在很多人眼里，水泥企業是傳統落后型產業的代名詞，工藝簡單、高耗能、生產粗放。其實不然。在天瑞集團許昌水泥有限公司（以下簡稱天瑞水泥），從原燃材料進場，到水泥產品發運出廠，全部采用全流程化和自動化閉環作業，基本實現了生產過程無人化，資源利用、質量控制和生產控制的智能化，邁入了國內領先行列。2019年，天瑞水泥成功入選省級智能工廠。

天瑞水泥是如何實現從傳統生產到智能制造的蝶變的？近日，記者來到天瑞水泥進行了采訪。

順勢而為加快推進智能化改造

天瑞水泥位于許昌市東城區祖師街道辦事處將官池村，總占地面積132畝，項目總投資2.2億元。該公司年產水泥200萬噸，是許昌市東城區熱電廠粉煤灰綜合利用的配套項目，于2008年9月1日正式帶料生產。

近年來，傳統企業發展遭遇瓶頸和困難，水泥行業轉型升級也勢在必行。但這一轉變并非是一蹴而就的事情，從傳統向智能化升級是一項十分復雜且龐大的工程。2012年，天瑞水泥便啟動了數字工廠建設，率先開始了對水泥產業信息化建設、數字化轉型的探索。

天瑞水泥智能工廠在數字工廠的基礎上，基于智能制造標準體系，采用頂層設計思路，結合行業智能工廠示范和最佳實踐，按照統一規劃、分步實施的原則進行建設。該項目共分3期，一期完成能源管理、安全環保管理、生產MES管理、實時成本管理、設備管理、質量管理、供應鏈管理、計量一卡通管理等系統建設，二期完成智能物流管理等系統建設，三期規劃建設優化控制和生產大數據分析平臺等。目前，一期、二期項目均已完工，三期項目正在建設中，智能工廠已經初步投入使用。

新建成的天瑞水泥智能工廠實現了運營管理可視化、生產過程數字化、執行控制智能化、生產現場無人化，成為企業實現節能降耗、降低成本、生產智能化的有效手段。其中，該公司自動控制系統投運率大于99%，控制系統人為干預率小于3.6%，勞動生產率提高35%，勞動人員的勞動強度降低90%，樣品檢測合格率提高50%，生產效率提升35.58%，運營成本降低14.96%，單位產值能耗降低5.5%。

“天瑞水泥智能工廠是由集團總公司20多年在生產、技術、管理等方面的經驗及國際生產領先技術集合而成的。該項目的實施不僅有利于促進企業不斷轉型升級發展，還對傳統產業振興發揮重要的示范帶動作用。”天瑞水泥總經理馮強偉說。

全流程無人自動化數字化生產

“以前沒用自動控制的時候，料層波動就跟蹦極一樣，每天80%的時間都浪費在穩定料層上，看著操作挺頻繁的，可實際效果不佳。自從用上了自動控制，每天上班只要設定好控制參數，完全不用操心料層了。”天瑞水泥副總經理任戰民告訴記者。

天瑞水泥利用信息化和自動化手段建設符合當前互聯網時代的智能工廠，充分利用物聯網、云計算、大數據、人工智能等新一代信息技術，讓生產更加智能。天瑞水泥智能工廠主要包含企業管理和生產管控兩大方面，其中企業管理包含智能物流、物資管理、信息安全和移動應用等，生產管控包含能源管理、設備管理、質量管理、生產運行、優化控制和安環管理等。

據介紹，在生產管控方面，天瑞水泥通過數據采集系統和MES系統的應用，實現了整個生產管理過程的透明化管理，實時跟蹤生產成本、過程質量、工藝參數的變化，通過電子分析報表縱向、橫向對比，進行生產管理的優化調整，實現生產過程的數字化、精細化管理。在設備管理方面，天瑞水泥建立了設備電子檔案信息和維修知識庫，通過與MES系統對接，記錄設備及其備件的維修和運行信息，用于分析設備運轉數據，提前預警，減少設備故障率；通過覆蓋全廠的無線網絡系統，實現巡檢工作實時化；安裝智能巡檢設備，進行設備全生命周期管理。

