前路漫漫 水泥行業(yè)智能制造步向何方?
18世紀(jì)中葉以來(lái),人類歷史上先后發(fā)生過(guò)三次工業(yè)革命--蒸汽技術(shù)革命、電力工業(yè)革命、計(jì)算機(jī)及信息技術(shù)革命,這些發(fā)源于西方發(fā)達(dá)國(guó)家的技術(shù)革命每一次都極大地推動(dòng)了生產(chǎn)力和生產(chǎn)效率的提升,改變了眾多行業(yè)的生存狀態(tài),也催生出眾多新興產(chǎn)業(yè)。
當(dāng)前,以人工智能、綠色工業(yè)為主要突破點(diǎn)的第四次工業(yè)革命已經(jīng)在醞釀發(fā)展之中,智能工廠、智能生產(chǎn)、智能物流作為工業(yè)4.0時(shí)代的三大主題已經(jīng)攜風(fēng)帶雨般席卷而來(lái),給中國(guó)乃至全世界的制造業(yè)一針創(chuàng)新發(fā)展再出發(fā)的強(qiáng)心劑。
何為智能制造?
工信部、財(cái)政部聯(lián)合制定的《智能制造發(fā)展規(guī)劃(2016-2020年)》對(duì)智能制造給出了較為明確的定義,即智能制造是基于新一代信息通信技術(shù)與先進(jìn)制造技術(shù)深度融合,貫穿于設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、管理、服務(wù)等制造活動(dòng)的各個(gè)環(huán)節(jié),具有自感知、自學(xué)習(xí)、自決策、自執(zhí)行、自適應(yīng)等功能的新型生產(chǎn)方式。
智能制造的關(guān)鍵是實(shí)現(xiàn)貫穿企業(yè)設(shè)備層、單元層、車間層、工廠層、協(xié)同層不同層面的縱向集成,跨資源要素、互聯(lián)互通、融合共享、系統(tǒng)集成和新興業(yè)態(tài)不同級(jí)別的橫向集成,以及覆蓋設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、物流、銷售、服務(wù)的端到端集成。工業(yè)智能制造可以為企業(yè)帶來(lái)巨大的價(jià)值,主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
提高產(chǎn)品質(zhì)量:工業(yè)智能制造通過(guò)生產(chǎn)前預(yù)防、生產(chǎn)中監(jiān)控和生產(chǎn)后分析等質(zhì)量管控方法,從而提高產(chǎn)品質(zhì)量水平。
實(shí)現(xiàn)精益生產(chǎn):工業(yè)智能制造通過(guò)觸發(fā)式自動(dòng)數(shù)據(jù)采集,減少錄入環(huán)節(jié),為各級(jí)生產(chǎn)管理人員提供所需實(shí)時(shí)生產(chǎn)數(shù)據(jù)。
實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)透明化:工業(yè)智能制造通過(guò)實(shí)時(shí)采集生產(chǎn)信息,全面了解生產(chǎn)進(jìn)度,消除生產(chǎn)管理“黑箱”,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的全透明化管理。
提高生產(chǎn)執(zhí)行能力:工業(yè)智能制造采用先進(jìn)的制造物聯(lián)技術(shù),規(guī)范管理、將車間生產(chǎn)的“黑箱”透明化,提高制造企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。
水泥行業(yè)的智能制造
大力推進(jìn)智能制造標(biāo)準(zhǔn)化對(duì)我國(guó)制造業(yè)轉(zhuǎn)型意義重大,并已成為全球范圍的共識(shí)和熱點(diǎn)。事實(shí)上,自2015年以來(lái),工信部圍繞智能制造開展的試點(diǎn)示范、標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)與研制和標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)工作取得的成果,就強(qiáng)調(diào)了“智能制造,標(biāo)準(zhǔn)引領(lǐng)”。
總體而言,我國(guó)智能制造整體還處于國(guó)際中等水平,而水泥行業(yè)更處在國(guó)內(nèi)制造領(lǐng)域智能化水平中下游。水泥行業(yè)在過(guò)去十?dāng)?shù)年間,經(jīng)歷了快速并購(gòu)、整合市場(chǎng)的野蠻發(fā)展時(shí)代,熬過(guò)了水泥板塊整體低迷期,又迎來(lái)了整個(gè)市場(chǎng)的復(fù)蘇。
