（华润水泥）广州市越堡水泥有限公司
摘要：随着我国实施制造强国战略目标所提出的《中国制造2025》行动纲领加快部署，制造领域的各行各业紧随时代的潮流，朝着智能制造齐发力。我国智能制造整体还处于国际中等水平，而水泥行业更处在国内制造领域智能化水平中下游。水泥行业在过去15年中，经历了快速并购、整合市场的野蛮发展时代，熬过了水泥板块整体低迷期，又迎来了整个市场的复苏。在野蛮生长的时代，水泥企业从小做大，考虑的基本是市场的整合与产能的提升，并无更多的精力投入到先进的、智能化的制造设备。在整个板块低迷时期企业为了生存精细化管理，开源节流，更甚者进行了业务转型。
现阶段水泥行业行情有所好转，行业利润不断创出新高，更重要的是国家政策的导向，以及目前相关智能化技术已有长足的发展，如：物联网、大数据、机器人等，并且水泥企业有足够的精力与资金去发展智能制造。故现阶段为水泥企业发展智能制造的最佳时机，也是其未来市场竞争力的有力支撑点。
关键词：水泥企业；智能化；智能改造
引言
华润水泥以党中央“创新、协调、绿色、开发、共享”的五大发展理念为指引，深入贯彻以“去产能、去库存、去杠杆、降成本、补短板”为重点的供给侧结构性改革，推进水泥窑协同处置技术创新与工程应用，以实际行动履行央企社会责任，走绿色环保、转型升级的创新发展之路。
一、什么是智能制造
从智能技术在制造中的应用来看，二十世纪八十年代，多数为产品设计、加工制造、资源管理；而在今天，则已经扩展到全生命周期：产品创新设计、加工制造、装配、测试、管理、营销、售后服务、客户关系、仓库物流供应链、报废处理……
德国的工业4.0，美国的工业互联网，中国的制造2025，尽管各国家叫法不同，但其本质其实都是智能制造，目前业界还没有公认的定义。一种最简单的说法认为智能制造是智能和制造的交集、融合。因此工信部、财政部联合制定的《智能制造发展规划（2016-2020年）》中对智能制造给出了较为明确的定义，即智能制造是基于新一代信息通信技术与先进制造技术深度融合，贯穿于设计、生产、管理、服务等制造活动的各个环节，具有自感知、自学习、自决策、自执行、自适应等功能的新型生产方式。所以说智能制造并不单单是生产制造上的自动化、智能化，更是应用到从数据层的机器视觉、RFID、传感器等，到网络层的物联网、大数据、云计算等，再到执行层的智能装备、机器人、3D打印等，最后形成智能工厂等智能制造解决方案。
二、水泥企业与智能制造的关系
水泥行业作为传统的建材行业，感觉好像和智能制造靠不上边。以前的水泥窑是属于粗况型生产企业，自动化水平低，许多的生产控制都是由手动进行操控，根本不具备智能化的条件。然而，即便近年来DCS控制系统及新技术装备的广泛应用极大程度上提升了国内水泥工业自动化程度，但离真正的智能工厂还有不小的差距。最要还是与国内科技技术发展不均衡有关，随着我们的制造业科技水平的不断提高，将会逐步进入智能工厂的时代。
在国外已有不错的案例：德国水泥工厂的自动化就发展不错了，如无人值守硬件系统，专家协同软件等等，而当下随着计算机大数据应用的兴起，国外水泥工厂已经开始从自动化迈入智能化。基于大量自动化设备及先进管控系统并以大数据应用为基础的商业智能系统，为水泥企业生产经营提供了更为科学的指导，水泥企业也正日益成为现代智能科技的结合体。在国内，水泥智能工厂近年来被广泛提及，尤其是在装备制造领域，“智能”正在成为企业宣传自己产品过程中避之不开的主题。具体而言，水泥智能化工厂系统需要做到根据实际采集到的各项工厂运行数据对整个水泥生产流程进行优化，进而减轻工人的劳动强度，提高整个水泥生产系统的运行效率，杜绝水泥工厂的安全隐患，从根本上降低工厂的运营成本，只有实现这些目的，智能化才真正有实际运用意义。
总体来看，我国智能制造发展仍处于应用普及阶段，企业的数字化研发设计工具普及率、关键工序数控化率均有待进一步提升。并且面向日益多样化、个性化的客户需求，单一的智能制造装备应用已无法满足市场发展需求。因此未来装备制造企业将不断加强与系统解决方案供应商之间的协同创新，增强智能制造一体化解决方案供应能力，为制造企业提供生产智能化、柔性化、定制化的系统解决方案。
三、智能制造对水泥工厂的影响
归根结底，提升核心竞争力是提高综合作战能力。但是目前国内所有主要水泥集团公司都面临着劳动力成本高，年复一年，技术人才缺乏，生产线和水泥质量提高等问题。智能可以在这些领域提供有效的解决方案。智能化可以解决的最根本问题是降低劳动力成本，用信息化和自动化相结合取代人力劳动，为企业运营提供决策支持，通过智能设备提供稳定，准确的生产和日常管理保证。例如，目前，中国5000t / d的新型干法水泥生产装置总数约为200人左右。通过智能化的信息化建设，可以控制和管理工厂管理的各个方面，管理人员可以优化约10％。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆并通过现场智能物流，智能生产线，智能检测等智能程序共同控制，形成智能工厂，至少优化人员约50％，减少人为主观参与检测、检验、生产方面，有效保证生产的稳定性和产品的质量。
