水泥“智”造！槐坎南方水泥又獲獎(jiǎng)啦！——全系統(tǒng)數(shù)字化、全流程智能化，助推槐坎南方轉(zhuǎn)型升級(jí)

近日，中國(guó)水泥網(wǎng)獲悉，湖州槐坎南方水泥有限公司（以下簡(jiǎn)稱“槐坎南方”）的“水泥生產(chǎn)管控智能化”項(xiàng)目榮獲中國(guó)建材集團(tuán)2021年技術(shù)革新獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。

領(lǐng)導(dǎo)給予項(xiàng)目的定位：

為深入踐行智能制造2025、推動(dòng)水泥工業(yè)數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型升級(jí)，切實(shí)落實(shí)中國(guó)建材集團(tuán)周育先董事長(zhǎng)提出的數(shù)字化、智能化、綠色化、高端化水泥業(yè)務(wù)未來持續(xù)升級(jí)方向，槐坎南方攜手與中材邦業(yè)（杭州）智能技術(shù)有限公司、天津水泥工業(yè)設(shè)計(jì)研究院有限公司深度協(xié)同共建模式，以既要有先進(jìn)性、也要用經(jīng)濟(jì)性的指導(dǎo)方針開展智能化建設(shè)，深入挖掘水泥生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)數(shù)字化、智能化需求，探索水泥生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級(jí)路線。

灰色水泥，綠色智造，槐坎南方究竟是怎么做到的？

現(xiàn)有2條4000t/d熟料生產(chǎn)線和1條7500t/d第二代新型干法熟料生產(chǎn)線，并分別配套18MW和15MW純低溫余熱電站，是浙江省內(nèi)最大的水泥熟料生產(chǎn)企業(yè)之一，同時(shí)也是中國(guó)建材集團(tuán)旗下規(guī)模最大的水泥企業(yè)之一，其中7500t/d線是國(guó)內(nèi)第一條采用“第二代”新型干法水泥生產(chǎn)技術(shù)建設(shè)的水泥生產(chǎn)線，2020年由中國(guó)建筑材料聯(lián)合會(huì)認(rèn)定為“中國(guó)第二代新型干法水泥技術(shù)示范線”?；笨材戏缴钊脎`行“兩山”理念，實(shí)現(xiàn)綠色發(fā)展，榮獲浙江省綠色工廠，入圍國(guó)家工信部重點(diǎn)用能行業(yè)能效“領(lǐng)跑者”企業(yè)，也被評(píng)為中國(guó)建材“六星企業(yè)”。中國(guó)建材董事長(zhǎng)周育先做客央視財(cái)經(jīng)cctv-2《對(duì)話》，槐坎南方作為水泥行業(yè)智能化、綠色化轉(zhuǎn)型升級(jí)的示范在節(jié)目中予以重點(diǎn)推介。槐坎南方也是中國(guó)建材集團(tuán)面向水泥行業(yè)碳達(dá)峰、碳減排目標(biāo)重點(diǎn)打造的智能制造示范線。在水泥行業(yè)最先開展“數(shù)字化轉(zhuǎn)型2.0”流程級(jí)兩化融合貫標(biāo)。秉承以智能裝備、智能生產(chǎn)、智能運(yùn)維、智能運(yùn)營(yíng)、智能決策為核心，以數(shù)據(jù)、算力、算法、場(chǎng)景和全鏈路的技術(shù)集群為技術(shù)驅(qū)動(dòng)的理念進(jìn)行生產(chǎn)管控智能化建設(shè)。

生產(chǎn)管控智能化建設(shè)依托全自動(dòng)化驗(yàn)室及在線分析檢測(cè)設(shè)備、全生命周期設(shè)備智能運(yùn)維系統(tǒng)、基于APC+大數(shù)據(jù)+AI算法的全流程智能實(shí)時(shí)優(yōu)化控制平臺(tái)、基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)雙中臺(tái)的生產(chǎn)管控?cái)?shù)字化平臺(tái)等先進(jìn)裝備技術(shù)，深度融合槐坎南方三精管理、精益生產(chǎn)、TPM全員設(shè)備運(yùn)維等優(yōu)秀管理模式，協(xié)同打造水泥生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)全流程智能制造生態(tài)平臺(tái)。