在野蠻生長(zhǎng)的時(shí)代,水泥企業(yè)從小做大,考慮的基本是市場(chǎng)的整合與產(chǎn)能的提升,并無(wú)更多的精力投入到先進(jìn)的、智能化的制造設(shè)備。在整個(gè)板塊低迷時(shí)期,企業(yè)為了生存精細(xì)化管理,開源節(jié)流,更甚者進(jìn)行了業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型?,F(xiàn)階段水泥行業(yè)行情形勢(shì)一片大好,行業(yè)利潤(rùn)不斷創(chuàng)出新高,依據(jù)著國(guó)家對(duì)智能制造的導(dǎo)向政策及相關(guān)智能化技術(shù)取得的成果,如:物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、機(jī)器人等,并且水泥企業(yè)有足夠的精力與資金去發(fā)展智能制造,所以綜合分析來(lái)看,現(xiàn)階段為水泥企業(yè)發(fā)展智能制造的最佳時(shí)機(jī),也是其未來(lái)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的有力支撐點(diǎn)。
水泥企業(yè)積極抓住這一向智能化轉(zhuǎn)型的機(jī)遇,從創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)、強(qiáng)化基礎(chǔ)、智能轉(zhuǎn)型、綠色發(fā)展等多方面謀篇布局。
生產(chǎn)端,譬如運(yùn)用于水泥行業(yè)余熱發(fā)電的冷端智能運(yùn)維系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱CIMS);湖南岳陽(yáng)某公司推出的“高分子多功能生料催化劑”;國(guó)鼎源創(chuàng)研發(fā)的智能專家實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)ICAPS;史密斯溫特馬克公司最先進(jìn)的自動(dòng)化水泥袋包裝機(jī)系統(tǒng)等。
運(yùn)輸端,比如海螺信息工程公司為海螺水泥若干附屬公司智能工廠項(xiàng)目提供的供銷物流系統(tǒng);廣東塔牌集團(tuán)的銷售智能發(fā)貨系統(tǒng)通過(guò)使用RFID卡流轉(zhuǎn),將整個(gè)現(xiàn)場(chǎng)流程從進(jìn)廠刷卡、業(yè)務(wù)開單、稱重放料、門衛(wèi)收卡,各階段流程進(jìn)行時(shí)時(shí)管控、防作弊、防疏漏。
采購(gòu)端,中國(guó)水泥網(wǎng)曾報(bào)道,10月25日,金隅冀東水泥集團(tuán)全國(guó)電商采購(gòu)培訓(xùn)會(huì)在北京正式召開,金隅冀東水泥集團(tuán)代表參觀了京東“亞洲一號(hào)”智能物流園,深入了解了京東先進(jìn)的倉(cāng)儲(chǔ)配送流程和優(yōu)質(zhì)服務(wù),并就與京東進(jìn)一步合作展開深入交流。2018年,京東智能采購(gòu)已基本涵蓋金隅冀東水泥集團(tuán)所有企業(yè),大幅提高了采購(gòu)效率、降低了運(yùn)營(yíng)成本,在水泥行業(yè)采購(gòu)升級(jí)改革中樹立了標(biāo)桿。
但隨著越來(lái)越多的現(xiàn)代水泥智能工廠因智能制造受益匪淺,幫助制造商在提高生產(chǎn)力、增強(qiáng)靈活性、改善產(chǎn)品質(zhì)量、更高效運(yùn)轉(zhuǎn)和更有力競(jìng)爭(zhēng)的同時(shí)降低成本,享受巨大收益的時(shí)候,一些擔(dān)憂聲音也開始出現(xiàn)。
相關(guān)媒體報(bào)道,2018年8月3日,蘋果、高通、華為等三個(gè)大型園區(qū)的芯片加工廠系統(tǒng)遭到計(jì)算機(jī)病毒攻擊,導(dǎo)致數(shù)家工廠停產(chǎn)。有人士認(rèn)為這可能變相暴露出現(xiàn)代智能工廠過(guò)分依賴信息化的弊端。由于互聯(lián)網(wǎng)的自動(dòng)化工廠就如一扇“虛擬門”,如若保護(hù)不當(dāng)就可能遭遇入侵,導(dǎo)致工廠操作中斷、被迫停機(jī),甚至是知識(shí)產(chǎn)權(quán)、專有技術(shù)、客戶信息等被訪問(wèn)和竊取。
面對(duì)此類現(xiàn)狀,西南水泥總裁姚欽曾表示,信息化是企業(yè)管理的重要工具,智能工廠是未來(lái)企業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)。他指出,信息化既不能只做高大上的面子工程,也不需要華而不實(shí)的繁瑣功能,真正做到有效管控、性能可靠、量體裁衣、減人增效才是信息化和智能化管理的根本所在。
