林平：水泥工業(yè)4.0 從智能工廠到智能管理

中國(guó)水泥網(wǎng)高級(jí)顧問林平

  國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)放緩，水泥等相關(guān)行業(yè)陷入困局。進(jìn)入2015年，水泥行業(yè)整體將呈現(xiàn)“新常態(tài)”：水泥產(chǎn)量低速增長(zhǎng)，產(chǎn)能過剩短期難以改善，大企業(yè)兼并重組加快，中小企業(yè)夾縫中生存；環(huán)保和節(jié)能減排要求日益提高；拼規(guī)模、拼成本的競(jìng)爭(zhēng)方式必將改變。基于國(guó)內(nèi)傳統(tǒng)制造業(yè)陷入發(fā)展困境的背景下，國(guó)外卻悄然掀起了一場(chǎng)工業(yè)革命——工業(yè)4.0。這場(chǎng)即將來(lái)襲的第四次工業(yè)革命到底能給國(guó)內(nèi)傳統(tǒng)制造業(yè)帶來(lái)什么樣地機(jī)遇和挑戰(zhàn)呢？

一、行業(yè)困局

  ● 中國(guó)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，2014年全年GDP同比增長(zhǎng)7.4%，增速為24年來(lái)最低。

  ● 2014年全國(guó)建筑業(yè)總產(chǎn)值達(dá)176713億元，較上年增長(zhǎng)10.2%，但相較2013年增長(zhǎng)16.1%相比，2014年建筑業(yè)總產(chǎn)值增速明顯放緩。

  ● 2014年全國(guó)粗鋼產(chǎn)量8.2億噸，同比增長(zhǎng)0.9%，增幅同比下降6.6%，國(guó)內(nèi)粗鋼表觀消費(fèi)7.4億噸，同比下降4%。

  ● 2014年水泥行業(yè)總產(chǎn)值9792億元，占GDP比重1.5%。2014年水泥總產(chǎn)能24.8億噸，同比僅增長(zhǎng)1.8%，較2013年下滑7.8%，創(chuàng)1990年以來(lái)新低 ，且產(chǎn)能利用率不足70%。2014年水泥行業(yè)利潤(rùn)780.2億元，同比增長(zhǎng)僅1.38%。

  市場(chǎng)需求盡管還在上升，但是產(chǎn)能仍然嚴(yán)重過剩，水泥企業(yè)賺錢越來(lái)越難。

二、工業(yè)4.0時(shí)代

  工業(yè)4.0是德國(guó)政府提出的一個(gè)高科技戰(zhàn)略計(jì)劃，主要指基于信息物理融合技術(shù)（CPS），將制造業(yè)向智能化轉(zhuǎn)型，實(shí)現(xiàn)集中式控制向分散式增強(qiáng)型控制的基本模式轉(zhuǎn)變，最終建立一個(gè)高度靈活的個(gè)性化和數(shù)字化的產(chǎn)品與服務(wù)生產(chǎn)模式。

  事實(shí)上，工業(yè)4.0的關(guān)鍵點(diǎn)則是實(shí)現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化的定制生產(chǎn)。

  工業(yè)4.0的“1234”

  ● 一個(gè)核心：信息物理融合系統(tǒng)（CPS）

  ● 兩大主題：智慧工廠、智能管理

  ● 三個(gè)設(shè)想：產(chǎn)品、設(shè)施、管理

  ● 四大技術(shù)：大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、3D打印

  工業(yè)4.0能給水泥企業(yè)帶來(lái)什么

  ● 智能工廠：打造生產(chǎn)資源循環(huán)網(wǎng)絡(luò)，通過物聯(lián)網(wǎng)和服務(wù)應(yīng)用提高生產(chǎn)效率，從而實(shí)現(xiàn)智能工廠。

  ● 智能生產(chǎn)：通過智能工廠制造系統(tǒng)在分散價(jià)值網(wǎng)絡(luò)上的橫向連接，實(shí)時(shí)地調(diào)整生產(chǎn)工藝。