創(chuàng)新性的踐行了“以數(shù)據(jù)智能為基礎(chǔ)”、“以智能運(yùn)維做保障”、“以智能生產(chǎn)提效益”的數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型升級(jí)生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)模式，實(shí)現(xiàn)了工廠運(yùn)營(yíng)自動(dòng)化、管理可視化、故障預(yù)控化、全要素協(xié)同和科學(xué)智慧決策，助力打造國(guó)際一流水泥智能工廠。依托水泥智能制造生態(tài)平臺(tái)提供的數(shù)據(jù)可視化、數(shù)據(jù)智能分析、輔助決策功能，優(yōu)化資源配置效率及生產(chǎn)過程控制參數(shù)，提升管理效率，提升產(chǎn)品質(zhì)量，降低經(jīng)營(yíng)成本。

全系統(tǒng)數(shù)字化、全流程智能化，助推槐坎南方轉(zhuǎn)型升級(jí)

一、以“數(shù)據(jù)智能為基礎(chǔ)”，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集標(biāo)準(zhǔn)化、生產(chǎn)數(shù)字化、運(yùn)營(yíng)管理可視化

采用國(guó)內(nèi)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)BIM三維設(shè)計(jì)和EPC建設(shè)管理平臺(tái)，生產(chǎn)線數(shù)字化交付后，無縫遷移到生產(chǎn)管控?cái)?shù)字化MES平臺(tái)，數(shù)字化平臺(tái)集成500余套設(shè)備模型、6687點(diǎn)DCS實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、1620個(gè)能源監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、1596個(gè)振動(dòng)溫度在線數(shù)據(jù)、2918個(gè)離線點(diǎn)巡檢數(shù)據(jù)、258個(gè)高清攝像頭視頻數(shù)據(jù)、26個(gè)全自動(dòng)過程質(zhì)量控制數(shù)據(jù)、18個(gè)環(huán)保排放數(shù)據(jù)，合計(jì)使用13800余項(xiàng)數(shù)據(jù)。搭建時(shí)序大數(shù)據(jù)庫及數(shù)據(jù)湖標(biāo)準(zhǔn)接口，自動(dòng)采集多維度異構(gòu)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)，探索形成南方水泥集團(tuán)數(shù)據(jù)采集標(biāo)準(zhǔn)體系，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)自動(dòng)采集率100%，整合子系統(tǒng)數(shù)據(jù)100%互聯(lián)互通。

通過配置先進(jìn)的在線分析檢測(cè)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵設(shè)備數(shù)控化率達(dá)到96%以上、生產(chǎn)數(shù)據(jù)自動(dòng)采集率達(dá)到98%以上、燒成工序關(guān)鍵指標(biāo)實(shí)時(shí)量化檢測(cè)、過程質(zhì)量數(shù)據(jù)高頻檢測(cè)、實(shí)現(xiàn)質(zhì)量的預(yù)測(cè)和閉環(huán)控制；全面對(duì)接整合原有一卡通、辦公系統(tǒng)等7個(gè)存量信息化系統(tǒng)，為智能控制系統(tǒng)、設(shè)備管理、能源管控、質(zhì)量管控等21個(gè)新上子系統(tǒng)提供統(tǒng)一大數(shù)據(jù)倉庫支撐，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)、能源、質(zhì)量、設(shè)備、運(yùn)維、備件、績(jī)效、成本、采購等全生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)流程的異構(gòu)數(shù)據(jù)整合，生產(chǎn)數(shù)字化整合率達(dá)到98%。數(shù)據(jù)采集標(biāo)準(zhǔn)化、生產(chǎn)過程數(shù)字化、運(yùn)營(yíng)管理可視化，為精益生產(chǎn)、三精管理充分落實(shí)奠定基礎(chǔ)。

以大數(shù)據(jù)倉庫為基礎(chǔ)，利用AI及大數(shù)據(jù)分析算法，多維度數(shù)據(jù)匯總并自動(dòng)推送例會(huì)報(bào)告、分析報(bào)告、月度運(yùn)行報(bào)告，產(chǎn)線運(yùn)營(yíng)績(jī)效量化評(píng)價(jià)，關(guān)鍵設(shè)備智能預(yù)警分析，集優(yōu)勢(shì)資源聚焦薄弱點(diǎn)管控，使數(shù)字化、可視化、智能化、科學(xué)決策貫穿生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)全流程。

