“工業4.0”為水泥工業帶來怎樣的思考?
今年10月10日,在由國務院總理李克強與德國總理默克爾共同主持第三輪中德政府磋商會議上,中德雙方發表《中德合作行動綱要:共塑創新》。多達110條的《中德合作行動綱要》涵蓋了政治、經濟、文化、農業、工業、文明等等諸多內容,而“工業4.0合作”的內容則頗為引人矚目。
何為“工業4.0”?德國學術界和產業界認為,“工業4.0”概念即是以智能制造為主導的第四次工業革命,是一種革命性的生產方法。按照目前的共識,工業1.0是蒸汽機時代,工業2.0是電氣化時代,工業3.0是信息化時代,工業4.0則是利用信息化技術促進產業變革的時代,也就是智能化時代。
李克強總理在這個時候提到“工業4.0”合作,意味著我國要在工業化與信息化同步發展的戰略中更快地促進兩者的融合,對促進經濟社會的發展有著重要的價值。
那么面對水泥工業的轉型升級,“工業4.0”將讓這個傳統的制造業煥發怎樣的生機呢?
智能化的生產方式
當前國內水泥企業基本上已經引入了DCS自動化控制系統,但僅僅是實現了一種初級的工業自動化,系統的優化集成能力與世界先進水平相比差距明顯,挖掘潛力十分巨大。
“工業4.0”涉及的智能化生產實際上是對原有工業自動化技術的全面升級,引入了更多的信息化技術,涉及整個企業的生產物流管理、人機互動以及3D技術在工業生產過程中的應用等,使企業成為新一代智能化生產技術的使用者和受益者,同時也成為先進工業生產技術的創造者和供應者。
當前的一個現實是,水泥行業正面臨嚴重的產能過剩,企業生產經營壓力增大,成本控制變得越來越重要。智能化生產方式的出現,由于減少了過多的人員干擾,不但可以提高設備運行效率,減少由于生產線運行波動造成的資源浪費和設備損壞,從而達到降低成本的作用,同時還能減少污染物排放,促進水泥工業的綠色發展。
以水泥回轉窯運行為例,很長一段時間以來,燒成溫度的控制基本依賴于經驗和操作人員素質,但是眾所周知,在水泥燒成過程中,受設備性能、原材料品質、原煤質量等工況的差異,溫度控制難度大,波動范圍較大,造成大量能源浪費,而這也是我國水泥工業單位能耗一直偏高的主要原因之一。
而這只是其影響的一個方面。事實上,由于水泥生產環節的復雜性,溫度問題往往又會影響到相關設備的運行,例如耐火材料和噴煤管的使用壽命,余熱發電系統的運行效率等等。
有基于此,目前國內部分企業已經開始研發相關智能控制系統,通過數學建模,整合生產數據,自動識別不同工況條件下放煤量,在控制窯溫,提升生產線運行穩定性,降低單位能耗等方面發揮了顯著效果。
但是,水泥工業的智能生產涵蓋的內容并不僅僅包括燒成系統。正如上文所言,水泥生產線工藝復雜且環環相扣,單一環節的智能化控制并不能實現整個生產線系統的全面優化升級。甚至在一定程度上,生產線薄弱部分反而會制約先進控制系統效能的發揮。
有基于此,通過建立涵蓋面更廣的測控點,收集有用數據,建立一個貫穿于水泥工業主體——“兩磨一燒”的科學控制,最大限度實現生產的精細化、智能化將是行業面向未來發展的關鍵。
智能的決策和管理
生產環節的智能化只是工業智能發展的重要組成部分之一,隨著現代生產制造企業外延性的不斷拓展,以及與金融、物流、電子商務等相關產業的“接壤”,生產經營管理已經日趨復雜化,同時伴隨著市場經濟環境瞬息萬變,智能化的決策和管理顯得越來越重要。
“工業4.0”在完成生產線系統及過程的優化的同時,給予企業運行管理能力的提升在某種意義上更為重要。例如,在水泥備品備件采購環節中,企業為了應對可能發生的設備損壞情況,一般需要儲備部分備件以供不時之需,然而在市場競爭日益激烈的今天,這一做法卻并不明智。
過多的備件庫存積壓,不但限制了企業流動資金更加大了庫存管理難度,造成企業生產成本的攀升和運營靈活性降低。在此背景下,若能基于生產線運行狀況,對耗材損壞速度進行跟蹤,預判備件更換時間,無疑將大大提升企業運營的科學性。
另外,在財務、銷售、物流、市場營銷策略等方面,智能化的決策也將為水泥企業帶來全新的體驗,改變現有運行模式。業內知名ERP軟件供應商,云天軟件工作人員表示,“未來,通過云技術將企業資源整合在一起,利用大數據的指導作用,企業管理將更加趨于智能化,以往基于經驗的管理方式將逐步被取代。”
水泥智能化升級整裝待發
與以往相比,以水泥智能工廠是一種全新的理想的生產系統,具備智能編輯產品特性、成本、物流管理、安全、信賴性、時間以及可持續性等能力,從而為各個顧客進行最優化的產品制造。這也意味著,創新技術、成本與時間的節約,形成一種針對現有工業生產模式的革命。
那么針對未來的智能化升級,水泥及相關產業是否準備好了呢?
目前,在智能化軟件開發領域,以杭州云天軟件代表的一批企業已經開始相關研究,推出了人員定位系統,無人值守系統,能源管理系統等方案。云天軟件全新推出的水泥行業信息化整體解決方案,已經涵蓋了水泥企業生產經營過程中90%以上的業務,包括采購、銷售、地磅、物流、倉管、設備、生產、質檢、財務等,從應用效果來看,年品均減少人為因素造成的經營損失百萬元以上,極大程度上提升了企業生產系統集成能力。
另外,在設備和備品備件方面,越來越多的企業已經開始意識到水泥工業升級帶來的挑戰,并提出了全新的服務模式。例如為企業建立更為詳細的產品應用數據庫,提供從設備生產到使用再到維護的全方位閉環服務,幫助水泥企業結合自身工況條件制定科學的備品備件使用方案等等,這些做法都將在水泥工業升級過程中發揮越來越重要的作用。
水泥工業智能化升級是未來發展的必然,將為我們描繪一個全新的水泥工廠生產模式,大大改變我們乃至社會對水泥生產的認識。然而,正所謂“一個籬笆三個樁,一個好漢三個幫”水泥行業的發展至始至終都離不開軟硬件供應商的支持。
當前,行業內已經出現了包括云天軟件、南京中泓以及北京國鼎藍天等在內的信息化軟件供應商,也出現了大批不斷深化服務內容,提供配套智能化實施方案的設備企業,相信在業內企業的不斷努力下,借助相關軟件和備件的優化整合,未來水泥工業智能化升級將水到渠成。
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編輯:曾家明
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