智能化已叩響水泥行業裂變的時代之音
1889年,在河北唐山開平煤礦附近,設立了用立窯生產的唐山“細綿土”廠;1906年,唐山細棉土廠定名為啟新洋灰股份有限公司,這是我國水泥工業的誕生和我國百年水泥工業的開端。
回首過去的一百多年,水泥行業從引進國外技術(立窯、濕法水泥窯等)到建立現代化的新型干法水泥工廠;從“兩高一資”轉向協同處置、余熱發電的綠色可持續發展;從傳統的制造業轉型為互聯網賦能的智能制造,實現了跨越式發展。
未來,隨著5G、人工智能的不斷發展,智能化將貫穿水泥生產的各個環節,助力行業形成新的經濟增長點,成為具有劃時代意義的里程碑。不過推進水泥行業的智能制造是一項復雜而龐大的系統工程,也是一件新生事物,不能一蹴而就。
在此背景下,中國水泥網舉辦的“2019中國水泥智能化高峰論壇暨第十一屆國際粉磨峰會”在南京召開。會議邀請了中國建筑材料聯合會會長喬龍德、安徽海螺集團副總經理何承發、亞洲水泥(中國)控股公司副執行長兼技術總監張振崑、廣西魚峰集團有限公司副董事長潘柳紅、中國水泥網高級顧問樊粵明、中國水泥網高級顧問袁亮國、中國水泥網高級顧問蔣曉臻等600余人共同見證智能化變革的時代盛宴。
會議現場
智能制造是新時代發展的代名詞
2015年我國頒布實施制造強國戰略的第一個十年行動綱領—《中國制造2025》,將推進信息化與工業化深度融合作為戰略任務和重點之一,要求加快推動新一代信息技術與制造技術融合發展,智能制造成為兩化深度融合的主攻方向;2016年,工業和信息化部制定《智能制造發展規劃(2016-2020年)》;2018年,建材聯合會“兩個二代”工作組發布《水泥工廠全智能化技術達標標準》。智能制造作為當代社會發展的代名詞逐漸成為新時代的印記。
智能制造之勢已然明顯,那么智能制造首先要如何定義?喬龍德、賈華平等領導、專家在會議上給出了何為智能化的答案。
中國建筑材料聯合會會長喬龍德
中國建筑材料聯合會會長喬龍德指出智能化是時代進步造就的知識、技術、信息、數字化等多元融合的組合體,是現代化提升到由單個現代化單元集成。簡而言之,智能化的實現不是單一元素的“單打獨斗”,而是知識、技術、信息等多元素在同一個時代的閃亮。
中國水泥網董事長邵俊
中國水泥網董事長邵俊表示,智能化水泥工廠不再是一個由人組織生產的工廠,而是一個擁有自我思維能力,自我糾錯能力,自我學習能力的巨型機器人。在此過程中,以大數據,云計算為依托的人工智能將掀起水泥工業一次全新的技術革命浪潮,為水泥工業節能減排,降低職業病危害開創一片新天地。
中國水泥網高級顧問賈華平
中國水泥網高級顧問賈華平認為,所謂智能制造并不單單是生產制造上的自動化、智能化,也就是說自動化、機器人、無人化都不等同于智能化。更是應用到從數據層的機器視覺、射頻識別、傳感器等,到網絡層的物聯網、大數據、云計算等,再到執行層的智能裝備、機器人、3D打印等,最后形成智能工廠的制造方案。
中材國際(南京)信息智能中心副主任穆加會
另外,中材國際(南京)信息智能中?副主任穆加會也表示計算機網絡技術(含IOT)、通訊技術(含4G/5G)、在線分析和檢測技術、智能傳感技術、自動控制技術、人工智能技術、現代管理技術是貫穿整條水泥生產線智能化建設的核心技術。值得一提的是,水泥企業的智能化升級可從生產端到銷售端實現一體化。從銷售端來說,袋裝領域的袋子采購、水泥裝車、運輸都離不開智能應用,據了解,四川袋臨天下新材料有限公司的方底袋APP已完全實現了方底袋線上采購,可謂水泥采購的一個有效嘗試。
智能制造是中國水泥行業引領全球的決勝性力量
繼蒸汽技術革命(第一次工業革命)、電力技術革命(第二次工業革命)、計算機及信息技術革命(第三次工業革命)后,以人工智能、機器人技術、虛擬現實、量子信息技術等為突破口的第四次工業革命席卷而來。智能制造成為新一代工業革命的核心驅動力。
海螺集團技術中心副主任詹家?
海螺集團技術中心副主任詹家干表示水泥工業的發展目前正處于新舊動能迭代更替的關鍵階段,運用人工智能和信息網絡等現代技術,推動水泥工業生產、管理和營銷模式的變革,正逐漸成為水泥工業高質量轉型發展的重要任務。
目前來看,我國多家水泥企業已開始了水泥行業的智能探索與應用并在這場浪潮中取得了靚麗的成績。如2015年泰安中聯點火投產后,經過近4年時間的智能化改造成為了首個入選工信部“智能制造試點示范”的水泥制造企業;2019年3月我國自主研發的水泥行業首個智能工廠在全椒海螺建成投產。
全椒海螺智能工廠是海螺集團集成30多年來在生產、技術、管理等方面的運行經驗,通過自主研發、集成創新和國內科研機構深度合作建成的水泥行業首個全流程智能化示范工廠。該工廠以智能生產為核心、以運行維護做保障和以智慧管理促經營為三大平臺,取得工廠運行自動化、管理可視化、故障預控化、全要素協同化和決策智慧化等智能化成果。據了解,全椒海螺智能工廠設備自行檢測、數據自動歸集、隱患提前暴露,使現場巡檢工作量下降40%,設備運行周期延長37%,專業用工優化20%以上。
會議上,喬龍德在剖析我國智能化現狀時,肯定了中聯泰安、全椒海螺還有賽馬在智能化研發上取得的成績。但就目前整體水平而言,喬龍德認為我國的智能化發展缺乏系統的基礎研究和理論研究、統一的目標和標準的制定、研究與應用的緊密結合。
意識到發展的不足就要補齊短板,下一步我國水泥行業智能化要走向何?
