢工廠」。集中呈現礦山開採智能化、原料處理無均化、生產管理信息化、生產控制自動化、耐火材料無鉻化、物料粉磨無球化、生產現場無人化、生產過程可視化八大特點。生產線生產流程實現全封閉無塵化，噸產品能耗比同比節約20%以上，人均勞動生產率提高80%。業內專家評價，其電耗、熱耗、自動控制、縮短水泥製造流程等技術經濟指標均達到了世界領先水平。

在工業和信息化部公布的「2015年智能製造試點示範項目」名單中，中國建材集團所屬泰安中聯水泥有限公司的水泥智能工廠項目，成為水泥行業首個也是唯一一個上榜項目。

2、冀東水泥

唐山冀東水泥股份有限公司（以下簡稱「冀東水泥」）始建於1979年，是一家具有近40年歷史的大型國有企業。

根據水泥智能工廠建設規劃，冀東水泥相繼建成了生產數據採集和管控體系，使得生產數據的採集、存儲、分析和利用變得準確高效；水泥熟料燒成專家系統的試點應用，實現了數據的深度利用以及經驗智慧的共享，工藝操作水平得到了極大提高；工廠物流智能發運系統實現了對水泥產成品發運以及原材料進廠流程的全閉環管理，避免人為因素的干擾，大幅提高了發運效率的同時，堵塞了管理漏洞。此外，通過水泥純低溫餘熱發電系統的建立，使熱能利用率顯著提高，在節約煤炭等能源消耗的同時減少了污染，也降低了企業成本，實現了企業和社會的共贏；

經過多年的實踐，冀東水泥智能製造項目已初見成效。一是生產效率有效提高，生產成本進一步降低。其中勞動生產率提高30%，單位產品能耗降低35%，設備維修成本下降20%，故障停機率下降30%。二是「綠色製造」理念進一步深化。年節約標煤385萬噸，減排二氧化碳近1000萬噸，年消耗電石渣、粉煤灰等固廢2500噸以上。

當前，水泥工業智能製造還處在試點示範階段，水泥工業從整體上處在工業2.0到3.0階段，向工業4.0邁進任重道遠。鑒於國內水泥工業智能化程度仍然有待提高，因此未來業內還需持續加大創新和技術研發力度，開展廣泛的交流與合作，共同推進水泥行業智能化升級。