1.做好节能改造工作（1）发展循环经济。利用水泥窑共同处理工业废物，有毒有害废物，城市污泥，生活垃圾等，以实现水泥工业的绿色发展。全国有660个城市。如果在每个城市选择一家新的干法水泥企业，并使用现有的水泥生产线共同处理工业废物，生活垃圾，污泥和有毒有害废物，每个单位需要投资1~1.5亿元。 （2）建设余热发电生产线。截至2009年，已建成近500条余热发电生产线。到2020年，将有1000条新的干法水泥生产线需要用废热发电设备建造。每个余热发电机组需要投资6000万元。 （3）电机，磨机和集尘系统的节能改造。使用变频电动机改造现有的大功率电动机需要投资约150亿元人民币。采用节能磨削技术改造年产量超过60万吨的磨削系统需要投资约800亿元。投资50亿元，采用节能环保的挖掘设备，改善采矿。根据新的排放标准，有必要投入200亿元进行集尘系统的标准化。上述节能减排投资估算约需2800亿元。水泥低碳经济似乎有很大的发展空间。
2.通过技术创新减少碳排放为了发展水泥行业的低碳经济，首先要明确技术路线，规范节能减排目标和标准。然后，我们将逐一分析每项技术的投资和减排空间，并以能效和效率为原则，寻求高效和可持续发展。 （1）通过自主创新，研究开发新窑煅烧分解技术，新型破碎和研磨技术，并采用先进适用技术，提高各工艺的能效。 （2）通过回收水泥生产过程中产生的二氧化碳，生产其他化学品的原料，减少二氧化碳排放。 （3）通过调整水泥品种结构，减少熟料生产产生的CO2排放。 （4）增加替代原料和燃料的比例，减少石灰石和化石燃料的消耗。
3，通过上下延伸，延伸产业链，增加水泥附加值，延伸产业链，使水泥企业从销售水泥转向销售商品混凝土。一吨水泥可以生产3立方米的商品混凝土，1吨水泥和1立方米的商品混凝土价格相近，产业链的延伸将产生吨水泥增加值的三倍，水泥行业每单位GDP的二氧化碳排放指数也将下降。
四、水泥智能工厂面临的挑战和机遇
过去市场逐渐增长的迫切需求促使大型水泥集团公司展示了高速发展的情景。然而，在"攻城掠地"抢占市场的快节奏中，其向智能制造过渡的弊端逐渐暴露出来。在充分竞争的市场中，成本和效率是水泥行业竞争的基础。
4.1管理意识和缺乏专业人才
水泥工业属于传统建材工业。它拥有自己的高科技短板，在快速发展的过程中，水泥企业的重点在于市场和生产能力，培养了大量的生产人才和销售人才。这两类人才有共同点，其特点是大多数人才与水泥公司共同成长。他们在理解和知识方面存在局限性，而外部高科技人才对水泥企业知之甚少，更愿意去大型离散型制造企业发展，这导致大型水泥公司在寻求智能发展的过程中不受欢迎的情况。另外，由于水泥行业整体智能水平远远落后于其他行业，其整体硬件和网络设施不能满足智能化要求，管理层对智能的理解仍处于基本阶段，
4.2保证充足有效的资本投资
企业应积极寻求合作伙伴，筹集充足资金，吸引外资；以自身特点和优势，技术和质量流入，或与政府项目合作，以强有力的方式促进和提升质量。并扩大了市场。同时，政府应支持企业围绕智能工厂进行管理和业务模式创新，加大对生产企业的人力，物力，财力的投入和支持力度。此外，企业应从自身实力出发，结合自身发展，合理投入相关产业链资金，实现产出和资本投入按比例增加，实现有效的资本投入和利润增长。
4.3增强自身创新能力，实施“开放式创新”
企业发展应从因素驱动转变为创新驱动，建立强大的创新理念，转变纯粹依靠人力的传统生产模式，努力建设成本更低，生产能力更快，质量更稳定的无人化工厂，简化在产业链和提高生产效率，产品技术创新的同时，以技术优势推动品牌优势，以提高自身的核心竞争力。同时，有必要采用创新优化的管理和管理方法，如将层级组织结构转变为扁平的组织结构，减少管理过程中复杂程序造成的时间损失。
4.4智能制造不可能一蹴而就
简单的信息化不能发挥“雪中送炭”的作用，它只能调节和改善企业的管理和流程，可以提高公司的业务运作效率，避免一些管理风险，而不仅仅是提高智能化制造业。管理方面涉及到企业生产，质量，物流等方面的改进，提高企业的核心竞争力。因此，大型水泥集团的智能化道路是一个巨大的挑战和漫长的过程。
结束语
智能化既是一个机遇也是一个挑战，大型水泥集团企业谁能顺着时代的浪潮，站稳智能制造的潮头，谁就将在下一轮的行业竞争中占领制高点。智能化是一条漫漫长路，吾辈水泥人能否鼓起勇气去走，如何去走，以何种姿态去走，将是一个上下求索的新课题。
参考文献:
[1] 智能化将成为水泥制造企业发展新趋势[J].水泥杂志社.2016
[2] 转型创新 绿色发展——华润水泥窑协同处置创新发展侧记[J].水泥杂志社.2016
[3] 中国制造2025下“智能工厂”建设的分析,2015
论文作者:王新宇
论文发表刊物:《防护工程》2018年第29期
论文发表时间:2019/1/7
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