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[原创]如何让水泥厂拥有“智慧”? 探秘洛阳中联智能工厂

2020-09-27 中联水泥 智能制造 智能化 来源:中国水泥网信息中心

核心提示:水泥行业的智能化进程不可能一蹴而就,以洛阳中联为代表的的行业先行者,已经点燃了水泥行业智能化升级的“星火”,未来中国水泥行业的智能化也必将呈现燎原之势。

9月16日,工信部印发《建材工业智能制造数字转型行动计划(2021-2023年)》,并提出建材工业智能化发展具体目标。

即:到2023年形成若干大数据、云计算、物联网、区块链、5G通信、虚拟现实、工业互联网等新一代技术应用场景。推选6家智能制造标杆企业,建立50个建材行业智能工厂,打造20个数字矿山,培育100个在研发设计、生产制造、供应链管理、电子商务、设备运维等领域单项应用取得突出成效的典型项目。

自《中国制造2025》发布以来,在建设制造强国的国家战略背景下,智能制造成为推动水泥行业实现高质量发展的关键力量。近年来,泰安中联、洛阳中联、全椒海螺、槐坎南方等一批水泥智能工厂应运而生,标志着我国水泥工业发展水平正在迈向一个全新的高度。

洛阳中联水泥有限公司

洛阳中联水泥有限公司(简称:洛阳中联)是中国建材旗下中国联合水泥集团有限公司核心企业。近年来,企业围绕“绿色化、智能化、循环化、部品化”推进转型升级,取得丰硕成果。

尤其是在智能化建设方面,作为中联水泥河南运营区打造的首个智能化标杆企业,洛阳中联集成当前业内先进的智能化生产和管理系统,全力打造“智能生产平台、运行维护平台、智慧管理平台”等智能化平台,极大提高生产效率和员工安全保障,实现了“稳产助优产、优产促节能、节能优环保”。

干净整洁的洛阳中联厂区

全流程系统推进 洛阳中联智能化升级成果初显

洛阳中联的智能化始于2019年。当年,洛阳中联以“绿色化、智能化、循环化”升级改造为契机,成立了绿色智能化工作小组。

在经过大量的前期调研之后,工作小组确定了主要包括数字化矿山、全自动化验室、窑磨专家优化控制系统、设备健康状态在线监测系统、点巡检及设备运维管理系统、能源管理系统、物流一卡通、生产管控MES数字化平台、三维数字孪生VR系统、智能包装装车发运等的智能化改造内容。

洛阳中联厂区

随后,在中联河南运营区总裁刘宗虎以及洛阳中联总经理冀亚琼等相关领导的重视和推动下,构建起智能工厂的顶层设计和统筹规划,由工厂负责人直接领导,各相关专业全程参与,由中材邦业MES系统为生产管控集成大平台,在矿山、能管、质量、设备、物流、控制等生产管理运营全流程,由专业化公司完成专业化子系统,并且以MES为核心建立工业大数据仓库,和OA、ERP、销售、物流供应链等信息化系统的数据实现互联互通,彻底杜绝“信息孤岛”。

通过对生产、能源、设备、过程管控、物流等各个维度的有效融合,优化人员结构和生产流程管控,有效保障生产稳定性与产品质量;进一步提高了生产系统运行效率,降低了人员劳动强度,最大限度杜绝安全隐患,降低污染废弃物排放。经过多轮优化,实现了系统运行自动化、管理可视化、故障预控化、内外协调化、决策智慧化,并于2020年6月完成了项目验收。

洛阳中联

中国联合水泥集团河南运营区相关人士介绍称,洛阳中联智能化升级涵盖了企业生产经营的方方面面。

以发运为例,洛阳中联采用全封闭式机器人装车系统,自动适应当前所有车型,在提升发运效率的同时,彻底解决了水泥发运环节粉尘无组织排放问题。同时,由于实现了全程无人参与,也有效保障了员工身体健康,避免了职业病危害。

洛阳中联全封闭式无人智能发运系统

而在设备巡检方面,基于业内领先的设备健康管理系统,实现了对生产设备全生命周期的实时监控与健康预警。基于设备管理水平的提升,以及物料运输的无人化,洛阳中联已经实现夜班无人巡检,大大降低员工劳动强度并降低了夜班安全风险。

除此之外,据相关人士介绍,在智慧物流、无人巡检、噪音治理、安全防护、智能矿山、能源管理、质量控制等等方面,洛阳中联也均做了大量工作。

在众多智能化改造中,智能化验室系统被洛阳中联给予厚望。相关人士表示,智能化化验室功能强大,当前相关技术还在消化吸收当中,未来基于智能化验室对生产经营端的反馈,将为企业生产经营方式带来巨大变革。