“針對智能化發展的短板,行業當發掘在軟件應用上的潛力,制定完善的智能化政策,打通領域、系統和內外部之間的聯系,將中國水泥真正領先全球”喬龍德說。
泰安中聯梁學文
泰安中聯梁學文提到,為了更好地實現水泥工業的智能化,首先要做好系統框架的規劃,以便數據整理,達到互通互容。在建設過程中,泰安中聯以礦山開采智能化、原材料處理無均化、生產管理信息化、生產過程自動化、耐火材料無鉻化、物料粉磨無球化和現場生產無人化為思路,逐步朝著智能化轉型。
此外,穆加會在會議上建議,提高企業的勞動生產率、安全運行能力、應急響應能力、風險防范能力和科學決策能力,才能最終實現生產裝備智能、生產過程智能、生產經營智能的全智能化水泥工廠。
立足于當代,我們肩負的是全球水泥工業面向更高層次發展的偉大歷史使命。中國水泥網董事長邵俊表示,未來的水泥工業要實現智能化,需要的不僅要裝備升級、線控系統升級、專家優化系統升級,更重要的是利用大數據資源,推進商業決策的智能化升級,為企業生產經營提供科學依據,實現精準決策。
粉磨系統的智能制造與節能減排
當然,在水泥行業智能化發展進程中,作為重要的生產環節,粉磨系統智能化必不可少。細數行業目前情勢,總的來說有環保趨嚴、錯峰停窯熟料價格上漲,P.C32.5水泥的取消和大企業集中度的逐漸提高。于粉磨站而言,作為有后援的企業粉磨站與“勢單力薄”的粉磨站要如何應對當前局勢?
據中國水泥網大數據研究院統計,年產能在60萬噸以下的小型粉磨站是為主流,數量占比約在55%;100萬噸及以下規模的粉磨站占78%;產能在200萬噸以上的粉磨站數量相對較少,其中大多數則隸屬于大型水泥集團。大型水泥集團下的粉磨系統從設備設施、技術等多方面來說都占有壓倒性優勢,而身為行業主流的第三方社會粉磨站又該如何在重重包圍之中“撕殺”出生存的縫隙呢?
會議上,專家、教授、領導各成“一家之言”。不過總而言之皆離不開智能化、節能降耗和熟料利用三個關鍵詞。
華南理工大學材料與工程學院副教授吳笑梅
華南理工大學材料與工程學院副教授吳笑梅認為,實現熟料效益最大化是當前粉磨行業亟需解決的主要問題。在報告中,吳笑梅充分分析了在同等力學性能前提下,水泥粉磨如何滿足提高熟料利用率。同時,與會的行業人士也介紹補充了智能化在提高熟料利用率方面的積極作用。
中國水泥網高級顧問、粉磨專家鄒偉斌
在能耗使用方面,中國水泥網高級顧問鄒偉斌系統總結了當前粉磨系統的能耗現狀。鄒偉斌表示,目前生產P.O42.5級水泥,系統粉磨電耗先進值已≤26kWh/t,少數系統粉磨電耗≤ 22 kWh/t ~24 kWh/t,而極個別在20kWh/t左右。在進一步推進節能降耗上,他提出粉磨系統應增大預粉磨能力。此外,賈華平認為質量和產量是系統操作中需要平衡的主要矛盾,這個平衡點就是一個合適且穩定的細度。故而,水泥細度的穩定能減少產能和電耗的浪費。
另外,在2019年4月8日,國家發展改革委發布了《產業結構調整指導目錄(2019年本,征求意見稿)》,鼓勵粉磨系統節能改造(水泥立磨、生料輥壓機終粉磨等)。國家鼓勵粉磨系統節能改造是順應節能減排的大趨勢也給粉磨企業更多激勵,從節能改造入手提高企業的市場競爭力。
當然智能化的發展是粉磨系統每個環節實現節能降耗、熟料最大化的驅動力,不可或缺且迫在眉睫。針對當前粉磨系統智能化升級,賈華平提出“水泥細度”是實現智控系統的關鍵變量,企業在構建智能化框架時要多變量調控、關鍵變量嚴謹、程序不斷滾動優化。
2019年上半年全國水泥產量為10.45億噸,比去年同期增產4761萬噸,同比增長6.80%。受各方因素影響,上半年水泥行業利潤預計達到800億元,將再次創下新高。相信隨著中國經濟的蓬勃發展、工業4.0、5G時代的到來,水泥行業在情勢刺激和政策支持的情況下,智能化轉型將全面鋪開。
編輯:余婷
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