近日,經(jīng)地方推薦、專家評審,工信部原材料工業(yè)司發(fā)布2022年60個建材工業(yè)智能制造數(shù)字轉(zhuǎn)型典型案例,涵蓋信息技術(shù)供應(yīng)商、系統(tǒng)解決方案、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)場景、工業(yè)APP、智能工廠、數(shù)字礦山、單項應(yīng)用等7個方向。
其中,邢臺金隅冀東的設(shè)備遠程在線監(jiān)測系統(tǒng)、槐坎南方的水泥全流程智能化綠色工廠、桐廬紅獅的水泥工業(yè)大腦、中建材的基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的水泥智能生產(chǎn)管理APP等多個與水泥行業(yè)相關(guān)的智能化項目入選。
發(fā)布案例是為了落實《建材工業(yè)智能制造數(shù)字轉(zhuǎn)型行動計劃(2021-2023年)》(工信廳原[2020]39號),在行業(yè)內(nèi)形成一批可復制、可推廣的成果,宣傳推廣經(jīng)驗做法,推動建材工業(yè)與新一代信息技術(shù)在更廣范圍、更深程度、更高水平上實現(xiàn)融合發(fā)展。這些案例具有一定的代表性,為建材工業(yè)智能制造提供了有益探索。
此次發(fā)布的典型案例,不僅為水泥企業(yè)樹立了標桿,更是再次從國家層面體現(xiàn)出水泥行業(yè)目前的發(fā)展趨勢——數(shù)字化、智能化成為行業(yè)風向標。水泥企業(yè)必須深入挖掘生產(chǎn)運營數(shù)字化、智能化需求,持續(xù)探索水泥生產(chǎn)運營數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級路線。
《“十四五”數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃》——我國數(shù)字經(jīng)濟領(lǐng)域首部國家級專項規(guī)劃,聚焦建材、礦山、電力等重點行業(yè)“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”應(yīng)用,加快推進數(shù)字產(chǎn)業(yè)化和產(chǎn)業(yè)數(shù)字化,為盡快實現(xiàn)“數(shù)字中國、智慧社會”持續(xù)創(chuàng)新。
《建材工業(yè)智能制造數(shù)字轉(zhuǎn)型行動計劃(2021-2023年)》——到2023年修訂30項以上建材行業(yè)智能制造相關(guān)標準,明確指出要促進水泥行業(yè)生產(chǎn)方式的自動化、智能化、無人化變革。
《“十四五”智能制造發(fā)展規(guī)劃》——到2035年,規(guī)模以上制造業(yè)企業(yè)全面普及數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化,重點行業(yè)骨干企業(yè)基本實現(xiàn)智能化。推動先進工藝、信息技術(shù)與制造裝備深度融合,通過智能車間/工廠建設(shè),帶動通用、專用智能制造裝備加速研制和迭代升級。研制一批國際先進的新型智能制造裝備,研發(fā)新型干法水泥全流程智能化生產(chǎn)線成套裝備。
全國多地也陸續(xù)出臺智能化轉(zhuǎn)型的指導細則:河南針對包括天瑞、中聯(lián)、同力等52家水泥企業(yè)目前數(shù)字化等級制定了年度目標,要求到2022年底,全省水泥行業(yè)的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化水平顯著提升(詳情點擊:截止到今年底!52家水泥企業(yè)轉(zhuǎn)型時間緊迫!);重慶支持數(shù)字化車間、智能工廠、新模式應(yīng)用、物聯(lián)網(wǎng)等項目建設(shè),對先進項目給予補貼獎勵。
