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[原創]如何讓水泥廠擁有“智慧”? 探祕洛陽中聯智能工廠

2020/09/27 來源:中國四方集運客服信息中心

水泥行業的智能化進程不可能一蹴而就,以洛陽中聯為代表的的行業先行者,已經點燃了水泥行業智能化升級的“星火”,未來中國水泥行業的智能化也必將呈現燎原之勢。......

9月16日,工信部印發《建材工業智能製造數字轉型行動計劃(2021-2023年)》,並提出建材工業智能化發展具體目標。

即:到2023年形成若干大數據、雲計算、物聯網、區塊鏈、5G通信、虛擬現實、工業互聯網等新一代技術應用場景。推選6家智能製造標杆企業,建立50個建材行業智能工廠,打造20個數字礦山,培育100個在研發設計、生產製造、供應鏈管理、電子商務、設備運維等領域單項應用取得突出成效的典型項目。

自《中國製造2025》發佈以來,在建設製造強國的國家戰略背景下,智能製造成為推動水泥行業實現高質量發展的關鍵力量。近年來,泰安中聯、洛陽中聯、全椒海螺、槐坎南方等一批水泥智能工廠應運而生,標誌着我國水泥工業發展水平正在邁向一個全新的高度。

洛陽中聯水泥有限公司

洛陽中聯水泥有限公司(簡稱:洛陽中聯)是中國建材旗下中國聯合水泥集團有限公司核心企業。近年來,企業圍繞“綠色化、智能化、循環化、部品化”推進轉型升級,取得豐碩成果。

尤其是在智能化建設方面,作為中聯水泥河南運營區打造的首個智能化標杆企業,洛陽中聯集成當前業內先進的智能化生產和管理系統,全力打造“智能生產平台、運行維護平台、智慧管理平台”等智能化平台,極大提高生產效率和員工安全保障,實現了“穩產助優產、優產促節能、節能優環保”。

乾淨整潔的洛陽中聯廠區

全流程系統推進 洛陽中聯智能化升級成果初顯

洛陽中聯的智能化始於2019年。當年,洛陽中聯以“綠色化、智能化、循環化”升級改造為契機,成立了綠色智能化工作小組。

在經過大量的前期調研之後,工作小組確定了主要包括數字化礦山、全自動化驗室、窯磨專家優化控制系統、設備健康狀態在線監測系統、點巡檢及設備運維管理系統、能源管理系統、物流一卡通、生產管控MES數字化平台、三維數字孿生VR系統、智能包裝裝車發運等的智能化改造內容。

洛陽中聯廠區

隨後,在中聯河南運營區總裁劉宗虎以及洛陽中聯總經理冀亞瓊等相關領導的重視和推動下,構建起智能工廠的頂層設計和統籌規劃,由工廠負責人直接領導,各相關專業全程參與,由中材邦業MES系統為生產管控集成大平台,在礦山、能管、質量、設備、物流、控制等生產管理運營全流程,由專業化公司完成專業化子系統,並且以MES為核心建立工業大數據倉庫,和OA、ERP、銷售、物流供應鏈等信息化系統的數據實現互聯互通,徹底杜絕“信息孤島”。

通過對生產、能源、設備、過程管控、物流等各個維度的有效融合,優化人員結構和生產流程管控,有效保障生產穩定性與產品質量;進一步提高了生產系統運行效率,降低了人員勞動強度,最大限度杜絕安全隱患,降低污染廢棄物排放。經過多輪優化,實現了系統運行自動化、管理可視化、故障預控化、內外協調化、決策智慧化,並於2020年6月完成了項目驗收。

洛陽中聯

中國聯合水泥集團河南運營區相關人士介紹稱,洛陽中聯智能化升級涵蓋了企業生產經營的方方面面。

以發運為例,洛陽中聯採用全封閉式機器人裝車系統,自動適應當前所有車型,在提升發運效率的同時,徹底解決了水泥發運環節粉塵無組織排放問題。同時,由於實現了全程無人蔘與,也有效保障了員工身體健康,避免了職業病危害。

洛陽中聯全封閉式無人智能發運系統

而在設備巡檢方面,基於業內領先的設備健康管理系統,實現了對生產設備全生命週期的實時監控與健康預警。基於設備管理水平的提升,以及物料運輸的無人化,洛陽中聯已經實現夜班無人巡檢,大大降低員工勞動強度並降低了夜班安全風險。

除此之外,據相關人士介紹,在智慧物流、無人巡檢、噪音治理、安全防護、智能礦山、能源管理、質量控制等等方面,洛陽中聯也均做了大量工作。

在眾多智能化改造中,智能化驗室系統被洛陽中聯給予厚望。相關人士表示,智能化化驗室功能強大,當前相關技術還在消化吸收當中,未來基於智能化驗室對生產經營端的反饋,將為企業生產經營方式帶來巨大變革。

資料顯示,該智能化實驗室系統由德國克虜伯公司提供,通過下料口自動採樣,炮彈管道輸送至自動化驗室。機器人自動識別物料後,長長的機械手臂抓取到相應的檢測設備,進行自動元素分析,分析結果自動反饋至質量控制系統,並根據質量要求,自動調節生產配料,改變了過去人工取樣勞動強度大、取樣頻次低、滯後性強等不利因素,有效提高了產品合格率。