此外，在生產監控中心方面，該公司對生產運行和安全管理工作進行監管，并提供在線指導，將企業生產的關鍵參數匯總統一監管，設定標準，超標報警，便于及時發現運行不正常的設備，防止生產事故發生；在質量管理方面，通過與ERP、MES系統集成，并與數據采集系統對接，實現質檢數據的自動實時采集，確保質量管理流程電子化，提高數據的及時性、準確性、真實性，降低工作量和人員素質要求，最終實現原材料、產成品質量的正反向追溯。

“值得一提的是，天瑞水泥還可以通過儀器儀表改造升級，分工段、分設備將能源消耗數據匯總，統一進行管理，實現電、氣、水、油等4種主要能源全面集中管理；建立工廠3級安全教育及危險源登記臺賬，設定預警值，便于自動報警。”任戰民說。

目前，天瑞水泥建成了2條智能化生產線，設備的溫度、電流、生產品種、質量檢驗等生產數據統一匯聚到MES系統中，從生產執行到過程監控，再到產品出廠，全程實現互聯互通。這2條生產線實現儀器儀表、傳感器數據采集率大于98%，自動控制系統投運率大于99%，在行業內處于領先水平。

無人值守自動化實現降本增效

打開微信、自主下單、三五日便能收貨……讓人們像購買日用品一樣，免去從成千上萬的品牌中精挑細選的煩惱，直接由工廠配貨、物流配送，將高品質的水泥直接送到百姓家門口，這一切都能在天瑞水泥實現。

天瑞水泥從生產到庫存再到營銷，甚至是經營管理，都完成了智能化建設，逐步實現了由信息化驅動業務變革，在降本增效方面有著非常重要的意義。

任戰民告訴記者，天瑞水泥通過物聯網技術與廠區業務銷售、采購、生產等各環節進行深度融合，實現了進出廠業務及車輛規范化統一管理。該系統由自助終端系統、RFID無線射頻技術、智能道閘系統等集中監控調度管理，通過散裝遠程控制，將袋裝自動計數器與噴碼機聯動，配合無人值守計量，環環相扣，互相制約，使整個物流環節實現數據精細化管理，有效規避漏洞、提升效率、減員增效，實現廠內物流信息采集的全自動化管理。

此外，為加快轉型升級，天瑞水泥在深入挖掘水泥行業生產和管理需求的基礎上，圍繞水泥生產核心業務，基于IC卡門禁一卡通系統、藍牙或RFID無線射頻技術、信息交互集成及自適應控制等關鍵技術，開發了無人值守稱重管理系統，實現了原料采購、產品銷售、計劃下發、自助派車、自助取卡排隊、自助叫號（包含自動、手動）、門禁自助驗證、無人值守計量、裝卸貨驗證、財務結算、報表統計分析等運銷業務的信息化和自動化，企業的日常業務在信息系統的協助下變得高效、快捷。

通過智能化改造，無人值守項目在實現發貨率提高120%，廠區出入庫業務過程全管控，降低打印耗材費用等的同時，還能提高司機的滿意度。除此之外，數據分析實現全過程跟蹤、智能決策，不僅可以提升企業品牌形象和核心競爭力，還可以強化企業管理和過程控制，推動企業自主創新能力的提升。

“過去拉水泥因為人工操作等原因，經常出現車輛擁堵和重量差錯，嚴重影響了企業的生產銷售效率。無人值守項目的實施解決了這些問題，為企業帶來了實實在在的效益。”任戰民告訴記者。

先進的自動控制技術，帶來了經濟效益的提高，極大地推動了節能降耗，帶動了生產力的提高。搭乘智能化的快車，天瑞水泥洋溢著一種“科技范兒”，一步步從夕陽產業轉變為高新技術企業。“下一步，我們繼續積極響應國家產業轉型升級的號召，加大智能化改造力度，把不同的生產系統和管理系統進行整合打通，努力使天瑞水泥的數字化、智能化水平再上一個新臺階，為行業轉型升級貢獻‘天瑞智慧’。”馮強偉說。