此次公布的智能化轉(zhuǎn)型典型案例中,有的是智能工廠,有的是智慧礦山,還有智能裝車、在線監(jiān)測、設(shè)備巡檢等多個智能化項目。對于整個水泥行業(yè)來說,都是非常具有參考價值的優(yōu)秀案例,按照先進企業(yè)的經(jīng)驗進行改造,盡早完成數(shù)智轉(zhuǎn)型,才能在未來的賽道中占得先機。
槐坎南方是中國建材集團面向水泥行業(yè)碳達峰、碳減排目標重點打造的智能制造示范線,在水泥行業(yè)最先開展“數(shù)字化轉(zhuǎn)型2.0”流程級兩化融合貫標。秉承以智能裝備、智能生產(chǎn)、智能運維、智能運營、智能決策為核心,以數(shù)據(jù)、算力、算法、場景和全鏈路的技術(shù)集群為技術(shù)驅(qū)動的理念進行生產(chǎn)管控智能化建設(shè)。
通過配置先進的在線分析檢測設(shè)備,實現(xiàn)關(guān)鍵設(shè)備數(shù)控化率達到96%以上、生產(chǎn)數(shù)據(jù)自動采集率達到98%以上、燒成工序關(guān)鍵指標實時量化檢測、過程質(zhì)量數(shù)據(jù)高頻檢測、實現(xiàn)質(zhì)量的預測和閉環(huán)控制;全面對接整合原有一卡通、辦公系統(tǒng)等7個存量信息化系統(tǒng),為智能控制系統(tǒng)、設(shè)備管理、能源管控、質(zhì)量管控等21個新上子系統(tǒng)提供統(tǒng)一大數(shù)據(jù)倉庫支撐,實現(xiàn)生產(chǎn)、能源、質(zhì)量、設(shè)備、運維、備件、績效、成本、采購等全生產(chǎn)運營流程的異構(gòu)數(shù)據(jù)整合,生產(chǎn)數(shù)字化整合率達到98%。
近年來,臨沂中聯(lián)水泥有限公司不斷加快新技術(shù)、新設(shè)備、新材料、新工藝的應(yīng)用,對現(xiàn)有水泥生產(chǎn)線進行智能化技改提升,技改覆蓋五大場景。
為推動數(shù)字轉(zhuǎn)型,提高兩化融合水平,公司開發(fā)智慧數(shù)據(jù)分析平臺,該平臺是基于私有云模式的水泥生產(chǎn)全過程大數(shù)據(jù)智能管控平臺。為實現(xiàn)生產(chǎn)經(jīng)營各系統(tǒng)數(shù)據(jù)互聯(lián)互通,公司自建私有云,安裝安超ArcherOS 2020服務(wù)器及分散控制系統(tǒng),實現(xiàn)了機房的集約化管理,利用軟件代替人工操作,穩(wěn)定性得到提升。
同時,對高溫風機、煤磨風機、羅茨風機等進行改造,改造后各項設(shè)備參數(shù)智能控制,節(jié)電效率提高25%以上。安裝設(shè)備與人員安全監(jiān)控管理系統(tǒng),數(shù)據(jù)進入生產(chǎn)監(jiān)控中心,提高了設(shè)備與人員安全管理水平。
安裝生料在線分析系統(tǒng)、激光粒度分析儀及窯頭熱成像儀,大大提高了質(zhì)量的穩(wěn)定性。開發(fā)使用熒光儀MLD檢測技術(shù)(熔片法),化學成分檢驗由機器代替人工,檢驗效率提高60%。安裝設(shè)備狀態(tài)在線監(jiān)控系統(tǒng)、油品在線健康管理系統(tǒng)、電機健康管理系統(tǒng),提高了設(shè)備預檢預修能力,預防了大型設(shè)備損壞事故。
2018年7月,東華水泥同阿里云公司簽訂合作協(xié)議,聯(lián)合成立山東東華智能制造研究院,全力研發(fā)全國首個水泥“工業(yè)大腦”,用數(shù)字賦能傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),讓數(shù)據(jù)產(chǎn)生價值。