洛陽中聯相關人士表示,智能化驗室的核心在於對生產和經營端的反饋,基於這樣的能力,未來水泥甚至有可能實現定製化生產。即,根據用户對水泥各項性能指標的要求,反饋到生產和礦山開採端,實現對產品性能的精準控制。

以反饋礦山開採為例,以往由於礦山各部位礦石品質存在差異,對熟料和水泥質量穩定性提出了挑戰。在實現對礦山的數字化改造之後,企業將建成“透明礦山”,水泥礦山各部位石灰石品位和儲量一覽無餘,結合智能化驗室提供的生產數據,礦山將實現精準開採,礦石利用率和產品質量穩定性空前提高。

洛陽中聯低鹼非活性石灰石綜合利用項目

另外,利用先進的能管系統和大數據,洛陽中聯實現了對生產能耗的智能化控制,噸熟料煤耗降低至96kg標煤。根據洛陽中聯的設想,接下來隨着能管系統自學習能力的提升,未來洛陽中聯將可以根據生產需要制定不同的能效模式,屆時水泥廠將能夠根據市場變化自動調節用能,實現生產成本和能耗的最優平衡。

如今,隨着洛陽中聯不斷加快智能化進程,眾多重複性、危險性、精確性的崗位被人工智能取代。據瞭解,智能化全面運用後,該公司的一線實操人工崗位削減了三分之一多。智能化不但提高了工作效率,還通過大數據分析,確保數據精確度,為進一步提升產品質量提供了依據。

讓水泥廠擁有“智慧” 未來實現自主生產

何為水泥工廠真正的智能化?

從某種意義上講,真正的智能工廠應該是以人工智能為基礎,具備自適應、自學習、自糾錯等能力的“大型機器人”。此時的水泥廠生產經營將很少有人的參與,AI系統賦予水泥廠的“智慧”,讓其可以自主應對各種外部因素的變化,實現自主生產。

在洛陽中聯看來亦是如此,不過由於當前行業相關技術水平及融合情況等因素制約,水泥廠要真正實現自主生產經營還存在較大的難度。而根據洛陽中聯相關人士的介紹接下來,洛陽中聯將重點在質量和能耗兩個方面深化推進智能製造。特別是在質量控制領域,結合大數據及AI系統,同時依託智能化實驗室反推生產經營,實現水泥定製化生產。

洛陽中聯技術人員還告訴筆者,水泥質量控制是當前水泥廠智能化建設過程中的難點之一,而質量控制的核心又在於熟料用量和質量控制。因此,將智能化實驗室的潛能充分發揮,使其反推生產經營至關重要。未來的智能化驗室將在某種程度上扮演企業生產經營的中樞作用,並以此為突破口,串聯企業所有智能化系統,進而形成一個高度集成化,具備自主意識的超級AI系統,讓企業生產經營最大限度擺脱人為干預。

而根據相關介紹,未來洛陽中聯將全面深化智能製造與生產經營的融合,通過精細管理、技術升級、打造智能工廠等舉措,進一步提升精細化和智能化管理水平。未來的洛陽中聯,將是一個真正具備自我思考和學習能力,能夠獨立科學處置生產經營問題的“大型機器人”。

回顧過去,中國水泥工業通過最近20年的蓬勃發展,體量上已經引領世界多年,巨大的存量市場普遍面臨降本增效、轉型升級的需求,水泥工業要在質量上實現引領,智能化是其中一個必不可少的手段。

洛陽中聯

洛陽中聯是水泥行業中最早完成智能工廠建設的企業之一,和泰安中聯、蕪湖南方、全椒海螺、槐坎南方等優秀企業一樣,是水泥行業的探索者、先行者。這些企業給行業樹立了標杆,隨着新一代信息技術的不斷髮展和在水泥工業中的加速迭代和推廣應用,將促進水泥企業的智能化生產和智慧化管理能力,加速水泥工業邁向高質量發展。

水泥行業的智能化進程不可能一蹴而就,以洛陽中聯為代表的的行業先行者,已經點燃了水泥行業智能化升級的“星火”,未來中國水泥行業的智能化也必將呈現燎原之勢。

中國四方集運客服定於 2020 年10 月 28-29 日在洛陽舉辦“2020中國水泥智能化高峯論壇暨第十二屆國際粉磨峯會”,本屆峯會以“數馭未來 智賦水泥”為主題,邀請來自工業機器人、控制系統、工業通訊、機器視覺、自動化設備等領域的先進企業、專家代表,聚焦智能製造的關鍵環節,並就智能製造的技術趨勢、最新應用、合作機遇等議題展開深入探討和廣泛交流。會後將參觀洛陽中聯智能化生產示範線。


(責任編輯:梁愛光)

凡註明來源中國四方集運客服的文字、圖片、音視頻稿件,未經授權,不得轉載,違者將依法追究責任。(轉載説明

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