二、以“智能運(yùn)維做保障”，實(shí)現(xiàn)巡檢少人化、設(shè)備狀態(tài)可視化、預(yù)警智能化

改變傳統(tǒng)運(yùn)維管理模式，依托IT技術(shù)、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、圖像識(shí)別、機(jī)器學(xué)習(xí)、大數(shù)據(jù)分析、頻譜分析等先進(jìn)技術(shù)，集成設(shè)備健康狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)及智能分析預(yù)警、視頻監(jiān)控智能識(shí)別分析、自動(dòng)潤(rùn)滑、無線溫度集采、潤(rùn)滑油站油品在線監(jiān)測(cè)等在線系統(tǒng)，輔助點(diǎn)巡檢系統(tǒng)，構(gòu)建全生命周期設(shè)備智能運(yùn)維平臺(tái)。融合吸收TPM理念及管理經(jīng)驗(yàn)，構(gòu)建全息動(dòng)態(tài)設(shè)備臺(tái)賬，基于運(yùn)維數(shù)據(jù)搭建設(shè)備失效模式分析策略，建立科學(xué)、針對(duì)性的巡檢、計(jì)劃性和預(yù)防性維修策略。通過對(duì)離線巡檢系統(tǒng)、四個(gè)維度的在線巡檢系統(tǒng)數(shù)據(jù)整合，優(yōu)化巡檢周期，動(dòng)態(tài)生成巡檢內(nèi)容，提升巡檢質(zhì)量。打通潤(rùn)滑管理，備件預(yù)防維護(hù)、保障體系、備件庫存管理等系統(tǒng)，落實(shí)設(shè)備OEE考核制度實(shí)現(xiàn)流程閉環(huán)管控，提升設(shè)備運(yùn)維效率和質(zhì)量。結(jié)合大數(shù)據(jù)分析預(yù)測(cè)技術(shù)，挖掘設(shè)備健康狀態(tài)量化評(píng)價(jià)、壽命預(yù)測(cè)、智能預(yù)警、故障診斷等維度數(shù)據(jù)價(jià)值，把大量被動(dòng)維護(hù)逐步過渡到主動(dòng)維護(hù)，甚至預(yù)防維護(hù)，降低設(shè)備維修費(fèi)用6%以上，降低意外停機(jī)時(shí)間20%以上。

三、以“智能生產(chǎn)提效益”，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)操作智能化、生產(chǎn)管理可視化、生產(chǎn)決策科學(xué)化

建立基于流程工業(yè)專家知識(shí)庫+大數(shù)據(jù)+AI技術(shù)的全流程智能生產(chǎn)實(shí)時(shí)優(yōu)化控制平臺(tái)，通過邊緣計(jì)算平臺(tái)、專家知識(shí)庫規(guī)則引擎、大數(shù)據(jù)分析平臺(tái)、生產(chǎn)管控?cái)?shù)字化平臺(tái)、專家優(yōu)化智能控制平臺(tái)等，借助先進(jìn)過程控制技術(shù)、在線尋優(yōu)技術(shù)、大數(shù)據(jù)深度挖掘、深度學(xué)習(xí)技術(shù)建立工藝優(yōu)化控制及智能決策體系，使水泥生產(chǎn)專家經(jīng)驗(yàn)和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、先進(jìn)過程控制、人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)等新技術(shù)深度融合，初步實(shí)現(xiàn)窯況智能識(shí)別，全局自主尋優(yōu)控制，游離氧化鈣和熟料28天強(qiáng)度實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)，生產(chǎn)線實(shí)時(shí)優(yōu)化控制，AI替代率達(dá)到98%以上，窯系統(tǒng)異常工況識(shí)別率90%以上，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)效益最大化。