资料显示,该智能化实验室系统由德国克虏伯公司提供,通过下料口自动采样,炮弹管道输送至自动化验室。机器人自动识别物料后,长长的机械手臂抓取到相应的检测设备,进行自动元素分析,分析结果自动反馈至质量控制系统,并根据质量要求,自动调节生产配料,改变了过去人工取样劳动强度大、取样频次低、滞后性强等不利因素,有效提高了产品合格率。

洛阳中联相关人士表示,智能化验室的核心在于对生产和经营端的反馈,基于这样的能力,未来水泥甚至有可能实现定制化生产。即,根据用户对水泥各项性能指标的要求,反馈到生产和矿山开采端,实现对产品性能的精准控制。

以反馈矿山开采为例,以往由于矿山各部位矿石品质存在差异,对熟料和水泥质量稳定性提出了挑战。在实现对矿山的数字化改造之后,企业将建成“透明矿山”,水泥矿山各部位石灰石品位和储量一览无余,结合智能化验室提供的生产数据,矿山将实现精准开采,矿石利用率和产品质量稳定性空前提高。

洛阳中联低碱非活性石灰石综合利用项目

另外,利用先进的能管系统和大数据,洛阳中联实现了对生产能耗的智能化控制,吨熟料煤耗降低至96kg标煤。根据洛阳中联的设想,接下来随着能管系统自学习能力的提升,未来洛阳中联将可以根据生产需要制定不同的能效模式,届时水泥厂将能够根据市场变化自动调节用能,实现生产成本和能耗的最优平衡。

如今,随着洛阳中联不断加快智能化进程,众多重复性、危险性、精确性的岗位被人工智能取代。据了解,智能化全面运用后,该公司的一线实操人工岗位削减了三分之一多。智能化不但提高了工作效率,还通过大数据分析,确保数据精确度,为进一步提升产品质量提供了依据。

让水泥厂拥有“智慧” 未来实现自主生产

何为水泥工厂真正的智能化?

从某种意义上讲,真正的智能工厂应该是以人工智能为基础,具备自适应、自学习、自纠错等能力的“大型机器人”。此时的水泥厂生产经营将很少有人的参与,AI系统赋予水泥厂的“智慧”,让其可以自主应对各种外部因素的变化,实现自主生产。

在洛阳中联看来亦是如此,不过由于当前行业相关技术水平及融合情况等因素制约,水泥厂要真正实现自主生产经营还存在较大的难度。而根据洛阳中联相关人士的介绍接下来,洛阳中联将重点在质量和能耗两个方面深化推进智能制造。特别是在质量控制领域,结合大数据及AI系统,同时依托智能化实验室反推生产经营,实现水泥定制化生产。

洛阳中联技术人员还告诉笔者,水泥质量控制是当前水泥厂智能化建设过程中的难点之一,而质量控制的核心又在于熟料用量和质量控制。因此,将智能化实验室的潜能充分发挥,使其反推生产经营至关重要。未来的智能化验室将在某种程度上扮演企业生产经营的中枢作用,并以此为突破口,串联企业所有智能化系统,进而形成一个高度集成化,具备自主意识的超级AI系统,让企业生产经营最大限度摆脱人为干预。

而根据相关介绍,未来洛阳中联将全面深化智能制造与生产经营的融合,通过精细管理、技术升级、打造智能工厂等举措,进一步提升精细化和智能化管理水平。未来的洛阳中联,将是一个真正具备自我思考和学习能力,能够独立科学处置生产经营问题的“大型机器人”。

回顾过去,中国水泥工业通过最近20年的蓬勃发展,体量上已经引领世界多年,巨大的存量市场普遍面临降本增效、转型升级的需求,水泥工业要在质量上实现引领,智能化是其中一个必不可少的手段。

洛阳中联

洛阳中联是水泥行业中最早完成智能工厂建设的企业之一,和泰安中联、芜湖南方、全椒海螺、槐坎南方等优秀企业一样,是水泥行业的探索者、先行者。这些企业给行业树立了标杆,随着新一代信息技术的不断发展和在水泥工业中的加速迭代和推广应用,将促进水泥企业的智能化生产和智慧化管理能力,加速水泥工业迈向高质量发展。

水泥行业的智能化进程不可能一蹴而就,以洛阳中联为代表的的行业先行者,已经点燃了水泥行业智能化升级的“星火”,未来中国水泥行业的智能化也必将呈现燎原之势。

中国水泥网定于 2020 年10 月 28-29 日在洛阳举办“2020中国水泥智能化高峰论坛暨第十二届国际粉磨峰会”,本届峰会以“数驭未来 智赋水泥”为主题,邀请来自工业机器人、控制系统、工业通讯、机器视觉、自动化设备等领域的先进企业、专家代表,聚焦智能制造的关键环节,并就智能制造的技术趋势、最新应用、合作机遇等议题展开深入探讨和广泛交流。会后将参观洛阳中联智能化生产示范线。


数据来源:中国水泥网信息中心

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