  ● 智能決策：借助大數(shù)據(jù)分析，企業(yè)就可以預(yù)測(cè)市場(chǎng)需求，甚至根據(jù)需求來(lái)定制化的生產(chǎn)。

  ● 人員優(yōu)化：智能輔助系統(tǒng)可將工人從執(zhí)行端解放出來(lái)，使他們從事更多的創(chuàng)新、增值活動(dòng)。

  ● 節(jié)能減排：通過對(duì)全價(jià)值網(wǎng)絡(luò)的把控、調(diào)整，“工業(yè)4.0”可以有效提升資源生產(chǎn)率和效益，智能化生產(chǎn)能降低制造業(yè)對(duì)環(huán)境和安全供給帶來(lái)的威脅。

三、云天軟件的貢獻(xiàn)

  一卡通系統(tǒng)

  優(yōu)勢(shì)：

  ● 使用車輛紅外定位系統(tǒng)檢測(cè)車輛位置，防止車輛不完全上榜；

  ● 系統(tǒng)自動(dòng)采集數(shù)據(jù)信息，避免人為干預(yù)，提高數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性、實(shí)時(shí)性；

  ● 加快過磅速度，提高生產(chǎn)作業(yè)效率；

  ● 磅房減員，節(jié)約人力成本。

  專家系統(tǒng)——基于無(wú)模型自適應(yīng)控制技術(shù)的智能工業(yè)窯爐控制技術(shù)

  ● 提高燃效

  ● 降低能耗

  ● 減少排放

  ● 安全生產(chǎn)

  以5000t/d干法水泥為例，根據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，水泥熟料的單位能耗約為3100kj/kg。由于采用先進(jìn)控制改善燃燒工況，將至少能夠提高燃燒效率2.5%，減少能耗78kj/kg熟料。按照5000t/d生產(chǎn)能力和80%的年運(yùn)行率計(jì)算，則相當(dāng)于每年節(jié)省4000噸以上標(biāo)準(zhǔn)煤，年效益超過3000萬(wàn)元，同時(shí)節(jié)省人力減少排放，增強(qiáng)設(shè)備運(yùn)行年限及減少維護(hù)費(fèi)用，其綜合經(jīng)濟(jì)效益近400萬(wàn)元/年。

  BI智能決策系統(tǒng)

  在于幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)智能化管理，也就是實(shí)現(xiàn)精細(xì)化和科學(xué)化管理。充分挖掘信息價(jià)值，輔助管理決策、指導(dǎo)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)，最大化業(yè)務(wù)價(jià)值，打造智能化水泥企業(yè)。

  ● 目標(biāo)一：決策體系化

  ● 目標(biāo)二：管理標(biāo)準(zhǔn)化

  ● 目標(biāo)三：業(yè)務(wù)持續(xù)優(yōu)化

  ● 目標(biāo)四：系統(tǒng)平臺(tái)化

四、展望未來(lái)

  水泥工業(yè)4.0除了上述工作外，目前中國(guó)水泥行業(yè)還比較關(guān)心兩個(gè)問題，即：循環(huán)經(jīng)濟(jì)和如何“走出去”。

  循環(huán)經(jīng)濟(jì)

  ● 替代能源：國(guó)外目前替代率可以達(dá)到30%-40%。

  ● 水泥窯協(xié)同處理城市生活垃圾：建議設(shè)立垃圾稅。

  中國(guó)水泥走出去

  ● 去哪兒：目標(biāo)，策略，時(shí)機(jī)缺一不可。

  ● 怎么出去：需要考慮找誰(shuí)合資，如何整合的問題。

  ● 怎么成功：如何運(yùn)營(yíng)，長(zhǎng)期盈利。

  如果這些都可以做好，就可以真正實(shí)現(xiàn)水泥工業(yè)的4.0。