建設(shè)全流程的能源管控平臺(tái)，通過對(duì)生產(chǎn)過程中的能源介質(zhì)生產(chǎn)消耗數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集統(tǒng)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了能源生產(chǎn)消耗數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，全流程信息化、可視化、數(shù)字化，通過能效KPI指標(biāo)實(shí)時(shí)計(jì)算、超標(biāo)報(bào)警，查漏補(bǔ)缺，杜絕能源空耗、低效環(huán)節(jié)。提供企業(yè)能效、成本對(duì)標(biāo)、績(jī)效考核管理工具，能耗數(shù)據(jù)縱向橫向?qū)Ρ?、診斷，協(xié)助生產(chǎn)管理者形成最佳生產(chǎn)調(diào)度、能源消耗、工藝操作方案。通過主機(jī)設(shè)備綜合能效實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，強(qiáng)化設(shè)備預(yù)知性維護(hù)，提高設(shè)備連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)率，為生產(chǎn)管理運(yùn)營(yíng)實(shí)施精細(xì)化管理和生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)調(diào)度提供有效決策輔助。

通過引進(jìn)國(guó)際先進(jìn)的全自動(dòng)化驗(yàn)室及在線檢測(cè)分析儀器的應(yīng)用，過程數(shù)據(jù)在線采集率達(dá)到98%以上，讓數(shù)據(jù)鏈路初步形成閉環(huán)，確保原料端質(zhì)量穩(wěn)定，燒成工序關(guān)鍵指標(biāo)實(shí)時(shí)量化檢測(cè)，過程質(zhì)量數(shù)據(jù)高頻檢測(cè)及自動(dòng)采集，搭載生料質(zhì)量控制閉環(huán)優(yōu)化控制算法、熟料游離鈣、熟料28天強(qiáng)度預(yù)測(cè)算法，形成全流程過程質(zhì)量管控平臺(tái)。實(shí)現(xiàn)過程質(zhì)量數(shù)據(jù)可追溯，生料質(zhì)量合格率提升10%以上，熟料質(zhì)量合格率提升15%以上。

貼合水泥企業(yè)安全環(huán)保管理需求，建立安環(huán)管理信息化平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)流程環(huán)保數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、安全生產(chǎn)實(shí)時(shí)跟蹤預(yù)警、移動(dòng)端推送，監(jiān)督檢查、制度規(guī)范信息化，提升安全生產(chǎn)工作效率及實(shí)時(shí)性，配套制度建立安全生產(chǎn)、安全教育、安全檢查、應(yīng)急事件處理預(yù)案，實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)在線培訓(xùn)，建立安全環(huán)保知識(shí)庫及職業(yè)健康管理。

建立涵蓋生產(chǎn)、能源、設(shè)備、質(zhì)量、安環(huán)、績(jī)效等全流程生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)信息化管控平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程可視化，異常數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)報(bào)警推送、根因溯源分析，生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)績(jī)效量化評(píng)價(jià)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)短板環(huán)節(jié)，自動(dòng)生成生產(chǎn)調(diào)度排產(chǎn)最優(yōu)方案，逐步形成生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)決策輔助工具，進(jìn)一步提升智能化應(yīng)用深化。

通過生產(chǎn)線信息化、數(shù)字化、智能化建設(shè)，全面賦能各級(jí)生產(chǎn)管理者，生產(chǎn)一線人員工作方式大幅改變,整體生產(chǎn)模式發(fā)生“質(zhì)變”，操作人員從原先的“操作者”變?yōu)椤氨O(jiān)管者”，巡檢人員從原先的“固定巡檢”變?yōu)椤澳繕?biāo)巡檢”，統(tǒng)計(jì)人員從原先的“制表者”變?yōu)椤昂藢?duì)者”，通過數(shù)字技術(shù)有效打通員工、管理者、現(xiàn)場(chǎng)之間的“信息壁壘”。未來，槐坎南方將繼續(xù)堅(jiān)持走“數(shù)字化、信息化、智能化”的高質(zhì)量持續(xù)發(fā)展之路，探索水泥企業(yè)數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型升級(jí)技術(shù)路線，助力上海南方智能化升級(jí)轉(zhuǎn)型，早日實(shí)現(xiàn)“雙一流”目標(biāo)。

穩(wěn)步推進(jìn)數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型及深化，人才梯隊(duì)培養(yǎng)