水泥行業(yè)由于自身生產(chǎn)特性,如高溫、密閉、無(wú)間斷等,致使其無(wú)法像汽車總裝企業(yè)等機(jī)械加工制造行業(yè)那樣,有專業(yè)的、成熟的智能化業(yè)務(wù)解決方案且市場(chǎng)上也有專業(yè)的智能設(shè)備集成商,可一站式完成整個(gè)生產(chǎn)基地的智能化建設(shè)。加之水泥行業(yè)的整體人才知識(shí)水平距離高端制造行業(yè)有一定的差距,所以目前針對(duì)水泥行業(yè)整體性的智能化硬件、軟件集成商幾乎沒(méi)有,從而水泥行業(yè)智能化步伐明顯落后于其他高端制造行業(yè)。水泥企業(yè)需要智能制造,但不提倡不加效果的盲目追求轉(zhuǎn)型。智能制造的關(guān)鍵是結(jié)合工廠的情況,做到真正落地。
需要指出的是,只有將工業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)在設(shè)計(jì)、研發(fā)、制造、營(yíng)銷、服務(wù)等各個(gè)階段進(jìn)行充分融合,才能提高整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行安全及效率。并且隨著工廠自動(dòng)化的升級(jí),機(jī)器將接管更多工作,在工廠內(nèi)部,利用語(yǔ)音識(shí)別、手勢(shì)控制途徑、增強(qiáng)和虛擬混合現(xiàn)實(shí)、傳感器融合等技術(shù)將越來(lái)越普遍,因此需要著重通過(guò)人機(jī)融合,去加強(qiáng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的安全及工廠未來(lái)的競(jìng)爭(zhēng)。
智能制造的未來(lái)
國(guó)內(nèi)水泥行業(yè)經(jīng)過(guò)最近十余年的高速發(fā)展,已經(jīng)在裝備發(fā)展領(lǐng)域取得了豐碩的成果,能耗和污染物排放量大幅度降低。但是,一方面水泥工業(yè)技術(shù)升級(jí)仍然存在較大空間,另一方面龐大的基數(shù)決定了水泥行業(yè)能耗和污染物排放總量仍然巨大。有基于此,水泥污染和能耗問(wèn)題一直備受社會(huì)各界詬病。工信部、生態(tài)環(huán)境部連發(fā)多部文件,錯(cuò)峰生產(chǎn)、產(chǎn)能置換一條條法案措施實(shí)行,對(duì)于降低污染也只不過(guò)是拆東墻補(bǔ)西墻。
智能工廠建設(shè),對(duì)于水泥企業(yè)而言,既是一個(gè)機(jī)遇也是一個(gè)挑戰(zhàn),水泥企業(yè)若能順著時(shí)代的發(fā)展,站穩(wěn)智能制造的潮頭,將在企業(yè)經(jīng)營(yíng)管理和節(jié)能環(huán)保方面取得先手,并在下一輪的行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)中占領(lǐng)制高點(diǎn)。
污染將是智能工廠解決的第一個(gè)問(wèn)題。例如,目前水泥行業(yè)污染物治理的核心在于氮氧化物治理。從氮氧化物生成機(jī)理而言,窯內(nèi)溫度過(guò)高是重要原因,若能通過(guò)智能化手段將窯爐溫度穩(wěn)定控制,將可以從源頭大幅度降低氮氧化物的生成,對(duì)于水泥廠實(shí)現(xiàn)超低排放甚至近零排放具有重要意義。另外,在氨逃逸方面,智能技術(shù)的應(yīng)用也可以大幅度減少水泥廠氨水的用量。
在能耗方面智能制造帶來(lái)的幫助同樣巨大。除了整個(gè)生產(chǎn)線流程的優(yōu)化升級(jí)以外,更穩(wěn)定的生產(chǎn)工況,更集約化的智能管理模式將真正的實(shí)現(xiàn)水泥生產(chǎn)能耗的最大幅度降低。以專家控制系統(tǒng)為例,其可以根據(jù)生產(chǎn)線燒成系統(tǒng)運(yùn)行情況,依據(jù)大數(shù)據(jù)對(duì)用煤量,風(fēng)量等參數(shù)做適時(shí)調(diào)整,水泥能耗降低不再是難題。
當(dāng)然,未來(lái)的水泥工廠,可能將是一個(gè)真正的無(wú)人工廠。原先一條生產(chǎn)線成百上千的工人會(huì)被機(jī)器人所取代,優(yōu)秀的產(chǎn)業(yè)工人如同技術(shù)專家一樣坐鎮(zhèn)廠區(qū),同智能工廠的核心大腦操縱著整個(gè)生產(chǎn)線的運(yùn)行。無(wú)人化的生產(chǎn)不僅僅降低了人員操作過(guò)程可能出現(xiàn)的誤差問(wèn)題,還將大幅度減少安全事故的發(fā)生。
未來(lái)的水泥工廠將是真正意義上的高科技企業(yè),而這種趨勢(shì)隨著節(jié)能環(huán)保壓力的增加,產(chǎn)業(yè)升級(jí)步伐的加快,也將日益清晰。2019年,水泥智能工廠建設(shè)或?qū)⑷〉酶嗟耐黄菩猿删汀?/p>
編輯:周程
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