水泥工業(yè)大腦以大數(shù)據(jù)為核心,圍繞水泥熟料生產(chǎn)的能耗優(yōu)化、質(zhì)量穩(wěn)定,利用人工智能技術(shù)精準建模,尋求產(chǎn)量、質(zhì)量、能耗之間的最佳控制參數(shù),在不增加生產(chǎn)設(shè)備,不改變生產(chǎn)工藝的前提下,達到產(chǎn)量高、能耗低、質(zhì)量穩(wěn)定的目標。
山東東華水泥有限公司智能化工廠建設(shè),以大數(shù)據(jù)驅(qū)動生產(chǎn),把握“網(wǎng)絡(luò)安全、數(shù)據(jù)安全”兩大關(guān)鍵,建設(shè)智能安全生產(chǎn)系統(tǒng)、智能質(zhì)控系統(tǒng)、智能物流系統(tǒng)、數(shù)字礦山系統(tǒng)、智能設(shè)備管理系統(tǒng)、智慧能源系統(tǒng)為六大子模塊,通過連接DCS網(wǎng)絡(luò)、工業(yè)傳感器采集等方式獲取生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù),打破內(nèi)外信息系統(tǒng)產(chǎn)生的物理數(shù)據(jù)孤島,利用采集的歷史數(shù)據(jù)進行優(yōu)化模型建立、訓練與驗證,模型成功建立后,利用生產(chǎn)過程中的實時數(shù)據(jù),對模型進行進一步的訓練,直至模型擁有上線運行能力,通過DCS等工業(yè)自動化控制,實現(xiàn)模型的智能控制,水泥工業(yè)大腦與熟料生產(chǎn)深度融合,建設(shè)水泥生產(chǎn)的智能化工廠。
華新水泥萬噸線智能工廠項目基于微波通訊、人工智能、云計算、大數(shù)據(jù)等前沿技術(shù),研發(fā)應(yīng)用智能行車系統(tǒng)、設(shè)備智能巡檢系統(tǒng)、智能質(zhì)量管控系統(tǒng)、水泥先進過程控制系統(tǒng)APC、數(shù)字一體化系統(tǒng)等,實現(xiàn)水泥生產(chǎn)全過程的數(shù)字化、可視化和智能化。通過營銷數(shù)字化、智慧采購、智慧物流平臺等系統(tǒng),實現(xiàn)企業(yè)運營的數(shù)字化閉環(huán)管理。水泥綜合能耗平均下降約4%,營銷數(shù)字化平臺銷量占比高達95%以上,降低采購綜合成本10%~20%,物流效率提升近50%。項目成果對我國水泥行業(yè)數(shù)字化建設(shè)具有重要示范作用。
數(shù)字化礦山、智能工廠、清潔能源利用等都是吳忠賽馬在數(shù)字化、智能化方面全新的探索和實踐。
吳忠賽馬采用先進的機器人控制技術(shù),實現(xiàn)了室內(nèi)所有操作的無人化,24小時無人值守連續(xù)工作,并且每個操作環(huán)節(jié)都是高精度和高穩(wěn)定性的,位置控制精度最高可達0.05毫米,同時實現(xiàn)了24小時連續(xù)取樣及均化,保證了樣品始終處于完全密封狀態(tài),不受外界環(huán)境的干擾,避免了樣品的交叉污染,極大地提高了對工藝生產(chǎn)的指導作用。
數(shù)字化礦山將礦山資源、設(shè)備、人員、物資等全部數(shù)字化,利用衛(wèi)星定位導航、物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)庫、無人駕駛、人工智能圖像識別等先進的科學技術(shù),實現(xiàn)礦山生產(chǎn)管理過程的科學化、智能化,以達到合理利用礦山資源、安全生產(chǎn)、低成本生產(chǎn)和高效管理的目的。
窯磨專家系統(tǒng)的使用,優(yōu)化穩(wěn)定了中控操作,節(jié)省了燃料和電力成本,提高了熟料質(zhì)量的穩(wěn)定性,顯著提升熟料游離鈣的合格率,減小水泥性能的標準偏差(凝結(jié)時間、強度等)。180臺高清攝像機,全覆蓋礦山、生產(chǎn)、銷售、安防以及道路所有環(huán)節(jié),通過數(shù)據(jù)傳輸,實現(xiàn)運行的動態(tài)監(jiān)控、集中監(jiān)控、異地監(jiān)控,從而減小了操作人員勞動強度,降低了人員配置。