依托天津院BIM數(shù)字平臺(tái)，槐坎南方項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)建造全過程的數(shù)字化管理，極大提升了設(shè)計(jì)效率和質(zhì)量。數(shù)字化設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了六個(gè)月完成主體車間設(shè)計(jì)工作，零失誤、零返工。數(shù)字化采購實(shí)現(xiàn)了采購流程及設(shè)備制造全過程跟蹤、信息實(shí)時(shí)反饋、供應(yīng)商在線協(xié)同，確保各種物資準(zhǔn)確無誤、可查可點(diǎn)。智慧化物流實(shí)現(xiàn)了發(fā)貨包裝可視化模擬、物流全過程跟蹤，有效杜絕了錯(cuò)發(fā)、漏發(fā)。項(xiàng)目累計(jì)供貨設(shè)備逾八千臺(tái)套，都做到了零延期、零設(shè)備質(zhì)量事故。在質(zhì)量、進(jìn)度、成本、安全等方面全面完成了既定目標(biāo)，順利實(shí)現(xiàn)了項(xiàng)目全數(shù)字化交付。智慧化進(jìn)度管理依托三維模型進(jìn)行精準(zhǔn)管控，通過虛擬建造、模型進(jìn)度實(shí)時(shí)更新，實(shí)現(xiàn)了進(jìn)度可視化管理，確保了項(xiàng)目12個(gè)月建成投產(chǎn)。智慧化質(zhì)控通過手機(jī)APP協(xié)同工作，QCP與質(zhì)檢項(xiàng)自動(dòng)掛接，有效避免了錯(cuò)檢、漏檢，確保了建設(shè)質(zhì)量。智慧化成本管理通過工程量自動(dòng)獲取，施工預(yù)結(jié)算自動(dòng)生成，確保了項(xiàng)目成本可控。智能化安全管理通過視頻監(jiān)控全覆蓋、車輛實(shí)時(shí)監(jiān)控、人員定位實(shí)時(shí)跟蹤、掃碼巡更、高風(fēng)險(xiǎn)作業(yè)票審批等智能應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了零傷亡、零事故、零職業(yè)病的安全管理目標(biāo)。

為鞏固、深化槐坎南方第二代新型干法水泥技術(shù)智能化建設(shè)成果，務(wù)實(shí)穩(wěn)慎推進(jìn)智能化工廠和區(qū)域數(shù)字化平臺(tái)建設(shè)，培養(yǎng)智能化專業(yè)人才，2021年4月，上海南方整合下屬企業(yè)優(yōu)秀技術(shù)人員與中材邦業(yè)共計(jì)52人，聯(lián)合天津水泥設(shè)計(jì)院5位技術(shù)專家，組成槐坎南方智能化深化提升三年規(guī)劃工作組。專項(xiàng)小組圍繞工藝、設(shè)備、電氣、IT、安環(huán)等專業(yè)方向，多角度、多方位推進(jìn)智能化進(jìn)程，集思廣益、通力合作為智能技術(shù)與水泥制造深度融合提供有力保障，進(jìn)一步探索、提升槐坎南方智能化建設(shè)深度和廣度，探索智能化建設(shè)新階段技術(shù)路徑，在窯磨智能優(yōu)化控制、智能高效巡檢、設(shè)備健康度智能診斷、倉儲(chǔ)備件智能管理、智能潤(rùn)滑、智能安全、物檢自動(dòng)化、智能堆場(chǎng)等課題方向開展技術(shù)攻關(guān)。

同時(shí)南方水泥也已經(jīng)組織三個(gè)批次的智能化崗位人員技能培訓(xùn)，培訓(xùn)人員達(dá)百人，結(jié)合槐坎南方智能化建設(shè)實(shí)踐，實(shí)戰(zhàn)培養(yǎng)一批智能化專業(yè)人才。

槐坎南方的智能化、數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級(jí)實(shí)踐，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)、高效、低耗，提高了整體能源利用效率，深化了人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等新一代信息技術(shù)與水泥工業(yè)在裝備、工藝、生產(chǎn)、管理、服務(wù)等方面的深度融合，體現(xiàn)了生產(chǎn)制造模式向數(shù)字化、綠色化、智能化的具體轉(zhuǎn)變，不僅大幅提高了企業(yè)自身競(jìng)爭(zhēng)力，還對(duì)水泥行業(yè)的智能化發(fā)展和探索，具有示范引領(lǐng)和廣泛推廣意義。